软土地基桥梁下部结构设计分析

颜宪英,叶策焕

摘 要：当前社会中各个行业都在飞速地发展，而对于建筑施工行业来说同样也是如此。我国目前的交通行业在不断发展，在这样的背景之下人们就需要使用到更多的桥梁，而当前存在部分桥梁是处在软土地基这一特殊的地质条件下，在这样的条件下的桥梁其自身的质量从很大程度上取决于自身的下部结构，只有对下部结构进行科学合理的分析和设计，才能够提高此类桥梁的质量。

关键词：软土地基;桥梁下部结构;设计分析

0 引言

对于桥梁来说下部结构从很大程度上直接影响和决定了桥梁自身的质量和稳定性，因此相关设计人员在进行桥梁的设计时针对于其下部结构往往都需要采取更为详细和更为科学的方法进行设计。若是设计存在漏洞以及不合理，那么桥梁自身的稳定性和质量都无法得到保障。本文也就侧重于对当前软土地基的桥梁下部结构设计进行分析和探讨，希望能够帮助到有需要的人。

1 结构选型

针对于不同的地质情况，相关设计人员需要采取不同的结构，从而有效保障桥梁的质量。首先就是针对于填土高度一般且河床宽度不大的地质条件，一般来说在此类条件上的桥梁都需要缩短其自身的长度，并且同时还需要避免台前锥坡对河床产生压缩的情况，为了达到这样的效果就需要采取钢筋混凝土的结构。若是此时还拥有充足的条件，那么还可以在墩台的下方设置对应的支撑梁，以此来使得整体的桥梁能够形成一个完整的结构，两端台后土压始终保持稳定。

其次就是作用于多孔小跨径的桥梁，一般针对于此类桥梁都是采取了柔性排架墩台，在使用此类结构时需要对其基桩采取预制打入式，以此来有效将其作用于桥梁中从而提升桥梁的质量。但是此类结构其适用的范围较小，一般只能够针对于一些专门的桥梁来进行使用，因此在当前的新桥梁工程基本上已经很少使用，特别在软土地基这样的地质条件之下使用的人更少。

再次就是桩柱式的桥台，一般来说此类桥台都是设置在岸上，将其台身埋置到锥坡当中。而桩柱式的桥台其自身也分为两种不同的形式，一种是单排桩肋板台，而另一种则是双排桩肋板台，在实际的使用过程中需要根据工程的不同情况来选择对应的形式，从而有效发挥其自身的作用。

最后就是对应的柱式墩，此类结构目前是适用范围最为广泛的一种结构，并且在实际的施工过程中所需要花费的成本以及精力相对来说都较少，施工的开展往往也只需要耗费较少的步骤，因此整体施工方便。当作用于软土地基这种情况时采取此类结构是最为有效的一种结构[1]。柱式墩其自身也分为两种不同的形式，一种是带盖梁，而另一种是不带盖梁。而不带盖梁的柱式墩其自身又细分为两种不同的形式，分别为独柱式和排柱式，根据使用的情况不同从而选择对应不同的形式。目前带盖梁的柱式墩通常都应用于简支梁桥，而不带盖梁的柱式墩一般都应用于连续现浇箱梁之中。但是在实际的设计过程中，设计人员还是需要根据自身的实际情况来选择对应的结构，从而从最大程度上发挥其作用和效果。

2 内力计算

在软土地基这一特殊的地质条件之下，相关桥梁的上部结构一般都会采取先简支后结构连续为主，在这样的情况之下相关的工程计算内容基本上都集中在下部结构之中，因此设计人员能够科学合理的对下部结构进行内力计算就成为了一件非常重要的事情，计算结构的准确性也将直接影响到整体结构的安全。

