论述软土地基桥台设计技术探究

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1、论述软土地基桥台设计技术探究　　摘要：软土地基上修建的桥台容易产生台后沉降、桥台开裂、倾倒等危害。本文首先提出了软土地基桥台常见的病害，并分析了桥台设计中对桥台形式的选用和桥台设计进行论述。关键词：软土地基；桥台设计；桥台形式；病害分析；中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：前言软基最大的特点是含水量大、孔隙比大、抗剪强度低、压缩性大。软土地基上修建桥台，当台背填土超过一定的高度且地基和基础构造处理不当时，作用在台背的土压力将引起软土产生塑流变形，并随时间增长，带动桥台产生前移，严重时可能导致地基失稳。同时造成台后路

2、面出现一定程度的沉降开裂，使车辆通过时产生跳跃和冲击，导致行车不顺，并对桥涵和路面造成附加的冲击荷载。更为严重的是可能导致软土流动,造成桥台结构倾斜、滑移和扭转，进而导致桥梁伸缩缝被挤紧和破坏，梁端与背墙顶紧，严重时引起桩身开裂、桥台开裂、梁端破损。一、软土地基桥台的常见病害1、台身出现纵向裂缝7在桥台基础施工中，如钻孔桩施工中，底泥未完全消除、灌注时发生塌孔，超拔套管等未作处理，桩身部分脱空或产生断桩而又未发现等原因均将引起异常的沉降和不均匀沉降，导致台身沿纵向开裂。2、台身出现水平贯通裂缝由于台后填土沉降较大，增加了活

3、载对台后土的冲击力，使活载实际产生的水平力远大于计算时采用的等代土压力，造成台身某截面容许偏心矩小于实际偏心矩而变形开裂。3、桥台整体下沉后倾建于软土地基的桥台，台后路基填土对地基基础产生附加水平力是设计中不得忽视的问题。由于附加水平力对桥台的滑移与基桩的挠曲有重要作用，倘若桥台产生水平位移及竖向沉降，便会造成桥台台身倾覆破坏。二、桥台形式的选用桥台出现的病害是由于大多和基础产生的破坏相关联，因此加固维修难度较大，在前期的设计中采用合理的桥台形式和适应软土地基的结构布置是非常重要的。目前应用较多的桥台有以下几种形式：1、组

4、合式桥台组合式桥台台身仅承受桥跨结构传来的竖向力和水平力，而另设结构物承受台后土压力，主要有锚碇板式组合桥台，过梁式、框架式组合桥台，桥台与挡土墙组合桥台。其优点是受力明确，台身可采用桩接盖梁式结构，节省材料。7但桥台与挡土墙组合形式的桥梁在软土地区极易发生病害，造成病害发生的主要原因是：由于桥址处地质条件差，台后挡土墙的基础未能进行有效的处理，在经过路面活载及路基自重的作用造成台后土体的下沉、滑动，引起挡墙滑动前倾，其台身紧靠桥台盖梁，从而产生较大的水平力作用于桥台，引起桥台产生转角及水平位移，由于桥台的水平位移，造成梁

5、板之间及梁板与桥台之间的梁缝缩小直至顶紧，同时桥台立柱由于受到河床地基的反向水平抵抗力，使得桥台立柱成了梁的受力形式，这与设计时按照柱的受力形式考虑不一致，立柱由于受到较大弯矩的作用而产生裂缝。因此软土地质条件下应避免使用台身与挡土墙组合的组合式桥台。2、重力式U型桥台重力式U型桥台主要靠自重来平衡台后的土压力。桥台台身多数由石砌、片石混凝土或混凝土等圬工材料建造。重力式桥台的整体性好，刚度大，抗倾覆能力强。这种桥台形式适应性强，可临水设置，不压缩河道，且与河道驳坎可较好衔接。桥台自重大，浅层地基往往不能满足承载力要求，通

6、常需要设置双排桩基础，而双排桩基础则共同承担了由于引道填土或台前台后不均匀下沉而对基桩产生的弯矩和剪力，增加了桥台的稳定性。由于规范规定桥梁承台埋深不小于71.5m，重力式桥台施工时常需要台前围堰及台后大开挖，而台后对原状土扰动过大及回填土施工质量难以保证常造成较大工后沉降，从而形成桥头跳车现象。另外桥台各结构的不合理布置也造成了一些台身开裂及位移现象。因此在软土地质条件下采用重力式U型桥台需要注意以下几点要求：（1）当台高小于2.5m时台身前墙不设置前倾斜坡；当台高大于2.5m时台身前墙设置前倾斜坡或设置台身变宽。（2）

7、合理布置台身与承台的相对位置，尽量减小基底弯矩，减小前排桩与后排桩的单桩荷载偏差，并使桩顶进入承台10cm。（3）保证承台埋深大于最大冲刷线不小于规范要求，承台底部加铺30cm厚碎石垫层，10cm混凝土找平层，加大桥台抗滑力。（4）台后填土采用比重小、内摩擦角大的轻质材料，水密法施工。台身布置若干泄水孔，台后设置相应引水排水构造。3、埋置式桥台埋置式桥台台身埋置于台前溜坡内，由台帽两端的翼墙局部挡土。台身多用桩接台帽形式，耳墙为钢筋混凝土。当台前溜坡内有适当的防冲装置时还可考虑台前溜坡对台身的主动土压力，所以材料较省。但台

8、前溜坡坡度小，坡长大，若离河岸近，则需压缩河床，在城市桥梁建设中有较大难度。在投资许可的前提下，软土地区布置桥孔时会尽量增大桥跨，将桥台向河岸后移，使台后路堤成为低填土式的。这时便可以采用埋置式桥台减少下部结构造价。埋置式桥台设计时应控制桩基间距在5m以内。74、薄壁式桥台薄壁式桥台在承台处设置支撑梁，