冻土上限下移对桥梁桩基竖向承载力的影响分析
桥梁基础处理对桩基承载力的影响分析与优化方案
桥梁基础处理对桩基承载力的影响分析与优化方案桥梁是建设交通基础设施的重要组成部分，而桥梁基础的处理对于保证桥梁的承载力和安全性至关重要。
本文将对桥梁基础处理对桩基承载力的影响进行分析，并提出相应的优化方案。
一、桥梁基础处理对桩基承载力的影响分析1.1 桥梁基础处理的意义桥梁的基础作为桥梁工程的重要组成部分，对于桥梁的承载能力和稳定性起着至关重要的作用。
合理的桥梁基础处理可以提高桥梁的整体承载力，并保证桥梁的安全性。
1.2 主要影响因素（1）地下水位：地下水位的高低会直接影响桩基的承载能力。
当地下水位较高时，桩基的承载能力会减小，需要采取相应的处理措施。
（2）土质条件：不同的土质条件会对桩基承载力产生不同的影响。
例如，软土地基的承载能力较低，需要采取加固措施提高承载力。
（3）桥梁结构形式：桥梁的结构形式也会对桥梁基础处理产生影响。
例如，大跨度桥梁需要更加复杂的基础处理方法来保证其承载力。
1.3 影响分析根据桩基承载力及影响因素的分析，我们可以得出对桥梁基础处理的影响主要表现为：地下水位高低、土质条件不同及桥梁结构形式的不同均会对桥梁基础处理产生影响，进而影响桩基的承载能力。
二、优化方案2.1 改善地下水位对于地下水位较高的情况，可以采取以下措施来改善地下水位并提高桩基的承载能力：（1）降低地下水位：采取排水井、井壁抗渗、抽水井等方式，将地下水位降低到合理范围内。
（2）加固地基：通过灌浆、注浆等方法加固软弱地基，提高地基的承载能力，以应对地下水位的影响。
2.2 加固土质条件根据不同的土质条件，采取相应的加固措施提高土质的承载能力，以保证桩基的稳定性和安全性。
具体措施包括：（1）土体加固：采用土钉墙、挤密处理等方式，提高土体的稳定性和承载能力。
（2）桩基加固：采用预应力桩、摩擦桩等加固措施，增加桩基的承载力。
2.3 优化桥梁结构形式根据桥梁的结构形式，对桥梁基础进行相应优化，以提高桥梁的承载能力。
（1）桩径和桩长的确定：根据桥梁的跨度和荷载情况，合理确定桩径和桩长，以保证桩基的稳定性和承载力。
多年冻土区桩基础
多年冻土区桩基础多年冻土区是指地下冻土层在一年之中有至少两个月冻结的地区。
这些地区的冻土层对于建筑工程来说是一个重要的挑战，因为冻土具有一定的物理和力学特性，对桩基础的设计和施工提出了特殊的要求。
桩基础是一种在土壤中采用预制或现浇的混凝土桩作为承台的基础形式。
在多年冻土区，桩基础的设计和施工需要考虑冻土的特性，以确保基础的稳定性和可持续性。
首先，多年冻土区的桩基础需要注意冻融循环对基础的影响。
当冻土融化时，桩基础会受到周围土壤的变形和沉降影响。
因此，在桩基础设计中需要考虑到冻土融化引起的沉降和变形，并采取相应的措施来减轻这一影响。
一种常用的做法是在桩的顶部设置弹簧或变形传感器，以监测和控制基础的变形。
其次，多年冻土区的桩基础需要注意冻土的强度和稳定性。
由于冻土层的力学特性与常规土壤不同，因此需要通过实地测试和试验来获取准确的冻土参数，并将其考虑到桩基础的设计中。
此外，在施工过程中，需要注意预防冻土的破坏和失稳，避免给桩基础带来不可逆的损害。
另外，多年冻土区的桩基础还需要考虑冻土层的热量传输问题。
在冻土层中，热量的传输速度相对较慢，这可能会导致桩基础周围土壤的冻结时间较长，从而延长了基础施工的周期。
为了解决这一问题，可以采取一些措施，如在桩基础周围加热、使用保温材料等，以加快周围土壤的融化速度。
此外，多年冻土区的桩基础还需考虑地震等自然灾害对基础的影响。
地震会引起冻土层的破坏和变形，从而对桩基础的稳定性产生不利影响。
因此，在桩基础设计中需要将地震荷载考虑在内，并采取相应的增强措施来提高基础的抗震能力。
