多年冻土区铁路桥梁桩基础竖向承载特性模型试验

多年冻土区; 模型试验; 竖向承载特性; 桩基础; 铁路桥梁;
["王万平","张熙胤","蔡德钩","闫宏业","刘晓贺","刘宁宁"] 2025-07-09 期刊论文
全球气候变暖导致多年冻土层温度升高,进而显著改变桩周土体的物理和力学性质,这对铁路桥梁桩基础的竖向承载特性产生了深远影响。为量化分析多年冻土层对既有铁路桥梁桩基础竖向承载特性的影响,以青藏铁路桥梁广泛使用的高承台桩基础为研究对象,通过室内缩尺模型试验对比研究了竖向荷载作用下非冻土(对比组)与多年冻土(多年冻土层厚度为140 cm)条件下桩基础承载性能及桩周土体的破坏特征。试验结果表明:在非冻土条件下,桩周土体表面出现近似矩形的闭合裂缝,且从矩形四角向外延伸,0.5倍桩径以内的土体出现明显沉陷,土体表面仅有一条主裂缝;当有多年冻土层存在时,桩周土体虽然出现未闭合近似矩形裂缝,但表层土未发生明显沉降。此外,多年冻土层的存在显著提高了桩基础竖向极限承载力,多年冻土条件下桩基础的极限承载力约为非冻土条件下的4.5倍。分析发现,桩基础承载力的提升主要源于多年冻土层中桩侧摩阻力的显著增加,多年冻土层存在时最大桩侧摩阻力约为非冻土条件下的7.1倍。相对而言,多年冻土层对桩基础端承力的影响并不明显,多年冻土条件下桩基础最大端承力相较于非冻土条件提高了8.8%。因此,多年冻土区既有铁路桥梁桩基础承载性能...
来源平台:冰川冻土