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桥头跳车问题是影响高速公路正常运行的一大安全隐患，引起桥头跳车问题的原因很多，软土广泛分布地区主要是因为桥头段软土地基处理效果不好，引起刚性桥梁基础和相对柔性的路堤基础产生差异沉降。近年，处理桥头软土地基应用较多的是柔性桩(如水泥土搅拌桩)和刚性桩(如PCC桩等)，但柔性桩承载力和控制沉降效果很难达到设计要求；刚性桩由于桩身材料与周围软土差别巨大，容易造成材料的浪费。兼具刚性桩和柔性桩特点的砼芯水泥土搅拌桩可以克服以上缺点，但把此桩型应用于高速公路桥头软基处理中在国内外尚属首次，其承载特性和应力分布规律等还需要深入研究，本文借助砼芯水泥土搅拌桩复合地基原位试验和有限元数值模拟方法，来研究载荷板和路堤荷载下砼芯水泥土搅拌桩的性状，为更好的推广使用该桩处理桥头软基提供依据。
首先，进行了原位试验研究，测得了砼芯水泥土搅拌桩复合地基的承载力和相应的沉降，并且在砼芯桩内设置了钢筋应力计和土压力盒，初步得到了在竖向荷载作用下砼芯水泥土搅拌桩的应力应变规律，证实了砼芯水泥土搅拌桩兼具刚性桩和柔性桩的特点；对比了水泥土搅拌桩复合地基和砼芯水泥土搅拌桩复合地基的原位试验数据，比较两者在承载能力和控沉效果上的差异，结果表明：砼芯水泥土搅拌桩在承载能力和控沉效果方面都优于水泥土搅拌桩。
接着，根据原位试验进行建模，运用ANSYS有限元程序进行数值模拟，分析砼芯水泥土搅拌桩在路堤荷载下的桩土作用机理和应力分布规律，有限元模拟表明，砼芯水泥土搅拌桩在路堤荷载下应力分布规律和桩土相互作用与刚性板下复合地基原位试验有一定的区别。刚性板下砼芯水泥土搅拌桩与桩间土的沉降协调性较好，而在路堤荷载下，存在明显的拱效应，既桩顶存在向上的刺入，为桩间土充分发挥作用提供了必要条件；砼芯水泥土搅拌桩在路堤荷载下的应力分布规律，如剪应力、Y向应力以及X向应力大小和分布，指明应力集中的位置和容易发生剪切破坏的部位。
最后，根据工后沉降简便计算方法，计算了水泥土搅拌桩和砼芯水泥土搅拌桩总沉降量：根据经济对比，分析了水泥土搅拌桩和砼芯水泥土搅拌桩处理桥头软基的成本。
本文的创新之处在于把砼芯水泥土搅拌桩这一具有柔性桩和刚性桩特点的复合桩型应用在桥头软基处理中，在此处起到了刚柔过渡的作用；并且进行了在路堤荷载下的数值模拟分析，发现砼芯水泥土搅拌桩砼内芯竖向应力呈规律性变化，为设计长短桩提供了依据。