总结起来，多年冻土区的桩基础设计和施工需要综合考虑冻土的冻融循环、强度和稳定性、热量传输以及自然灾害等因素。
通过合理的设计和施工措施，可以确保桩基础在多年冻土区具有良好的稳定性和可持续性。
（正文共计523字）。
冻土上限下移对桥梁桩基竖向承载力的影响分析
【 ｅ ｏｄ ］ｅ ａ ｏｔ ｅ ａ ｏｔ ａ ； ｅ ｉ ｌ ｌ ａ ｅｒ ｇ ａａｉ ；ｔ ｓ ａａ ｓ Ｋ ｙｗ ｒｓＰｒ ｆ ｓ； ｒ ｆ ｓｃｐ Ｖ ｒｃ ｔ ｔ ｂ ａ ｎ ｐｃ ｙＳ ｅｓ ｎｌ ｉ ｍ ｒ Ｐｍ ｒ ｔ ａ ｕｉ ｅ ｉ ｃ ｍ ｔ ｒ ｙｓ
模拟试验则主要针对冻土桩在某种均质土性和均匀
径 为 １ ５ 桩 间距 ３９ ． ｍ， ２ ． ｍ。桩长 为 １ 入 土深度 为 ６ｍ，
究。
１ 数 值 模 拟 研 究
１１ 工程 背景 ．
蠕变性 ， 对冻土 中桩基进行模拟分析 ； 江仁和等圜 进
行 了不 同冻 结温度 下单 桩 承载 力 的试 验研 究 ，获 得
分析模型 为石灰 沟大桥桩基 ，该桥位于里程
Ｋ ７＋５ 处 ， ９３ ５ １ 桥梁 全 长 ５ ４２ 主梁 为 ３ｍ 的 后 张 ０． ｍ， ２ 了单桩冻结、 承载力和温度的关 系 ； 李洪升等［ ３ １ 用断 法预应力混凝土预制梁 ， 桩身和承台为 Ｃ ５ ２ 钢筋混 裂力 学对桩 基冻拔 的冻土 工程 问题 进 行 了分 析物 理 凝 土 ， 重 ｋ ／￣桩 基 施 工 形 式 为 钻孔 灌 注 桩 ， 容 Ｎｍ ； 桩
ｏ ｅｕ ｐ ｒ ｉ ｔ ｆ ｅｍａｒｓ ｕ ｄ ｔ ｎ ｅ ｇｎ ｅ ｉｇｂ ｈ ｇ ｆ ｅ ｃ ， ｔ ｅ ｔ ａ ｅ ｒ ｇ ｃ ｐ ｃｔ ｉ ａ — ｆ ｈ ｐ ｅ ｍｉ ｏ ｒ ｆ ｔ ｏ ｎ ａｉ ｎ ｉ ｅ ｒ ｙｃ ａ ｅ ｉｌ ｎ ｅ ｉ ｖ ｒｉ ｌ ａｉ ａ ａ ｉ ｗ ｌ ｈ ｐ ｔ ｌ ｐ ｏ ｆ ｏ ｎ ｎ ｎｕ ｓ ｃ ｂ ｎ ｙ ｌ ｐ ｎ ｓ ｍｅ ｄ ｇｅ ｆｃ ａ ｇ ．Ｔ ｉ ｒ ｃｅｉ ｉｗ ｏ ｅ ｑｎ ｈ ｉ ｔ ｅ ａｌ ｙ ｂ ｄ ｅ ｐｌ ｏ ｎ ａｉｎ ｖ ｒ ｃ ｌｌａ ｅ ｏ ｅ ｒｅ ｏ ｈ ｎ ｅ ｈｓａｔ ｌ ｎ ｖｅ ｆｔ ｉｇ ａ－ ｉ ｔｒｉ ｉ ｈ ｂ ｗａ ｒ ｇ ｉ ｆｕ ｄ ｔ ｅ ｉａ ｏ ｄ ｉ ｅ ｏ ｔ
冻土对道路桥涵的危害及治理
冻土对道路桥涵的危害及治理冻土即温度小于等于0℃，含冰的某种岩石或土壤。
冻土是由土的颗粒、水、冰、气体等组成的多相成分的复杂体系，冻土与未冻土的物理力学性质有共同性，但由于冻结时水相变化及其对结构和物理力学的影响，使冻土含有若干不同于未冻土的特点，如冻结过程中水的迁移、冰的析出、冻胀和融沉等。
应以冻土学理论为指导，结合现实问题，认真分析冻土和建筑物之间存在的相关性和影响，切实维护冻土区域建筑物构建的安全性，确保其能够长期、稳定使用。
危害（1）由于在冻土中冻胀变形引起的切向冻胀力使基础向上拔，从而导致上部结构开裂，甚至发生结构物破坏；到春暖土层解冻融化后，由于土层上部积累的冰晶体融化，使土中含水量大幅增加加之细粒土排水能力差，土层处于饱和状态，土层软化，强度大幅降低，使桥涵基础发生大量下沉或不均匀下沉，引起桥涵基础的不均匀变形，从而使结构物遭到破坏；还有桥涵整体下沉，导致路基不稳定，设有桥涵处路基沉陷，路基呈波浪形，引起桥涵结构物的破坏，对行车安全留有隐患。
（2）在施工过程中，当涵洞基坑中的积水未被及时清理或涵洞基坑开挖时间过长时，会使较大的热量经由涵台表面进入到冻土层当中，从而使冻土融化，导致涵台下降，失去承载力，而由于涵洞地基深埋在冻土的季节性活动层当中，易导致涵洞涵台与洞身间的混凝土养生时间过短，后续强度不足，难以形成多年冻土在部分融化时所产生的应力，从而造成涵台开裂。
