隨著高等級公路的迅速發(fā)展，公路較多地穿越了軟土地區(qū)，這是設(shè)計中需要重點考慮的地方。在建中的滄黃高速公路、沿海高速公路及規(guī)劃的廊滄高速公路沿線區(qū)域都分布著厚度、埋深不等的軟土、軟弱土。橋臺設(shè)計是軟土地區(qū)橋梁設(shè)計的薄弱環(huán)節(jié)，本文針對在軟土地區(qū)橋臺設(shè)計方面所要注意的問題提出一些見解，供橋梁工作者參考。
一、軟土地區(qū)橋臺破壞的原因
橋臺臺后填土一般較高，如果軟基處理和預(yù)壓得時間不夠，先期沉降未完成，軟土地基在荷載作用下孔隙水逐步排出，地基土的體積相應(yīng)減小和壓縮，從而引起沉降。
除了沉降之外，橋臺在土壓力、恒載、活載、梁反推力作用下將有很大的扭矩，使蓋梁發(fā)生扭剪破壞。軟弱土層產(chǎn)生塑性流變，橋臺側(cè)移導致橋梁脫離支承，伸縮裝置損壞和上部結(jié)構(gòu)頂緊臺背，使橋梁產(chǎn)生壓曲。橋臺前移，大梁就會對橋臺背墻產(chǎn)生巨大推力以平衡臺后的土壓力，最后導致背墻從根部剪裂、蓋梁挑出部分從支撐根部斜下彎裂、臺身與蓋梁、樁基與臺身連接處彎裂。
橋頭路基下沉還會使背墻、梁端受活載沖擊力而過早破壞。
二、軟土地區(qū)橋臺的設(shè)計
根據(jù)軟土地區(qū)橋臺破壞的成因分析，我們應(yīng)考慮以下一些細節(jié)設(shè)計：
１．在橋臺設(shè)計中加強臺身及基礎(chǔ)的剛度，增強橋臺的穩(wěn)定性
①在設(shè)計中應(yīng)采用群樁基礎(chǔ)，以雙排樁或多排樁來共同承擔不均勻下沉引起的對基樁產(chǎn)生的彎矩和剪力。還應(yīng)盡可能減少超靜定個數(shù)，適當加大樁距，減少樁根數(shù)。設(shè)計中還可以采用斜樁來抵抗由于橋頭填土和軟基下沉變形而產(chǎn)生的水平推力。
②對于樁基截面的配筋， 一般是根據(jù)樁內(nèi)彎矩包絡(luò)圖進行計算布置，通常是根據(jù)彎矩處進行配筋；對于軟基，樁主筋穿過軟土層。設(shè)計中還應(yīng)適當加橋臺強蓋梁抗剪、扭的箍、斜筋，并在蓋梁前側(cè)表面布置部分抗平彎鋼筋；加大背墻、耳墻尺寸及配筋； 加大臺身尺寸及配%考試大%筋；加大樁基根部配筋；加強肋板與蓋梁的連接，增強抗剪能力。
③對于多跨橋梁，可在鄰近橋臺一跨的橋墩上設(shè)置伸縮裝置，并采用滑動支座，以減小橋臺及上部結(jié)構(gòu)變形。
２．采取減輕臺后荷載的措施
①可通過加長橋梁長度的方法，盡量降低臺后路堤高度，減小臺后土壓力。
②采用溜坡埋置式橋臺（錐坡坡腳處設(shè)置反壓護道）、箱形橋臺和臺后設(shè)置搭板，抵抗偏壓荷載。
③臺后要選用透水、強度高、穩(wěn)定性好的輕質(zhì)材料，否則， 滲水后摩擦角及粘結(jié)力下降，自重增加，橋臺實際受土壓力遠大于設(shè)計值，使橋臺失穩(wěn)。臺后填土可采用采用粉煤灰、二灰土等輕質(zhì)材料填筑路堤，粉煤灰和一般顆粒相比，具有自重輕、強度高、壓縮性小、固結(jié)快等特點，可提高路堤的穩(wěn)定性。
④加大錐體護坡范圍，并以重力式擋墻作錐體護坡的坡腳基礎(chǔ)，以平衡臺背路堤填土壓力，保證橋臺處軟基的均勻下沉，保護橋臺結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。
三、橋臺軟基的處理
軟基處理是提高地基承載力和防止橋臺側(cè)向移動的主要措施，橋頭路堤地基要針對軟土層的厚度和軟弱程度采用不同的處治方法。當淺層軟土厚度小于２米時宜全部挖除，再進行基底壓實，換填顆粒較粗的填料，如天然砂礫、碎石、工業(yè)廢渣等。
當軟土層較厚全部挖除有困難時，應(yīng)采用粉噴樁、旋噴樁、碎石樁、排水板等方法進行處治，并設(shè)置砂礫墊層，在墊層頂面鋪設(shè)土工布，坡腳處設(shè)排水盲溝及時將路基水排除。路基土填筑時還應(yīng)控制其填土速率。目前公路橋梁中常用的方法有：
