砂卵石层串珠状溶洞地质条件下大直径单桩水平静载试验及数值仿真分析

砂卵石和串珠溶洞地质条件下的桥梁桩基水平承载力和变形机理研究目前并不充分。为合理确定该地质条件下无铰拱桥桩基水平承载力,开展了现场水平静载试验,分析了该类地质条件下桩基水平承载力的合理值,为类似工程提供参考。并运用GTS有限元软件开展了数值模拟,建模以修正摩尔库伦模型模拟砂卵石层,并在桩土之间设置Goodman接触单元,在桩端设置桩端单元。同时假定串珠状溶洞为椭球状分布,为防止计算出现不收敛的情况,对空腔内部进行特殊处理,采用统一理论模拟钢护筒和筒内混凝土。在此基础上,分析了桩顶受荷时H-Y曲线和H-ΔY0/ΔH曲线,并将数值结果与实测结果进行了对比。结果表明,在合理运用本构模型和土工参数情况下,有限元数值仿真结果与现场试验结果吻合度较高,有限元软件可以作为确定这种特殊地质条件下桩基水平承载力的有力技术手段,为确定单桩水平承载力提供新思路。