（3）铺砌层受到破坏。
铺砌层难以抵抗冻胀和融沉作用，降低其承载力，导致涵洞基础下沉。
具体表述如下：铺砌层发生损坏导致漏水，在此种情况下，泄漏水的潜热带会逐步扩散至冻土当中，从而使冻土融化，导致土体高度上限发生下移，进而使得地基土的承载能力下降或丧失，造成涵洞基础下沉，在影响涵洞正常使用的同时，也难以保证附近路基的稳定性和可靠性。
防治措施（1）在勘测过程中，桥址地形及地质水文状况必须详细准确，桥涵基础设置在季节性冻胀土层中时，根据沿线桥梁冻害的调查研究结果，严格确定桥涵基础的最小埋置深度，设计时除了遵循现行规范外，还必须考虑冻土地区的冻胀变形。
多年冻土区冻土上限下移对桥梁桩基中基桩受力的效果分析
随后的研究提供 了重要 的参考和借鉴． 本 文针 对青 藏高原地 区特殊 的地质环境条件 （ 全球气 候 升温 或人 为 施 工 的 热扰 动 ） 对 冻 土上 限 ，
下移 时桥梁 桩基 的受 力效 果进行 分 析研究 ．
地 基土 水平 抗 力 系数 的 比例 系数 ｍ 值 宜 通 过 桩 的水 平静 载试验 确定 ． 由于试 验费用 、 但 时间等 原 因 ， 文没 有进行 桩 的水 平静 载试 验 ， 采用 规范 提 本 可 供 的经 验值 ．
２ ３
式中： Ｅ为桩 的受挠 弹性 模 量 ，Ｐ ； 为 桩 的截 面惯 ｋ ａ，
性矩 ， ； 为桩 的计算 宽度 ， ｘ为桩在 深度 Ｙ处 ｍ４％ ｍ； 的横 向位移 即桩 的挠 度 ，ｒ ｒ． １ 式 （） 四阶线 性 变 系 数 齐 次 常 微 分 方 程 ， ２为 可
用幂级数展开的方法求 出桩挠 曲微分方程 的解． 若 地面 Ｙ一 ０ 处桩 的水平位移 、 转角 、 弯矩和剪力分别
多年 冻 土 区冻 土上 限下 移 对 桥梁 桩 基 中 基 桩 受 力 的效 果 分 析
宁贵 霞 马丁红 章余超 李敏峰 ， ， ，
（．兰州交通大学 土木工程学院 ， １ 甘肃 兰州 ７ ０ ７ ￣．河北建筑工程学院 土木系 ， ３０ ０ ２ 河北 张家 Ｅ ０ ５ ２ ） ｌ ７ ０ ４
第３卷 １
第３ 期
兰
州
交
通
大
学
学
报
Ｖｏ ． １ Ｎｏ ３ １３ ．
ｆＬ ｎｈ ｕＪａ ｔｎ ｉｅｓ ｙ ｏ ｒａ ｏ ａ ｚ ｏ ｉ ｏ ｇＵｎｖｒｉ ｏ ｔ
Ｊ ｎ ０ ２ ｕ ｅ２ １
冻土层对桩基础桥梁地震响应的影响研究
冻土层对桩基础桥梁地震响应的影响研究冻土层对桩基础桥梁地震响应的影响研究地震是一种自然灾害，会给桩基础桥梁结构带来巨大的破坏。
而在某些地区，存在着冻土层的情况，这给桥梁结构的地震响应带来了更加复杂的影响因素。
因此，研究冻土层对桩基础桥梁地震响应的影响，对于提高桥梁结构的地震抗灾能力具有重要的意义。
首先，冻土层的存在会改变桥梁结构与地基之间的相互作用。
在地震发生时，冻土层的刚度、均匀度、湿度等因素会对地震波在冻土层中的传播路径和传播速度产生重要影响。
冻土层的存在会导致桥梁结构与地基之间的相互作用变得更为复杂，从而对桥梁结构的地震响应产生较大影响。
其次，冻土层的存在会改变桥梁结构的动力特性。
冻结-解冻过程使得冻土层的刚度变化不稳定，因此在地震发生时冻土层的刚度也会发生变化。
这种刚度变化会影响桥梁结构的固有频率、振型特性等动力特性，进而对桥梁结构的地震响应产生较大影响。
此外，冻土层的存在还会引起桩基础的结构变形。
冻土层的温度变化和物理性质的改变可能导致冻土体积变化，从而对桩基础产生压力和变形。
这种压力和变形会反过来影响桥梁结构的稳定性和抗震性能，进而影响桥梁结构的地震响应。
为了研究冻土层对桥梁结构的地震响应影响，需要进行一系列实验和数值模拟。