１．排水固結(jié)法
排水固結(jié)法的原理的軟土地基在荷載作用下，土中孔隙水慢慢排出，孔隙減小，地基發(fā)生固結(jié)變形，同時隨著超靜水壓力逐漸消散，土的有效應(yīng)力增大，地基土的強度逐步增長。此方法適用于不良地質(zhì)段為淤泥質(zhì)土及飽和粘性土的地區(qū)。
２．振密、擠密法 設(shè)為首頁
振密、擠密法的原理是采用一定的手段，通過振動，擠壓使地%考/試大%基土體孔隙減小，強度提高，達到地基處理的目的。如：表層壓實法、強夯法、振沖擠密法等。此方法適用于人工填土非飽和粘性土的土質(zhì)。
３．置換及拌入法
以砂碎石等材料置換軟弱土體%考試大%，形成復(fù)合地基，或在軟弱地基中部分土體內(nèi)摻入水泥、水泥砂漿，以及石灰等物，形成固體，與未加固部分形成復(fù)合地基，達到提高地基承載力，減小壓縮量的目的。如：墊層法、開挖置換法、碎石樁法、高壓噴射注漿法和深層攪拌法，適用于土質(zhì)為淤泥質(zhì)土、粘土區(qū)域。石灰樁法適用于非飽和性粘土和濕陷性黃土區(qū)域。
４．加筋法
通過在土層中埋設(shè)強度較大的土工聚合物、拉筋、受力構(gòu)件等達到提高地在承載力，減小沉降，或維持建筑物穩(wěn)定的地基處理方法稱為加筋法。如：土工聚合物、加筋土等。
設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)橋梁所處區(qū)域的土質(zhì)、軟土層的深度及厚度考慮，綜合確定軟基處理方法，合理利用資源，節(jié)約造價。
綜上所述，路線在穿越軟土地區(qū)時，設(shè)計者應(yīng)因地制宜，深入調(diào)查比選，提出最合理的設(shè)計方案，還應(yīng)注意前期勘探工作，提供資料要準確，以免出現(xiàn)較大的設(shè)計變更和浪費。在橋臺后填筑地段可采用粉煤灰等輕質(zhì)筑路材料，以降低臺后填土壓力?？傊ㄟ^綜合的設(shè)計方法，將軟土帶來的危害降至最小。
一、軟土地區(qū)橋臺破壞的原因
橋臺臺后填土一般較高，如果軟基處理和預(yù)壓得時間不夠，先期沉降未完成，軟土地基在荷載作用下孔隙水逐步排出，地基土的體積相應(yīng)減小和壓縮，從而引起沉降。
除了沉降之外，橋臺在土壓力、恒載、活載、梁反推力作用下將有很大的扭矩，使蓋梁發(fā)生扭剪破壞。軟弱土層產(chǎn)生塑性流變，橋臺側(cè)移導致橋梁脫離支承，伸縮裝置損壞和上部結(jié)構(gòu)頂緊臺背，使橋梁產(chǎn)生壓曲。橋臺前移，大梁就會對橋臺背墻產(chǎn)生巨大推力以平衡臺后的土壓力，最后導致背墻從根部剪裂、蓋梁挑出部分從支撐根部斜下彎裂、臺身與蓋梁、樁基與臺身連接處彎裂。
橋頭路基下沉還會使背墻、梁端受活載沖擊力而過早破壞。
二、軟土地區(qū)橋臺的設(shè)計
根據(jù)軟土地區(qū)橋臺破壞的成因分析，我們應(yīng)考慮以下一些細節(jié)設(shè)計：
１．在橋臺設(shè)計中加強臺身及基礎(chǔ)的剛度，增強橋臺的穩(wěn)定性
①在設(shè)計中應(yīng)采用群樁基礎(chǔ)，以雙排樁或多排樁來共同承擔不均勻下沉引起的對基樁產(chǎn)生的彎矩和剪力。還應(yīng)盡可能減少超靜定個數(shù)，適當加大樁距，減少樁根數(shù)。設(shè)計中還可以采用斜樁來抵抗由于橋頭填土和軟基下沉變形而產(chǎn)生的水平推力。
②對于樁基截面的配筋， 一般是根據(jù)樁內(nèi)彎矩包絡(luò)圖進行計算布置，通常是根據(jù)彎矩處進行配筋；對于軟基，樁主筋穿過軟土層。設(shè)計中還應(yīng)適當加橋臺強蓋梁抗剪、扭的箍、斜筋，并在蓋梁前側(cè)表面布置部分抗平彎鋼筋；加大背墻、耳墻尺寸及配筋； 加大臺身尺寸及配%考試大%筋；加大樁基根部配筋；加強肋板與蓋梁的連接，增強抗剪能力。