2.1 盖梁内力计算

首先就是需要对盖梁的内力进行计算，在进行此部分内容的计算时首先需要了解荷载的不同分布情况，一般来说荷载的分布情况分为对称分布和偏心分布，在对称分布的荷载进行内力计算时需要采用杠杆法来进行计算，而针对偏心分布的荷载进行内力计算时就需要采取偏心压力法来进行计算。在完成此类内容的计算之后需要将其计算结果取最大值，但是需要注意的是这两种计算方法仅限于这两种荷载情况，因此就不属于各截面处在最不利状态下的结构内力计算，因此最终得到的计算结果若是不能够完全符合此类荷载情况那么就会存在一定的差异和区别，从而导致安全隐患。为了能够将计算内力的结构变得更加科学和合理，相关人员可以采取一种较为全面的方法：首先是对各个截面的结构内力影响进行清晰和明确，之后采用杠杆法和偏心压力法两种方法来对其实施最不利布载，通过这样的方式能够有效的对各个截面上的结构内力范围进行查找，之后再以内力的包络图为依据来做好对应的结构配筋[2]。通过这样的方法来进行内力的计算能够有效减少传统计算方法存在的不合理性，从而切实提高整体计算的科学性，为桥梁的质量以及稳定性奠定了良好的基础。

2.2 墩身內力计算

除了对盖梁内力需要进行计算之外，相关设计人员还需要对墩身的内力进行计算。在进行计算的过程中，墩柱顶部竖向力的分析计算方法需要与盖梁内力的计算方法一致，而在进行水平力计算时则需要采取集成刚度法。该计算方法是作用于对应的柔性墩基本理论之上，能够将桥梁上所产生的行车荷载以及其他一系列混凝土等产生的收缩徐变作用都进行良好地收集和分配，之后就需要对其分配的各个环节以及结构为依据来进行针对性的内力计算，从而达到一个科学合理的计算效果。

3 施工技术问题处理

在完成了对应的设计内容之后，相关工作人员就需要针对此类设计内容来开展对应的施工，但是由于施工技术是与设计内容存在非常紧密的联系，因此在进行前期的设计时就需要对后续施工具备的技术进行考虑，从而形成一套非常科学合理的设计。在施工的过程中常见的几项问题需要通过设计的方式来对其进行处理，内容包括了以下几个方面。

3.1 桩长变更

首先就是对应的桩长变更，一般来说，地质钻探资料只能够反映出部分地区的地质情况，因此钻探资料与实际的地质条件会存在一定的出入，设计人员若是在设计时只按照对应的钻探资料来进行设计那么显然会存在一定差异，因此若是在桩底部遇到岩面从而导致无法钻进，或者是当地质条件良好的情况应当允许相关施工人员以及设计人员对桩长进行变更，以此来符合实际的地质情况[3]。但是在进行桩长的变更时就需要考验设计人员的技术水平，因为桩长的变更不能够过于死板，同时也不能够过于保守，需要在满足承载力的要求之下来对其进行调整，从而有效防止因承载力不够而导致的一系列安全事故。

3.2 沉淀层厚度控制

除了需要对桩长进行变更之外，沉淀层的厚度也需要得到良好的控制和管理，在实际的沉淀层厚度控制过程中，设计人员需要将其厚度保持在一个合适的范围之内，既不能太小也不能太大，若是太小那么就很难在施工过程中对其进行控制。除此之外，清底系数会对桩长造成很大的影响，一般来说沉淀层的厚度都需要保持在0.3～0.4倍的桩径。若是沉淀层的厚度超出了合适的范围，那么相关工作人员需要在开展浇筑工作之前通过反循环清孔的方式来对其进行处理，以此来将沉淀层的厚度控制在合理的范围之内。

4 结束语

在当前社会的发展背景之下，桥梁的下部结构将对其自身的质量和强度造成很大的影响，而对于软土地基这一特殊地质条件下的桥梁来说更是如此。在这样的情况之下相关设计人员就需要对其下部结构进行科学合理的设计，从而有效提高质量和强度。

参考文献：

[1]王川.浅谈市政公路桥梁工程施工中软土地基处理技术[J].商品与质量，2019（4）：283.

[2]邹若丽.浅谈道路桥梁工程中软土地基的施工处理措施[J].名城绘，2019（2）：1.

[3]敬夏雨.浅谈水利工程施工中的软土地基处理技术[J].四川水利，2020（2）：83-84.