首先，可以通过在冻土区域选择典型的桥梁结构，设置地震装置在其周围进行地震波的作用，测量各个关键节点的地震响应，从而获取冻土层对桥梁结构地震响应的影响信息。
同时，还可以进行数值模拟，建立冻土层与桥梁结构相互作用的数学模型，通过改变冻土层的参数，分析不同情况下的地震响应，从而深入了解冻土层对桥梁结构地震响应的影响机理。
最后，根据研究结果，可以有针对性地提出改进措施，以提高桥梁结构的地震抗灾能力。
例如，在设计桥梁结构时，可以考虑冻土层的存在，选择合适的冻土层参数进行分析和计算；在冻土层处理方面，可以采取加热或降温等手段来控制冻土层的温度和冻结-解冻过程，从而减小冻土层对桥梁结构的影响。
青藏铁路多年冻土区桥梁桩基沉降原因分析
青藏铁路多年冻土区桥梁桩基沉降原因分析权董杰【摘要】Qinghai-Tibet railway was built railway bridge instead of railroadat K1401 + 888.The bridge was located in permafrost region of Tanggula Mountain main ridge.Ice cone problems have developed in areas of bridge and continuous uneven subsidence has appeared in some piers since the railway opened,these problems may threat safeties of the railway operation.The process of generation,development and solutions of ice cone and piers subsidence were introduced in this paper.The causes of diseases were obtained by comprehensive analysis,which were combined actions of natural climatic environment,heat exchange of groundwater,construction disturbance,stratum effective stress,stratum lithology etc.It is suggested that we should pay attention to heat exchange of groundwater in permafrost region during engineering investigation and design.At the same time,the thermal disturbance of frozen soil should be minimized as far as possible during construction and treatment of disease.%青藏铁路K1401 +888以桥代路大桥位于唐古拉山主脊的多年冻土区.自青藏铁路开通运营以来桥址区出现了冰锥病害,且部分桥墩发生持续不均匀沉降,给铁路运营安全带来较大影响.本文介绍了桥梁冰锥和墩台沉降病害的发生、发展和治理过程.通过分析得出产生病害的原因为自然气候环境、地下水的热交换、施工扰动、地层有效应力、地层岩性等多种因素的共同作用.建议在多年冻土区内进行工程勘察和设计时加强对冻土区地下水热交换问题的关注,施工和病害治理时尽量减小对冻土的热扰动.