一级建造师：软土地区桥台设计体会

　　随着高等级公路的迅速发展，公路较多地穿越了软土地区，这是设计中需要重点考虑的地方。在建中的沧黄高速公路、沿海高速公路及规划的廊沧高速公路沿线区域都分布着厚度、埋深不等的软土、软弱土。桥台设计是软土地区桥梁设计的薄弱环节，本文针对在软土地区桥台设计方面所要注意的问题提出一些见解，供桥梁工作者参考。
　　一、软土地区桥台破坏的原因
　　桥台台后填土一般较高，如果软基处理和预压得时间不够，先期沉降未完成，软土地基在荷载作用下孔隙水逐步排出，地基土的体积相应减小和压缩，从而引起沉降。
　　除了沉降之外，桥台在土压力、恒载、活载、梁反推力作用下将有很大的扭矩，使盖梁发生扭剪破坏。软弱土层产生塑性流变，桥台侧移导致桥梁脱离支承，伸缩装置损坏和上部结构顶紧台背，使桥梁产生压曲。桥台前移，大梁就会对桥台背墙产生巨大推力以平衡台后的土压力，最后导致背墙从根部剪裂、盖梁挑出部分从支撑根部斜下弯裂、台身与盖梁、桩基与台身连接处弯裂。
　　桥头路基下沉还会使背墙、梁端受活载冲击力而过早破坏。
　　二、软土地区桥台的设计
　　根据软土地区桥台破坏的成因分析，我们应考虑以下一些细节设计：
　　１．在桥台设计中加强台身及基础的刚度，增强桥台的稳定性
　　 ①在设计中应采用群桩基础，以双排桩或多排桩来共同承担不均匀下沉引起的对基桩产生的弯矩和剪力。还应尽可能减少超静定个数，适当加大桩距，减少桩根数。设计中还可以采用斜桩来抵抗由于桥头填土和软基下沉变形而产生的水平推力。
　　②对于桩基截面的配筋， 一般是根据桩内弯矩包络图进行计算布置，通常是根据最大弯矩处进行配筋；对于软基，桩主筋最好穿过软土层。设计中还应适当加桥台强盖梁抗剪、扭的箍、斜筋，并在盖梁前侧表面布置部分抗平弯钢筋；加大背墙、耳墙尺寸及配筋； 加大台身尺寸及配%考试大%筋；加大桩基根部配筋；加强肋板与盖梁的连接，增强抗剪能力。
　　③对于多跨桥梁，可在邻近桥台一跨的桥墩上设置伸缩装置，并采用滑动支座，以减小桥台及上部结构变形。
　　２．采取减轻台后荷载的措施
　　①可通过加长桥梁长度的方法，尽量降低台后路堤高度，减小台后土压力。
　　②采用溜坡埋置式桥台（锥坡坡脚处设置反压护道）、箱形桥台和台后设置搭板，抵抗偏压荷载。
　　③台后要选用透水、强度高、稳定性好的轻质材料，否则， 渗水后摩擦角及粘结力下降，自重增加，桥台实际受土压力远大于设计值，使桥台失稳。台后填土可采用采用粉煤灰、二灰土等轻质材料填筑路堤，粉煤灰和一般颗粒相比，具有自重轻、强度高、压缩性小、固结快等特点，可提高路堤的稳定性。
　　④加大锥体护坡范围，并以重力式挡墙作锥体护坡的坡脚基础，以平衡台背路堤填土压力，保证桥台处软基的均匀下沉，保护桥台结构的整体稳定性。
　　三、桥台软基的处理
　　软基处理是提高地基承载力和防止桥台侧向移动的主要措施，桥头路堤地基要针对软土层的厚度和软弱程度采用不同的处治方法。当浅层软土厚度小于２米时宜全部挖除，再进行基底压实，换填颗粒较粗的填料，如天然砂砾、碎石、工业废渣等。
　　当软土层较厚全部挖除有困难时，应采用粉喷桩、旋喷桩、碎石桩、排水板等方法进行处治，并设置砂砾垫层，在垫层顶面铺设土工布，坡脚处设排水盲沟及时将路基水排除。路基土填筑时还应控制其填土速率。目前公路桥梁中常用的方法有：
　　１．排水固结法
　　排水固结法的原理的软土地基在荷载作用下，土中孔隙水慢慢排出，孔隙减小，地基发生固结变形，同时随着超静水压力逐渐消散，土的有效应力增大，地基土的强度逐步增长。此方法适用于不良地质段为淤泥质土及饱和粘性土的地区。
　　２．振密、挤密法 设为首页
　　振密、挤密法的原理是采用一定的手段，通过振动，挤压使地%考/试大%基土体孔隙减小，强度提高，达到地基处理的目的。如：表层压实法、强夯法、振冲挤密法等。此方法适用于人工填土非饱和粘性土的土质。
　　３．置换及拌入法
　　以砂碎石等材料置换软弱土体%考试大%，形成复合地基，或在软弱地基中部分土体内掺入水泥、水泥砂浆，以及石灰等物，形成固体，与未加固部分形成复合地基，达到提高地基承载力，减小压缩量的目的。如：垫层法、开挖置换法、碎石桩法、高压喷射注浆法和深层搅拌法，适用于土质为淤泥质土、粘土区域。石灰桩法适用于非饱和性粘土和湿陷性黄土区域。
　　４．加筋法
　　通过在土层中埋设强度较大的土工聚合物、拉筋、受力构件等达到提高地在承载力，减小沉降，或维持建筑物稳定的地基处理方法称为加筋法。如：土工聚合物、加筋土等。
　　设计人员应根据桥梁所处区域的土质、软土层的深度及厚度考虑，综合确定软基处理方法，合理利用资源，节约造价。
　　综上所述，路线在穿越软土地区时，设计者应因地制宜，深入调查比选，提出最合理的设计方案，还应注意前期勘探工作，提供资料要准确，以免出现较大的设计变更和浪费。在桥台后填筑地段可采用粉煤灰等轻质筑路材料，以降低台后填土压力。总之要通过综合的设计方法，将软土带来的危害降至最小。