③對于多跨橋梁，可在鄰近橋臺一跨的橋墩上設(shè)置伸縮裝置，并采用滑動支座，以減小橋臺及上部結(jié)構(gòu)變形。
２．采取減輕臺后荷載的措施
①可通過加長橋梁長度的方法，盡量降低臺后路堤高度，減小臺后土壓力。
②采用溜坡埋置式橋臺（錐坡坡腳處設(shè)置反壓護道）、箱形橋臺和臺后設(shè)置搭板，抵抗偏壓荷載。
③臺后要選用透水、強度高、穩(wěn)定性好的輕質(zhì)材料，否則， 滲水后摩擦角及粘結(jié)力下降，自重增加，橋臺實際受土壓力遠大于設(shè)計值，使橋臺失穩(wěn)。臺后填土可采用采用粉煤灰、二灰土等輕質(zhì)材料填筑路堤，粉煤灰和一般顆粒相比，具有自重輕、強度高、壓縮性小、固結(jié)快等特點，可提高路堤的穩(wěn)定性。
④加大錐體護坡范圍，并以重力式擋墻作錐體護坡的坡腳基礎(chǔ)，以平衡臺背路堤填土壓力，保證橋臺處軟基的均勻下沉，保護橋臺結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。
三、橋臺軟基的處理
軟基處理是提高地基承載力和防止橋臺側(cè)向移動的主要措施，橋頭路堤地基要針對軟土層的厚度和軟弱程度采用不同的處治方法。當淺層軟土厚度小于２米時宜全部挖除，再進行基底壓實，換填顆粒較粗的填料，如天然砂礫、碎石、工業(yè)廢渣等。
當軟土層較厚全部挖除有困難時，應(yīng)采用粉噴樁、旋噴樁、碎石樁、排水板等方法進行處治，并設(shè)置砂礫墊層，在墊層頂面鋪設(shè)土工布，坡腳處設(shè)排水盲溝及時將路基水排除。路基土填筑時還應(yīng)控制其填土速率。目前公路橋梁中常用的方法有：
１．排水固結(jié)法
排水固結(jié)法的原理的軟土地基在荷載作用下，土中孔隙水慢慢排出，孔隙減小，地基發(fā)生固結(jié)變形，同時隨著超靜水壓力逐漸消散，土的有效應(yīng)力增大，地基土的強度逐步增長。此方法適用于不良地質(zhì)段為淤泥質(zhì)土及飽和粘性土的地區(qū)。
２．振密、擠密法 設(shè)為首頁
振密、擠密法的原理是采用一定的手段，通過振動，擠壓使地%考/試大%基土體孔隙減小，強度提高，達到地基處理的目的。如：表層壓實法、強夯法、振沖擠密法等。此方法適用于人工填土非飽和粘性土的土質(zhì)。
３．置換及拌入法
以砂碎石等材料置換軟弱土體%考試大%，形成復(fù)合地基，或在軟弱地基中部分土體內(nèi)摻入水泥、水泥砂漿，以及石灰等物，形成固體，與未加固部分形成復(fù)合地基，達到提高地基承載力，減小壓縮量的目的。如：墊層法、開挖置換法、碎石樁法、高壓噴射注漿法和深層攪拌法，適用于土質(zhì)為淤泥質(zhì)土、粘土區(qū)域。石灰樁法適用于非飽和性粘土和濕陷性黃土區(qū)域。
４．加筋法
通過在土層中埋設(shè)強度較大的土工聚合物、拉筋、受力構(gòu)件等達到提高地在承載力，減小沉降，或維持建筑物穩(wěn)定的地基處理方法稱為加筋法。如：土工聚合物、加筋土等。
設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)橋梁所處區(qū)域的土質(zhì)、軟土層的深度及厚度考慮，綜合確定軟基處理方法，合理利用資源，節(jié)約造價。
綜上所述，路線在穿越軟土地區(qū)時，設(shè)計者應(yīng)因地制宜，深入調(diào)查比選，提出最合理的設(shè)計方案，還應(yīng)注意前期勘探工作，提供資料要準確，以免出現(xiàn)較大的設(shè)計變更和浪費。在橋臺后填筑地段可采用粉煤灰等輕質(zhì)筑路材料，以降低臺后填土壓力?？傊ㄟ^綜合的設(shè)計方法，將軟土帶來的危害降至最小。