【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2017(000)001【总页数】5页(P76-79,83)【关键词】青藏铁路;桩基沉降;现场测试;多年冻土;冰锥;热扰动【作者】权董杰【作者单位】中铁第一勘察设计院集团有限公司,陕西西安710043【正文语种】中文【中图分类】U443.15桥梁位于青藏铁路唐古拉北站与唐古拉站之间，中心里程 K1401+888，起讫里程K1401+570.56—K1401+903.43，孔跨样式为 10孔 32 m梁桥，全长332.87m［1］。
冻土地区桥梁桩基础特性及其施工分析
中图分 类 号 ：Ｕ ４ ４ ５
文献 标识 码 ：Ａ
一
、
的分析
关于冻土地基的＿ Ｔ 程特 性 模 块 更 有 利 于 进 行 冻 土模 块 的控 制 ，保 证 混 钻 头 旋 转 切 入 土 体 ，土被 挤 入 料 斗 中 ， 凝 土 的 人 模模 块 的优 化 。 比如 针 对 冻 土 再 提 出孑 Ｌ 外 ，直 接装 入 自卸 汽 车 。 钻 进
置。
以供 随时 检 测 桩 中心 和 标 高 。钻 孑 Ｌ 场地 布置 尽 量 以填 代 挖 ，以减 少 对 原 地 表开 挖 引 起 的热 扰 动 。钻 机 底 座 下 发 动 机 散 热 部 分 宜 铺 设 聚 苯 乙 烯泡 沫 塑 料 隔 热 板 ，以减 少对 地 基土 的热侵 人 。 ２在 当下 青 藏 线 工 作 模 块 中 ，进 行
根 据地 质情 况选 用不 同 的钻头 。 １在 自然 界 巾 ，冻 胀 性 是 普 遍 存 在 的 水 化 热情 况 及 其 冻 土 下 线 进 行 试 验性 过 程 中 ， 的 ，这 是 因 为 受 到 大气 温度 变 化 而 出现 计 算 模 块 的 开 展 。 比如 在 混 凝 土 入模 初 ３在 当 下 建 设 模 块 中 ，湿 法 作业 比 的影响， 这会 导致 土体 内部 的水 分变 化 ， 从 而 导致 土体 体 积 的膨 胀 及其 收 缩变 化 ， 这 种 膨 胀 的情 况 ，就 是 冻 土 的 收 缩 、冻 胀 情 况 。 所 谓 的 膨 胀 情 况 ，就 是 土 体 在 冻 结 过 程 中 ，出 现 的 水 分 的 冻 结 ，其 体 积 的膨 胀 情 况 。受 到 土体 的埋 深 情 况 等 的 影 响 ，其 土 体 的 冻胀 程 度 、颗 粒 程 度 等 受 到 影 响 。 这不 利 于桥 梁 工 程 的整 体 稳 定 性 ，这就 需 要 进 行 冻土 区 的工 程 结 构 的分 析 。 在 冻 胀 力 分 析 过 程 中 ，其 产 生 于 地 基 土 的 冻 结 模 块 ，尤 其 是 处 于一 个 封 闭 式 的 体 系 。受 到其 冻 结 体 积 及 其 内应 力 的 影 响 ，在 其 开放 式体 积 中 ，孑 Ｌ 隙 水 会 产 生 侵 人 的 情 况 ，从 而 产 生 一 系 列 的 冻 结 力 。这 些 冻 胀 力 应 用 于地 基 的基 础 表 面 模 块 。 当工 程 结 构 物 的重 量 及 其 附 加 荷 载 出 现 不 平 衡 ，就 会 出现 冻 胀 力 的 变 形 情 况 ，从 而 产 生 一 系 列 的结 构 物 的 破 坏情 况 。 为 了满 足 当下地 基工 作都 需要 ， 进 行 冻 胀 力 的 作 用 控 制 是必 要 的 ，这 需 要 进 行 不 同 形 式 的 冻胀 力 的 分析 。进 行 冻 土 区的实 际工 作问 题 的解决 。 ２在 冻 土 融 化 过 程 中 ，受 到 其 密 度 的 影 响 ，会 产 生 一 系 列 的孔 隙 水 的 消 融 情 况 ，称 之 为 冻土 融沉 性 。 在 该过 程 中 冻 土 的 冰 会 进 行水 的转 变 ，其 体 积 不 断 的 减 少 ，就 会 产 生 一 系 列 的 孔 隙 水 的 消 散 及 其 排 泄 的 情况 ， 导致 土 体 的 孔 隙 比 的 减 少 。 为 了更 好 的进 行 冻 土 的分 析 ， 进行 孔 隙 水及 其 含 冰量 密 度 的控 制 是 必
