摘要：软土部分的水分含量较高，压缩性强，主要成分以淤泥等黏性土质为主，这种土质在河流湖泊和沿海地区较多。将高速公路桥梁建立在软土上，如果没有进行有效处理将影响路基稳固性，在外力的作用下会发生沉降或位移，这种地质条件使施工难度加大。基于此，本文主要对高速公路桥梁软土路基的设计进行了简要的分析，希望可以为相关人员提供一定的参考。
关键词：高速公路桥梁；软土路基；设计
引言
近年来，我国高速公路桥梁发展速度快、规模大，工程质量上出现的问题也逐渐暴露出来，桥梁部分施工问题最为突出，尤其是软土地基部分施工技术需要进一步提升。
1高速公路桥梁软土路基结构特性分析
根据最新颁布的JTGD30—2015高速公路桥梁路基设计规范中的相关要求，在对软土路基进行鉴别过程中，主要以表1中列出的主要参数为鉴定标准。根据表1相关数据指标并结合高速公路桥梁路基勘察设计实践可知，全国范围内的高速公路桥梁软土路基相关参数及指标具有内在一致性，因此，可以认为省内的软土路基也具备上述基本特性。软土土体类型主要是指天然含水率超过40%，其中淤泥及淤泥质土体的天然含水率更高，局部可达80%以上，基本呈现流动状，综合承载能力较低，天然孔隙率大于土体液限值，经碾压后难以成型。通过表1可知，软土材料的天然孔隙率超过0．8，在外荷载和不良环境耦合作用下，土体将出现大变形，对于工程结构而言，大变形在工程上是绝对不允许出现的。由于软土土体的压缩性能较高，其压缩系数值与其天然含水率呈现明显的正相关关系。在工程施工过程中，在外荷载的扰动下，软土土体的承载能力快速下降;卸载后，其强度有所恢复但总体上还是低于设计强度。此外，软土的蠕变性特点也不容忽视，在软土处理过程中，常用的处理方法有排水固结，在固结作用下，对软土产生一定的剪切作用，软土长期变形累积作用显著，在外荷载作用下，很容易出现突然间的脆性破坏，瞬间丧失承载能力。
表1高速公路桥梁软土路基鉴定标准
2软土地基设计要点
2.1选择的方案
软土地基的处理在方案的选择上应该结合当地的实际情况，结合当今时代经济发展下路桥建设政策的需要，结合施工过程中的各种要求，以此来选择后的方案。
2.2增加承载力
软土地基处理主要是为了增加地基承载能力，通过以上提到的各种技术方法，提高地基的承载能力，减少地基的沉降，促进路桥的平稳安全。
2.3规范垫层处理的要求
软土地基处理过程中的垫层处理主要是规范好垫层之间碾压紧合，确保之间的高度不能超过三十厘米，这样才能保证垫层处理符合设计的要求。
3案例分析
3.1工程概况
某省某高速公路桥梁目前的技术标准为双向四车道高速公路桥梁标准，设计速度为120km/h，结合道路两侧用地情况和地形地貌特点，采用两侧拼宽方式对原有高速公路桥梁进行扩建，全线一般路段在现有路基基础上向两侧各拓宽8．0m，将现状路基标准横断面宽度由26．0m拓宽为42．0m。地勘调查表明，高速公路桥梁改扩建工程沿线地貌单元类型单一，地形较平缓，未发现滑坡、沉陷、崩坍、岩溶等不良地质现象，但存在属于特殊岩土的液化土和软土层，有必要进行针对性的试验测试，制定合理的路基处理方案。
3.2软土地基设计要点
该软土层分布不一，主要分布于地表以下30-38m深度以下至50余米左右，厚度在10～23m，软土层主要物理力学性质见表2。旧路地基处理主要采用了预压、粉煤灰路堤两种处理方案。根据对旧路竣工图资料统计，本段旧路软土处理长度共1．137km，其中以填土预压方案为主，仅桥头东侧采用粉煤灰路堤进行填筑。根据目前现场调查了解，此高速公路桥梁路基填土普遍较高，一般路段路基填高3-5m，桥头路段填高3-8m。软土地基的处理应以控制不均匀沉降为基本要求。对于加宽扩建工程，新旧路基施工间隔时间较长，两侧路基地基的力学性质与旧路基下地基固结度差异较大，在设计中应充分利用专题研究资料进行计算和设计。对试验指标不是软土但计算总沉降量大于15cm的路段，视需要进行处理，以防止拼接后路基因差异沉降过大而出现纵向裂缝。为避免旧路基下由于地下水位的下降导致地基土层有效应力增大而产生附加沉降，对鱼(水)塘、河流等路段，需要排水清淤时，应采取防渗和隔水措施后方可降低水位。
表2软土的主要物理力学指标
3.3软土路基处理方案的选择
推荐对于不同地质分区、不同特性的软土，结合路基填土高度，通过换填、堆载预压、泡沫轻质土轻质路堤处理措施对地基的沉降和稳定进行综合处理。由于本工程软弱土埋置较深，软弱土以上为30m左右粉土、粉砂层，采用复合地基处理方案造价较高，且处理效果不明显。经以上技术经济比选论证，对于沉降不满足控制标准路段，推荐采用泡沫轻质土进行填筑，以减少路堤自重，控制地基沉降。由于道路沿线水网密布，水系发达，河塘较多，沿河一侧路基软土地基的处理还应结合边坡稳定性计算情况进行综合分析。为减小抽水过程对旧路的影响，需要对河塘先进行围堰。为提高路基整体稳定性，对临塘路段在路堤范围内每层台阶铺设一层单向土工格栅。对于高填方路段，且河塘边缘距离原路路基坡脚小于3m范围内，为避免抽水清淤对路基稳定造成影响，抽水后不清淤，直接回填素土，采用湿喷桩处理塘底淤泥，同时路基部分采用轻质泡沫土进行填筑。当河塘边缘距离原路路基坡脚大于3m范围时，抽水后可清淤，回填5%石灰土至整平高程，若拼宽路段在河塘范围内填筑高度较高，不满足沉降控制标准的路段，路基部分采用轻质泡沫土进行填筑。
结束语
软土路基结构具备天然含水率高、承载强度值较低、夯实整平成型难度大等特点，是决定高速公路桥梁施工质量的关键因素。在软土路基设计实践中，应全面开展地质勘察工作，必须重视设计质量和精度，做好路基综合承载力，确保后续施工、交竣工阶段顺利推进。
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论文作者:李洋
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/11
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