框架码头是我国西南山区河流码头建设中广泛采用的结构形式。由于山区河流具有水位差大、后方岸坡陡等特点,特别是库区码头建设中可能存在大规模的前挖后填,初次蓄水条件下,岸坡土体可能发生变形,给码头桩基承载性状造成严重影响。本文结合“十二五”国家科技支撑课题“山区河流渠化河段港口码头建设关键技术研究”(2012BAB05B04),在查阅相关文献资料的基础上,采用室内模型试验及数值模拟方法,系统研究初次蓄水条件下库区框架码头桩基承载性状。本文完成的主要工作及取得的成果如下:(1)根据试验目的,地基材料分别选用模型砂土、8:2的砂泥岩混合料,预制两组共计12根Φ10cm长度为100cm的钢筋混凝土桩,在国家内河航道整治工程技术研究中心的港工结构模型槽中进行试验。在模型槽端部设置挡水板,模型槽中埋置测压管及土压力盒。根据制定的蓄水及加载方案,在蓄水过程中和蓄水后分别进行模型桩基的竖向加载与横向加载,测得桩顶竖向位移与水平位移、桩身各测点应变、测压管水位、桩端压力与土体压力值等。(2)分析砂土地基试验数据表明:在蓄水初期,大部分地基土体没有蓄水饱和,仅桩基底部土体因浸水产生软化变形,此时桩端沉降大于桩侧土体沉降;随着蓄水位升高,桩端地基土体逐渐压密,而大部分地基土体蓄水饱和,桩侧土体的沉降大于桩基的沉降,桩侧产生负摩阻力。随着蓄水的持续,负摩阻力逐渐增大,中性点位置下移约20cm;地基的浸水导致桩侧土体摩阻力发挥系数减小,地基竖向承载力比蓄水前降低了 17%左右;桩的侧摩阻力主要集中在中上部分;蓄水后桩侧摩阻力发挥较快,桩端阻力所分担的荷载比蓄水前大。(3)分析砂泥岩混合料岸坡地基试验数据表明:蓄水过程中,桩土体系位移变化也呈现出两个阶段特征;随着桩身负摩阻力的不断增大,桩身中性点的位置下移约30cm;蓄水导致桩侧土体侧摩阻力发挥系数减小,地基的竖向承载力和水平承载力分别比蓄水前降低了 15%、20%左右;桩侧摩阻力最大值出现在地面线下25cm处;蓄水后桩端阻力所分担的荷载比蓄水前大;蓄水后桩身弯矩的峰值比蓄水前减小,峰值位置比蓄水前上升了 5cm。(4)通过数值模拟方法研究了初次蓄水条件下室内模型桩基的承载性状。数值模拟结果与室内模型试验比较吻合。并以实际框架码头为例,建立了码头排架模型,分析了蓄水过程中岸坡稳定性及码头结构的受力变形规律。结果表明:蓄水过程中,岸坡稳定性逐渐减小,位移也在增大,码头桩基的水平位移、剪力、弯矩都不断变大,且最大位置出现在桩土交界面以下。