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冻土上限下移对桥梁桩基竖向承载力的影响分析
【摘要】在全球气候变暖大气升温，以及人为因素的影响下，多年冻土地区的工程基础受冻土上限的变化影响，其竖向承载能力会发生一定程度的改变。
本文针对青藏铁路桥梁桩基竖向承载性能问题，进行数值模拟研究和理论解分析。
通过在冻土上限变化条件下铁路桥梁桩基的内力和变位分析的对比，获得冻土上限变化对桥梁桩基竖向承载力的受力效果分析。
【关键词】冻土上限；桥梁桩基；竖向承载力；受力分析
【Abstract】In the global climate warming air heating up, and human factors influence, the permafrost areas of the upper limit of permafrost foundation engineering by change influence, its vertical bearing capacity will happen some degree of change. This article in view of the qinghai-tibet railway bridge pile foundation vertical load per- formance issues, numerical simulation study and analysis of the theoretical solution. Through permafrost changes in upper limit conditions near the pile foundation of railway bridge internal force and displacement analysis the contrast of the upper limit of permafrost changes for the stress of the vertical bearing capacity of the pile found- ation bridge effect analysis.
【Key words】Permafrost；Permafrost cap；Vertical ultimate bearing capacity；Stress analysis
0 引言
桩基因为它具有较大的承载力、较好的适应性和稳定性，在冻土地区的工程中已经得到广泛应用。
随着全球气候变暖导致大气升温，使得冻土发生退化日益严重，目前已经成为冻土地区的既有桥梁基础承载能力评估中所面临的关键问题。
针对多年冻土中的桩基承载力问题，国内外早就开展了相关研究，并取得了大量成果。
J. F. Nixon和E. C.McRoberts[1]采用有限差分法，并考虑冻土的蠕变性，对冻土中桩基进行模拟分析；江仁和等[2]进行了不同冻结温度下单桩承载力的试验研究，获得了单桩冻结、承载力和温度的关系；李洪升等[3]用断裂力学对桩基冻拔的冻土工程问题进行了分析物理模拟试验则主要针对冻土桩在某种均质土性和均匀温度场条件下的承载力或抗拔力，都没有对某些可能因为气候变化或施工扰动所导致的特殊条件下桩基稳定性进行预测和评价。
