論減少公路路橋沉降差的設(shè)計及措施分析

摘要：公路路橋的不同基礎(chǔ)或同一各點間的相對沉降量就被稱為沉降差，公路路橋的框架結(jié)構(gòu)和地基不均勻，有相鄰荷載影響的高聳結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，變形由是沉降量控制的。本文旨是先探討了公路路橋產(chǎn)生沉降差的基本原因，接著探討了公路路橋沉降差的設(shè)計，最后探討了減少公路路橋沉降差的措施。

關(guān)鍵詞：公路路橋沉降差基本原因設(shè)計措施

中圖分類號：U44文獻標識碼：A文章編號：1672-3791(2012)02(c)-0000-00

1公路路橋產(chǎn)生沉降差的基本原因

1.1對橋臺臺背的的填土壓實度有待提高

有關(guān)部門通過對公路路橋調(diào)查得到，臺背的填土度普遍沒有達到國家標準。根據(jù)國家對于公路建設(shè)工程的要求，幾乎要對所有的明涵、通道和橋梁進行臺背的填土壓實。但在實際施工中，受到施工作業(yè)面、經(jīng)驗、機械、施工順序和用料等工程管理方面因素的制約，往往很難使臺背的填土壓實度達到標準，有的甚至還會出現(xiàn)嚴重的偏差。施工過程會涉及到多個方面，施工各方面對橋臺臺背的影響也是多方面的，從而導致了路橋過渡段在后期出現(xiàn)的不均勻沉降。

1.2軟基處理上的方法差異

在軟土地基區(qū)段，橋臺處使用剛性的鉆孔灌注樁，鉆孔深度達10m，地基固結(jié)度很高，可認為基本上不產(chǎn)生變形。路堤處面積大而廣，為了節(jié)約經(jīng)濟成本，采用排水固結(jié)法、深層攪拌樁法、碎石樁法等常見方法，雖然成本方面降低，也存在一些質(zhì)量上的問題，例如地基固結(jié)度很難達到100%，并且由于存在次固結(jié)沉降，在施工完成后，很長的一段時間沉降才能穩(wěn)定，變形要比剛性樁大得多，變形導致縱坡突變點，在橋臺臺背處出現(xiàn)。過渡段和橋臺地基在處理方法上的差異，成為引發(fā)過渡段沉降差的重要原因之一

1.3公路路橋的橋頭引道過渡段的結(jié)構(gòu)設(shè)計欠佳

在橋頭引道的路基工程建設(shè)中，施工人員常常使用改善路基總體強度的方式來降低路橋間發(fā)生的的剛度變化和沉降差異。處理過渡段工程的措施有很多，例如：加筋土法、鋼筋混凝土的過渡法和粗粒料的填筑法等。在公路工程的建設(shè)中，橋頭引道過渡段一般會使用搭板結(jié)構(gòu)，搭板在橋頭處因連接不當而造成了橋頭跳車等現(xiàn)象，橋頭搭板質(zhì)量方面存在一定隱患，斷板現(xiàn)象較為普遍。

2公路路橋沉降差的設(shè)計

2.1 公路路橋過渡段所具有的路基條件和地基條件

在填筑橋頭引道路堤的過程中，一些建筑商為了提升地基的承載力、防止地基沉降，試圖用土工合成的材料來加筋路堤，結(jié)果卻適得其反。根據(jù)實踐經(jīng)驗得到，當?shù)鼗旧碛凶銐虻某休d力時，只有在車輛荷載和路堤填土自重荷載的共同作用下，產(chǎn)生了較大沉降但其本身還沒有遭到破壞的情況下，土工合成材料的加筋才能發(fā)揮明顯的效果。所以，等級較高的公路路橋的過度段相應(yīng)的地基條件是：控制路基工后沉降不超過10cm，沉降坡差不超過0.4%，且沉降差<5cm的標準。《公路路基設(shè)計規(guī)范》JTJ013-95中寫明，對國內(nèi)高等級公路的路橋過渡段的路基條件要求為：土基的CBR值不低于8%；壓實標準滿足：當在路面底面以下0m―0.8m時，路基的壓實度不低于95%；當在路面底面以下0.8m—1.5m時，路基的壓實度要不低于93%；當在路面底面在1.5m以下時，路基的壓實度要不低于90%。

