群桩基础桥桩单边开挖稳定性精细化数值模拟分析

航道升级开挖会对既有桥梁桩基产生复杂的不安全影响。由于缺乏相应的设计计算理论,因此优化设计困难。文中针对桥桩嵌入河岸和远离河岸2种典型情况,考虑群桩桩土接触效应和钻孔灌注桩施工特点,采用侧壁阻力反算摩擦系数的方法,建立地基-桥桩整体三维精细化数值模拟模型,对存在软弱夹层的河床地层开挖后桥桩的内力和位移影响进行研究。结果表明,由于河床开挖回弹和河岸边坡的综合效应,桥桩与河岸分离时,桥桩产生的内力与位移大于嵌入式模型,桩基产生了1.66 MPa的拉应力,桩顶最大水平位移9.5 mm,大于规范允许值6 mm,建议进行加固预处理。三维精细化数值模拟能有效反映桩土摩擦效应、开挖引起的整体位移场效应、复杂地层分布,以及复杂边界效应。