桩帽连梁支撑式路堤土拱机理数值分析

上覆硬壳层缺失的深厚软土地基中基桩由于侧向约束薄弱和受压杆稳定影响存在失稳风险。桩帽连梁结构增加了地基承载力和稳定性，已逐步应用于实际工程中，但目前对于桩帽连梁支撑式路堤荷载传递机理和土拱效应相关的研究较少。通过ABAQUS大型有限元计算软件建立不同填土高度下桩帽连梁支撑式路堤三维简化模型，对桩帽连梁支撑式路堤的沉降变形特性、应力分布规律以及荷载传递机理等进行分析。结果表明，高填路堤桩帽顶、地梁顶以及桩间土顶之间的填土均存在差异沉降，桩间土与桩帽地梁之间以及地梁与桩帽之间均会形成土拱，最终填土荷载主要由桩帽承担。路堤填土竖向应力沿深度存在峰值点，峰值点以上的路堤应力分布与填土自重规律基本一致，峰值点以下的路堤应力沿深度递减，且峰值点高度略低于实际的等沉面高度。