近年来,随着我国高速铁路和高速公路建设的快速发展,两种路网的密度不断提升,这也导致了铁路和公路间的交叉情况逐渐增多。新建高速公路与既有高速铁路发生交叉时,需要在既有高铁线路正常运营的情况下,采取相应的工程方案来完成高速公路穿越高铁线路,利用桥梁来跨越高铁线路是比较常用的方案。因此研究跨线桥施工对高铁路基附加沉降的影响显得尤为重要。本文在桩基沉降理论的基础上,以海口绕城公路美兰机场至演丰段公路采用桥梁上跨海南东环线铁路为工程背景,利用Midas GTS/NX数值模拟软件,建立三维有限元模型,研究了新建高速公路桥梁跨越既有高铁线路时,桥梁桩基施工阶段、上部结构施工阶段以及桥梁运营阶段对海南东环线U型槽路基附加沉降的影响。利用明德林—盖得斯法进行群桩沉降理论计算,将数值模拟和理论计算的结果进行对比分析,得出了桩基沉降对高速铁路U型槽附加沉降的影响规律。并根据数值模拟和理论计算的结果提出隔离桩处治措施,最后模拟分析了隔离桩的处治效果。通过数值模拟分析和理论计算得到以下结论:(1)在没有处治措施的条件下,跨线桥在运营阶段会导致高铁U型槽路基产生10.9mm的最大附加沉降。(2)由于桥梁Y1、Z4主墩桩基数目多,桩长较长,因此Y1、Z4主墩桩基施工对U型槽路基附加沉降的影响较大;而Y2、Z3小墩桩基数目少,桩长较短,因此Y2、Z3小墩桩基施工对U型槽路基附加沉降的影响较小。(3)数值模拟结果表明:在横向方向上,由于U型槽两侧桥梁主墩桩基沉降的影响,U型槽左侧桥梁主墩中心处的地表附加沉降最大,随着与桥梁主墩中心距离的增大,地表附加沉降值逐渐减小,在U型槽路基处减小到最小值,然后又随着与U型槽右侧桥梁主墩中心距离的减小,地表附加沉降又逐渐增大,在U型槽右侧的桥梁主墩中心处达到最大值。(4)在双主墩荷载的共同作用下利用明德林—盖得斯法计算的各个断面的地表附加沉降规律与数值模拟得到的地表附加沉降规律相同。但是由于无法得到当地可靠的桩基沉降经验系数,以及忽略了承台和承台下桩间土的作用,导致利用明德林—盖得斯法计算的地表附加沉降大于数值模拟的结果,尤其是在桥梁承台范围内的附加沉降在远大于数值模拟结果。(5)在单主墩的荷载作用下,桩基沉降对地表附加沉降的影响规律表现为:随着与桥梁主墩中心距离的增大,地表附加沉降逐渐减小。(6)数值模拟结果表明跨线桥的施工对海南东环线U型槽路基附加沉降影响较大,因此提出在桥梁桩基和海南东环线U型槽路基之间适当的位置设置隔离桩来处治,隔离桩采用钻孔灌注桩。并对隔离桩的处治效果进行模拟,数值模拟结果表明:在隔离桩的遮拦作用下,U型槽路基的附加沉降减小了2.3mm,隔离桩具有一定的处治效果。