1.引言

软土地区因软土具有高压缩性、低强度、高含水量及低渗透性等特点，道路路基与桥梁基础在荷载作用和时间效应下易发生变形。两者作为道路工程的重要组成部分，变形并非孤立存在——路基的沉降会对桥梁基础产生附加应力，而桥梁基础的位移也可能反作用于相邻路基，形成协同变形。这种协同变形若超过允许范围，会导致路面开裂、桥头跳车，甚至影响桥梁结构稳定性，增加后期维护成本。开展软土地区道路路基与桥梁基础协同变形特性研究，可揭示两者变形的关联机制，明确关键影响因素与特征参数，为制定针对性的调控措施提供依据。这不仅能提升工程设计的科学性，有效控制差异沉降，还能保障道路运营安全，对软土地区交通工程的高质量建设具有重要实践价值。 

2.软土地区路基与桥梁基础变形机理

2.1 软土工程特性对变形的影响（如高压缩性、低渗透性等）

软土的高压缩性、低渗透性等工程特性是引发路基与桥梁基础变形的核心因素。高压缩性源于软土中大量孔隙（孔隙比可达1.0-2.0），在路基自重及车辆荷载作用下，孔隙水排出导致土体体积收缩，易产生累计沉降，且沉降量随荷载增加呈线性增长。低渗透性（渗透系数多小于10⁻⁷cm/s）使孔隙水难以快速消散，导致变形具有明显时效性，沉降稳定时间可长达数年。此外，软土的触变性会因施工扰动进一步降低强度，加剧变形；而不均匀性则导致不同区域压缩系数差异达20%-30%，易引发局部差异沉降。这些特性共同作用，使路基与桥梁基础变形呈现“沉降量大、持续时间长、空间分布不均”的特征。

2.2 路基与桥梁基础变形的诱发因素（荷载、时间、水文条件等）

路基与桥梁基础变形的诱发因素主要包括荷载、时间及水文条件。荷载方面，路基自重（填土高度每增加1m，附加应力约增加10kPa）、车辆动荷载（长期重复作用会加剧累积变形）及桥梁上部结构荷载，直接推动土体压缩；超载时变形速率可提升30%-50%。时间因素通过固结作用体现，初期（0-6个月）因孔隙水快速排出产生瞬时沉降，后期（6-24个月）随有效应力增长进入次固结阶段，沉降速率逐渐放缓但持续累积。水文条件中，地下水位升降影响土体有效应力——水位下降会增加自重应力，诱发附加沉降；雨水入渗则降低软土抗剪强度，加剧变形。

2.3 两者协同变形的关联机制与相互作用规律

路基与桥梁基础协同变形的核心关联机制是“应力传递-变形耦合”。路基沉降会通过地基土向桥梁基础传递附加应力，使基础底部压力增加5%-15%，引发桥梁基础额外沉降；反之，桥梁基础的沉降会带动周边土体位移，使相邻路基产生侧向变形，形成“沉降漏斗”。相互作用规律表现为：距离桥头0-50m的路基受桥梁基础影响最显著，差异沉降可达20-50mm；当两者沉降速率差超过0.5mm/d时，易产生剪切变形集中，诱发路面开裂。此外，协同变形具有时效性，施工期（0-12个月）因荷载集中，相互影响强度达峰值；运营期（12个月后）随变形趋稳，影响逐渐减弱，但仍通过土体长期蠕变维持耦合关系^[1]。 

3.协同变形特性分析与调控方法

3.1 协同变形的关键特征参数（差异沉降、变形速率等）及监测

协同变形的关键特征参数包括差异沉降、变形速率及沉降差变化率。差异沉降指路基与桥梁基础的沉降差值，需控制在5cm以内（对应路面坡度变化＜1%），超过此值易引发路面结构破坏；变形速率反映变形发展趋势，初期（0-6个月）速率若＞2cm/月需预警，稳定阶段应降至0.5cm/月以下。监测采用“自动化+人工复核”模式：在路基与桥梁过渡段布设沉降观测桩和测斜仪，通过GNSS实时采集数据，生成变形曲线；每季度人工复核一次，消除环境干扰误差。监测周期覆盖施工期至运营后2年，重点捕捉工后1年内的变形规律，为调控措施调整提供动态依据^[2]。

3.2 基于变形特性的协同调控技术（如地基处理、过渡段设计等）

基于变形特性的协同调控以“源头控制+过渡缓冲”为核心。地基处理采用分级加固：桥梁基础下软土采用深层搅拌桩（桩长15-20m，桩径50-60cm，间距1.2-1.5m），形成复合地基提高承载力至180kPa以上，压缩模量提升至8MPa；相邻路基采用真空预压（真空度≥80kPa）联合堆载预压（加载速率≤20kPa/d），提前完成60%以上固结沉降，缩短工后沉降周期。过渡段设计为渐变式结构，长度按5-10倍路基高度设置，采用级配碎石掺3%水泥填筑，分层碾压（每层厚度≤30cm）至压实度≥96%，同时设置双向土工格栅（抗拉强度≥80kN/m，延伸率≤10%）增强整体性。此外，通过动态调整加载速率（路基填土速率≤1m/周，桥梁基础周边堆载对称施加）实现变形同步，将沉降差控制在5cm内，确保协同变形处于可控范围。

3.3 调控效果的评价指标与验证方法

调控效果评价需通过多维度指标验证。核心指标包括差异沉降（运营期≤3cm，且沉降差增长率＜0.5cm/年）、路面平整度（IRI值≤2.0m/km，颠簸指数降低40%以上）、结构完整性（无贯穿性裂缝，表面微裂缝宽度＜0.2mm且长度＜50cm）。验证采用“短期检测+长期监测”结合：调控后3个月内，用探地雷达检测过渡段压实度（需达96%以上），取芯测定地基土含水率（需降至30%以下，孔隙比＜1.0）；运营阶段持续监测2年，前6个月每月采集一次沉降数据，之后每3个月采集一次，绘制沉降-时间曲线，要求最终沉降速率＜0.1cm/月且趋于稳定。对桥头衔接段等关键路段增设应力传感器，实时监测路面结构受力状态（最大拉应力＜1.5MPa）。该体系可全面评估调控效果，确保路基与桥梁基础长期协同稳定^[3]。

4.结语

软土地区道路路基与桥梁基础协同变形特性研究，明确了差异沉降、变形速率等关键特征参数及监测方法，揭示了两者变形的关联规律；基于变形特性提出的地基分级加固、过渡段渐变设计等协同调控技术，能有效控制差异沉降在允许范围；建立的多维度评价体系则为调控效果提供了可靠验证。这些成果解决了软土地区路基与桥梁基础变形不同步的核心问题，为工程设计施工提供了系统技术支撑。其应用可显著减少路面开裂、桥头跳车等病害，降低后期维护成本，保障道路长期运营安全。未来可结合数值模拟技术优化调控参数，并研发适应软土特性的新型加固材料，进一步提升协同变形控制精度，为软土地区交通工程建设提供更精准的技术指导。

参考文献

[1]辛大亮.软土地区公路路基修筑沥青混凝土路面施工技术[J].科学技术创新,2025(7):116-119.

[2]刘妍妍.市政道路软土路基处理技术研究[J].交通世界,2023(18):53-55.

[3]秦晓原,毕仲微.软土地区桥头路基过渡段变刚度设计方法研究[J].建设科技,2015(21):85-87.