当前我国高速铁路、高速公路、城市地铁、城市管廊等大型基础设施建设正处于高速发展的过程中,有限的建筑用地成为了约束城市建设发展的首要问题。在这种发展趋势下,在邻近既有建筑物旁修建建筑物并充分利用上部空间和地下空间已成为我国城市化建设发展的必经之路。因此新建建筑物桩基础与邻近既有结构相互影响的研究成为了岩土工程界迫切需要关注的难点和热点。并且目前关于桩基础与邻近建筑物相互影响的研究,大部分集中在新建隧道、基坑等对已有建筑物桩基础的影响方面。关于新建建筑物桩基础对己有高铁箱涵的研究较少。一个新建桥梁群桩基础对邻近既有高铁箱涵的影响可以说是伴随着整个桩基础的全部寿命期的。从最开始的施工阶段,到随后的上部结构施工阶段以及后期的正常运营阶段,每个阶段对邻近既有高铁箱涵的影响都需要被重视。所以本文利用MIDAS/GTS有限元程序建立三维模型,研究桩基础荷载对既有高铁箱涵的影响,并且分三个阶段考虑桩基础对箱涵结构的影响:1.桩基施工阶段;2.上部结构施工阶段;3.运营使用阶段。并且考虑了多种影响因素下箱涵结构的附加沉降,最后总结了高铁箱涵在桩基础荷载作用下的结构变形、附加沉降以及治理措施。具体内容如下:(1)利用三维有限元程序MIDAS/GTS,建立真实相对位置的三维数值模型,研究桩基础施工阶段、承台墩柱施工阶段、上部结构施工阶段以及运营阶段对邻近既有高铁箱涵结构的影响。分析了箱涵结构的附加沉降、箱涵底板轨道位置沉降及上覆地层沉降随桥梁结构施工的变化规律。研究表明由于箱涵结构存在自身的工后沉降,在加上新建桥梁施工所引起的附加沉降,箱涵结构产生的总工后沉降将有很大可能会超过规范所要求的允许值15mm。在施工建设过程中需要采取一些隔离防护处治措施来避免或者减少对相邻既有箱涵结构造成的影响。(2)以实际工程为背景,对不同桩基长度以及桩基础与箱涵结构的净距进行三维数值模拟计算,进行了单因素分析。总结归纳出不同参数(桩基长度、桥梁桩基与箱涵结构的净距)的情况下对既有箱涵结构附加沉降的影响及规律。根据桥跨布置的五种工况进行数值模拟计算,对其结果进行分析对比可知工况四(桩箱间距S1为10m;S2为8m)的桥跨位置布置对箱涵结构附加沉降影响最大。而工况三(桩箱间距S1为9m;S2为9m)的桥跨位置布置对箱涵结构附加沉降影响最小。根据桥梁桩基础长度的五种工况进行数值模拟计算,对其结果进行分析对比可知随着桥梁桩基础桩长的增加,箱涵结构的附加沉降呈减小趋势。桩长越长,附加沉降值越小。所以适当增加桥梁桩基长度可以有效控制沉降。但是桩长取值过长也会在一定程度上造成浪费并且桥梁桩长越长,在施工上难度也同样会增加,所以在符合规范要求时,同样也需要考虑经济、环境等因素,综合考虑桥梁桩长取值问题。(3)分析了隔离桩桩长、隔离桩设置位置以及隔离桩桩排数在最终阶段对箱涵结构附加沉降的遮拦效果。本文共设计了9种钻孔灌注桩遮拦方案,对其进行隔离效果的数值模拟研究。分析得到当隔离桩桩长小于桥梁桩基础长度时,并不能起到对箱涵附加沉降的隔离遮拦作用;而隔离桩桩长大于等于桥梁桩基础长度时,随着隔离桩桩长的增加,对箱涵结构的遮拦效果就会越来越明显;但是增长到一定值后,继续增加隔离桩的桩长,遮拦效果的提高会逐渐下降。对隔离桩桩排数的研究发现增加排数对箱涵结构附加沉降遮拦效果会有一定幅度的增加。但是同样到达一定排数后再增加隔离桩的排数,遮拦效果的增加会有所减小。所以在设置隔离桩桩排数时,一定要注意隔离桩桩排数并不是越多遮拦效果越好,要根据新建建筑物与既有结构的净距合理进行选择。对隔离桩与箱涵结构的净距进行数值模拟研究后,发现隔离桩与箱涵净距越大,箱涵结构附加沉降减小百分比就会越大,遮拦效果越明显。也就是说当隔离桩与桥梁桩基础距离净距越小时,对土体位移的阻隔作用越明显,箱涵结构附加沉降最大值也会越小。