本文针对青藏高原地区特殊的地质环境条件(全球气候升温或人为施工的热扰动)，对冻土上限下移时桥梁桩基的竖向承载力的受力效果进行分析研究。
1 数值模拟研究
1.1 工程背景
分析模型为石灰沟大桥桩基，该桥位于里程K973+551处，桥梁全长504.2m,主梁为32m的后张法预应力混凝土预制梁，桩身和承台为C25钢筋混凝土，容重kN/m3；桩基施工形式为钻孔灌注桩，桩径为1.25m，桩间距3.9m。
桩长为16 m，入土深度为14 m，假定地基为单一土质。
1.2 材料参数
在ANSYS桩土模型分析中，模拟分析采用三维立体模型，取四分之一桩进行分析，桩身单元采用Solid45单元，接触部分为面—面接触单元，采用目标单元Targe170单元，接触单元为Conta173单元，程序通过相同的实常数号来识别接触对[4]混凝土桩的力学参数见表1。
土层参数见表2。
表1 混凝土桩基的力学参数
表2 土层参数
建模流程为：定义单元类型及材料属性→建立桩身→划分单元→接触单元→施加边界条件→施加荷载→求解→查看结果。
具体建模过程如图1～4所示:
图1 混凝土桩身
图2 桩土模拟
图3 表面效应单元
图4 最终模型
2 理论解分析
2.1 计算原理
由于该两座桥梁位于多年冻土区，随着冻土上限的变化，相当于压缩土层的融层逐渐加厚，在进行单桩轴向容许承载力计算时，按照多年冻土地区的公式计算确定，即多年冻土地基基桩轴向容许承载力由季节冻融摩阻力（冬季变为切向冻胀力）、桩侧冻结力和桩尖反力组成。
[p]=■f■A■+■?子jiA■+m■[?滓■]A（2—1）
式中：
fi为各季节融土层单位面积容许摩阻力（kPa），黏性土为20kPa，砂性土为30kPa；
A1i为地面到人为上限间各融土层桩侧面积（m2）；
τji为各多年冻土层在长期荷载和该土层月平均最高地温时单位面积的容许冻结力（kPa），可以从各地基基础设计规范或有关手册查用；
A2i为各多年冻土层与桩侧的冻结面积（m2）；
m0为桩尖支承力折减系数，根据不同的施工方法按m0=0.5～0.9取值，钻孔插入桩由于桩底有不密实残留土取低值；
A为桩底支承面积（m2)。
2.2 计算参数
在设计图纸中土层的参数有数值者按图纸取值；没有标出数值者其极限摩阻力依据图纸和规范，参考地基基础设计手册查得相应的土层参数取其下限值；对于冻土上限变化后的融土参数按照初融和稳定两种情况分别取值。
对于上限变化后的融层，初融状态取相对小于冻土[5]的参数值，当稳定后取该土层相应参数的下限值[6]。
3 荷载及分析方案
3.1 加载荷载
对于桥梁的竖向承载性能，选取竖向荷载大的荷载组合，桥墩检算选择中—活载按照双孔重载布置。
（1）活载布置
按双孔重载布载的活载布置如图5。
图5 活载布置
（2）墩顶荷载
将计算荷载换算至墩顶和桩顶分别见表3、表4。
表4 桩顶荷载
（3）桩顶荷载
3.2 冻土上限变化方案
经对青藏铁路沿线多年冻土层的分析研究表明，高原多年冻土上限以下1米深度内是地下冰最富集的部位，易受短期气候变暖和人为因素的影响而融化，成为寒区工程设计和施工中最为关注的重点地层。
由于该桥墩桩基采用的桩径是1.25m，依据图纸提供的资料，对应冻土层变化的分析方案为设计时取融土层厚 1.1m、2.1m、对应2（d+1）=4.5m和4.0/α=9.64m。
4 结果对比分析
图6 单桩承载力
图7 地基沉降量
针对冻土上限变化的几种情况，按照以上参数进行桩基中单桩的轴向承载力、沉降量和桩端反力的计算，并进行分析比较，得出冻土上限变化前后的解析解；针对青藏铁路线上的既有桥梁桩基，经过简化处理，建立有限元模型并施加运营荷载，从而冻土上限变化前后桩的单桩竖向承载力数值解。
4.1 单桩竖向承载力
由解析解和理论解整理得出单桩承载力和沉降量分别见图6、图7。