高架道路作为上海的重要基础工程,是上海交通网络建设的命脉,其安全运营是城市发展的基石。然而,受上海地面沉降的影响,高架道路发生了较大的变形。为了保障高架道路的正常运营,上海采取限制地下水开采以及深层地下水回灌等措施,以此来减小地面沉降及其对高架道路的影响。在深层地下水回灌的影响下,上海的地面沉降得以控制,但同时也使得深部土体产生一定量的隆起,高架桩基持力层较深,从而受深部土体隆沉变化的影响也更大。为了探究深层回灌影响下高架桩基长期变形的特性,本文以上海中环高架为工程背景,根据长期沉降监测结果,分析了中环高架浦西段的变形特性及其与地面沉降的相互作用关系,并采用数值模拟方法,研究了深层地下水回灌对中环高架桩基长期变形特性的影响,主要的工作内容如下:(1)对上海中环高架路浦西段不同地质条件进行系统分类,结合高架长期沉降和邻近地面沉降监测数据,分析了中环高架桩基沉降与区域地面沉降的相互作用关系,研究了地质结构条件对高架桩基沉降的影响。研究表明,正常沉积区中地面及高架桩基沉降最小,且有微量隆起,⑥层缺失区中地面及高架桩基的沉降最大。高架桩基整体变形趋势与区域地面沉降相吻合且高架沉降始终小于地面沉降,其变形量与深部土层最为接近。(2)基于Biot固结理论,采用地下水流量控制的流固耦合分析方法模拟深层地下水的抽灌过程,对季节性变流量抽灌作用下的土体与桩基沉降特征进行数值模拟分析。中环线典型桩基的数值分析与测试结果基本吻合,证明该方法可以有效地反应深层地下水回灌对大地和高架变形的长期影响。数值分析表明,季节性回灌使得高架及土体变形随季节发生波动,浅部土层仍在地表荷载作用下发生固结沉降,深部土体不断隆起,高架桩基在上部荷载和深层回灌耦合作用下呈现先沉降后隆起的现象,其长期沉降受深部土层隆沉位移的影响更大。(3)采用经过典型断面测试结果验证的数值分析方法,对影响高架桩基长期变形的主要因素进行参数分析,研究了地质条件、回灌点位置、回灌点深度、流量大小、桩基长度等因素对高架及大地沉降的影响,分析总结了深层回灌荷载影响高架桩基变形的基本规律:当回灌点与高架桩基的水平间距越小,回灌深度越深,回灌流量越大,桩基持力层越深时,则回灌对高架桩基的长期变形影响也越大,高架桩基将在回灌荷载作用下沉降减小,并逐步上抬。