2.2合理處治平和過渡段

《公路軟土地基路堤設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》JTJ017-96明確指出：處理地下處治方案時，應(yīng)重點注意對段間的平和過渡，以減少段間的差異沉降。但是，不同的結(jié)構(gòu)型式造成從橋臺中剛度較大的混凝土結(jié)構(gòu)到填土路基的柔性結(jié)構(gòu)以及瀝青混凝土路面，強度也存在差異。各段不同結(jié)構(gòu)之間，需設(shè)置加強的過渡段來減小強度差異的影響。同樣的道理，地面的路堤也需要有一個強度的過渡段。世界銀行的貸款項目中要求，在柔性路堤和剛性橋臺間需要增加一個使用不同的級配進行填料的長約50m的強度過度段，來緩和路堤的強度漸變。如果在增加50m過度段時出現(xiàn)施工方面的困難，則其過度段的長度也不得少于30m。若是橋頭引道沒有軟土地基，若果路橋過渡段差異沉降的控制標準是5cm，沉降坡差按0.4%控制，則按照規(guī)定強度漸變段應(yīng)大于13m的長度。

2.3橋臺臺背路堤施工采用土工格柵技術(shù)

在路橋過渡段的路基施工中，大都會使用土工格柵技術(shù)。土工格柵能夠和土共同來承受土體自身的荷載和車輛荷載，土工格柵技術(shù)也充分的發(fā)揮了土體本身的抗剪強度，約束了土體的側(cè)向形變，總體上可以控制路基填土發(fā)生側(cè)向位移，使路基的變形模量增大，路基的整體穩(wěn)定性增強，降低布局范圍土中橋臺臺背的垂直應(yīng)力，各部位的壓力分散使得整體的承載能力升高，也就有效地減少了公路路橋的沉降。

3 減少公路路橋沉降差的措施

3.1 選擇適合的橋臺結(jié)構(gòu)，有效減少公路路橋過渡段工后沉降

橋梁設(shè)計時，選用樁接臺帽式橋臺結(jié)構(gòu)可以有效提高路面穩(wěn)定性。在型式多樣的橋臺結(jié)構(gòu)中，樁接臺帽式橋臺結(jié)構(gòu)的施工過程包括填筑路堤，鉆孔樁基施工，耳背墻和臺帽施工。整個施工過程來看，路堤填筑一般在橋臺結(jié)構(gòu)的施工前期進行，這也減少了中期和后期施工作業(yè)中對路堤和路面的限制。使用大型機械進行碾壓，并將其壓實均勻，一些方法存在的施工死角問題得到有效解決，也使壓實度能夠滿足設(shè)計要求。此外，一定的沉降期設(shè)置，也為橋臺結(jié)構(gòu)施工過渡段中的路堤填土和軟土地基做好了準備，一定程度上減少了過渡段路堤工后的沉降。

3.2 加強路橋過渡段的施工組織設(shè)計

為了減少路橋間的工后沉降差，高等級公路路橋過渡段的施工組織設(shè)計必須因地制宜。過渡段路堤與一般填土路堤的施工中，使用同等壓實度能量的壓實機械保持過渡段和一般路面的碾壓面和碾壓強度一致性。同步填筑與碾壓也可以使得連接部位更加壓實充分，使用大型機械碾壓困難時可改用小型振動壓實機械。此外，對一些工點，其路基工后沉降可能性更大，在深層的軟土地基和橋頭高路堤可以采用必要的地基處理措施，靜置預壓至符合規(guī)范要求為止。

3.2選擇合適的公路路橋過渡段路堤填料

選擇施工路段的填料要根據(jù)實施公路路橋過渡段路堤建筑情況，要有目的地進行，并且采用各種土壤作對比試驗。其試驗項目包括：

（1）篩分和擊實試驗；測定土壤的液限和塑限聯(lián)合

（2）在相同壓實機具下，各種土壤達到同等壓實度時的壓實遍數(shù)與松鋪厚度的關(guān)系。實驗結(jié)果和數(shù)據(jù)用于比較各種土壤的技術(shù)指標，選出最合適的土壤來作為過渡段的路堤填料。就地取材為最經(jīng)濟實際的方法，而且取材方面不誤工。選用滲水性好的材料和干容重大的砂類土是填料的最佳選擇方案，一種優(yōu)質(zhì)的材料要求為有優(yōu)良的級配水穩(wěn)定性以及壓實特性。如果采用的是非滲水性的土壤，則需要在土壤中加入外摻劑，如水泥、石灰等。

參考文獻

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