随着长江上游等内河大型港口码头的大量建成并投入营运，内河航运通过能力得到了快速提升，如何保障港口码头的安全稳定与正常营运已经成为内河航运畅通的关键。内河码头桩基础在周期性水位变动下，桩周岩土体强度发生弱化影响桩基承载力，同时，在CO2侵蚀下，桩基混凝土的碳化会引起钢筋锈蚀，也会导致承载力降低。本文针对长江上游地区港口码头桩基础在周期性水位变动、CO2侵蚀作用下的安全性和耐久性问题，依托四川省交通运输厅科技项目“内河港口码头基础全生命周期性能演化与安全控制”，通过室内试验、理论推导等方法，探讨了内河服役环境中桩基础全生命周期承载性能的演化规律。具体研究内容和结论如下：
　　(1)周期性饱水-疏干作用下码头桩基础承载力弱化模型研究。通过对大量饱水-疏干下岩土体性能的实测数据进行分析，明确了周期性饱水-疏干作用下砂岩、泥岩及消落带土体的强度弱化规律：随着饱水-疏干程度的增加，土体粘聚力及砂、泥岩强度均呈现出对数衰减的趋势，土体的内摩擦角呈现出线性衰减的规律。砂、泥岩抗压强度的劣化速率随初始抗压强度的增加而减小，然其总劣化程度随初始抗压强度的增加而增加。根据已有试验数据，建立了周期性饱水-疏干作用下岩土体力学性能弱化的归一化模型。在此基础上，建立得到竖向荷载作用下内河码头桩基础全生命周期承载力弱化模型。
　　(2)内河服役环境下码头桩基混凝土碳化试验研究。采用混凝土碳化试验箱，开展了一般大气环境及干湿交替环境的混凝土加速碳化试验，明确不同环境中的混凝土碳化规律。试验结果表明：一般大气环境中混凝土的碳化速率高于干湿交替环境；一般大气环境中的混凝土抗压强度呈递增趋势，干湿交替环境中的混凝土抗压强度呈先减后增趋势。
　　(3)内河服役环境下码头桩基混凝土碳化深度预测模型研究。基于模拟内河服役环境的混凝土碳化试验，揭示了一般大气环境和干湿交替环境中混凝土试件的碳化深度及抗压强度变化规律。在此基础上，深入分析不同环境条件下混凝土试件的碳化深度和抗压强度实测数据，提出采用干湿交替环境影响系数来定量评估干湿交替作用对混凝土碳化深度的影响，结合已有碳化模型，建立了在内河服役环境的设计基准期内码头混凝土材料的碳化深度预测模型以及抗压强度预测模型。
　　(4)内河码头桩基础全生命周期承载性能演化规律研究。基于混凝土碳化深度和抗压强度预测模型，结合钢筋锈蚀模型，建立了码头桩基础在内河服役环境设计基准期内由于混凝土碳化和钢筋锈蚀所引起的桩基水平承载力演化过程随机模拟方法，得到了在基准期内不同时刻下码头桩基水平抗弯承载力的概率分布。通过回归分析，拟合得到不同服役时间下桩基抗弯承载力的概率统计参数。在此基础上，建立得到在内河服役环境下码头桩基础全生命周期水平抗弯承载力时变概率模型，用以评估在水平荷载作用下内河码头桩基础的抗弯承载力随时间的演化过程。