路橋過渡段不均勻沉降處治措施研究

鄔宇

（宜春市公路管理局豐城分局，江西 豐城 331100）

1 概述

在公路的運營過程中，路橋過渡段不均勻沉降而引起的跳車事故，屢屢發(fā)生，其原因通常是路橋過渡段的結構設計不當以及施工不當?？梢愿鶕こ痰刭|的具體條件和要求，打好路橋過渡段的地基，進行科學合理的設計，并對過渡段施工的各個環(huán)節(jié)，嚴格把好所有工序的施工質量，從而減少不均勻沉降現(xiàn)象的發(fā)生率，提高車輛安全，保障公路的正常運營。

2 原因分析

臺背填土施工，是橋梁和通道施工中必不可少的一步。臺背填土工作的質量和效果，直接影響著日后的運營?，F(xiàn)實中，很有一些臺背填土工作質量根本就沒能達標。在進行臺背填土中，壓實度非常重要，涉及到多種因素，包括施工原料和順序、施工機械和經驗以及施工作業(yè)的具體環(huán)境因素等等。很多施工企業(yè)為了節(jié)約成本、縮短工期，對部分施工過程進行壓縮處理，偷工減料，壓實度不夠，進而引起路橋過度段不均需沉降問題的發(fā)生。

橋頭引道軟土地基處理出現(xiàn)問題：橋頭引道軟土地基處理出現(xiàn)問題，也容易引起路橋過度段不均勻沉降，從而引發(fā)安全事故。主要有以下三個原因會導致此問題：一是，工程施工圖紙設計中，沒有慎重對待地址鉆探布孔，地址鉆探布孔數(shù)量不夠或深度不夠，沒有及時發(fā)現(xiàn)軟基的存在，或是沒有準確掌握軟基的范圍和深度，導致橋頭引道軟基的處理方法不當?shù)?，從而引發(fā)問題。二是，橋頭引道中的軟基中，其橋臺臺背的填土壓實不足，雨水侵蝕后，將導致路堤填土流失或強度不足。三是，實際施工沒有嚴格按照橋臺基礎設計來進行。設計中的沉降值都是按照規(guī)范的沉降值來設計和計劃的，然而，實際施工中的沉降值，通常總比設計的標準要小，過渡段的設計和施工中，應當嚴格提防這種誤差。

3 橋頭引道路段的周邊堤坡防護有問題

根據公路橋頭因道路段的設計和施工要求，臺背周圍的坡地，往往需要用沙類或其他類型的滲水性材料，進行填充，不會過多考慮防水和排水。現(xiàn)實情況中，防護坡施工的不合理或路基的輕度不夠等原因，頻頻引起沉降事故的發(fā)生。某些橋臺長期處于浸水的路段，必須用漿砌片進行護坡。對于不是長期浸水的路段，則沒有必要用漿砌片石進行維護，可采用方格網草護坡或草皮護坡，除非是錐形坡，錐形坡必須使用漿砌片石進行維護。

4 結構設計時的預防措施

4.1 注意路橋過渡段的變形控制

《公路軟土地基路堤設計與施工技術規(guī)范》中對此有明確規(guī)定，路橋連接處最大容許工后沉降為10厘米。調查高等級公路的路況后的研究數(shù)據，告訴我們，當路面局部縱坡達到0.5%時，車輛行駛將產生晃動或搖動。

4.2 注意合理設置緩和過渡段

緩和過渡段不同的結構型式，其強度也不一致，需要合理設置。在進行軟土地基處治的時候，各段應根據其不同的強度設置合理強度的過渡段。

4.3 注意路橋過渡段的地基和路基條件

橋頭引道路堤填筑的過程中，土工合成材料加筋路堤，無法實現(xiàn)有效提高地基承載力，也無法實現(xiàn)有效阻止地基沉降。只有地基具有了足夠的承載力，能夠承受路堤填土自重荷載與車輛荷載的聯(lián)合作用，不致于遭破壞而產生較大的沉降時，土工合成材料的加筋才能有效發(fā)揮起作用。

5 施工過程中的預防措施

5.1 加強路橋過渡段的施工組織設計

設計的好壞，對建后的公路運營有直接的影響。設計環(huán)節(jié)若出問題，即使施工環(huán)節(jié)都達標，建后的運營也會出狀況。施工方案和施工組織設計，需要講究科學的編制程序和方法，進行技術經濟分析和比較，優(yōu)化設計，確保施工方案和施工組織設計的質量。良好的過渡段的施工組織設計，有利于減少路橋間的沉降差。橋臺結構完成之后，應當盡快安排過渡段陸地與一般填土路堤的施工，對其碾壓面，應當采用同樣壓實能量的壓實機械，按大致相同的高度，進行填筑碾壓。分層填筑時，每一層松鋪厚度必須控制在15厘米以內，并在臺背墻上劃上記號，確保厚度的均勻性，也方便于施工人員進行檢查。在路堤與橋臺的連接部位，路堤與錐坡預壓填土，應當同步填筑碾壓。

5.2 加強路堤填料的選擇實施

需要考察在相同的壓實機具下達到同等的壓實度時，不同土壤所對應的壓實變數(shù)和松鋪厚度的關系，對其各項技術指標進行比較分析，選擇最合適的土壤作為填料。因基層質量問題而引起的干縮比較小，但如果礦質集料粒徑過于小而細集料比較多，裂縫則容易形成。江平道路的二灰碎石裂縫處進行鉆芯發(fā)現(xiàn)，基層混合料石屑過多，同時起骨架作用的石子含量偏少，將導致二灰碎石基層的收縮應變過大。

6 針對路橋過渡段不均勻沉降的新處理方法

處理公路路橋過渡段不均勻沉降現(xiàn)象，可以采取新方法，即用土工格柵進行處理，實踐證明，此方法的使用效果十分良好。

6.1 土工格柵加筋機理

路橋過渡段的粗顆粒填料，在高壓力及低孔隙率的條件下，使土體體積變化的物理作用，包括土粒的彎曲、滑移、滾動和壓碎，其中土粒的滑移、滾動與土?；?、滾動與土粒的摩擦力關系密切。路基填土的壓密下沉為永久下沉，是由填土的自重產生的。它發(fā)生在兩個時間段：一是施工階段的下沉，二是建成后下沉。施工階段的下沉，不必考慮，因為總要填到設計標高。

6.2 土工格柵的影響和作用

格柵對于土體的加筋作用，可以通過格柵與上體接觸界面的剪應力來作合理解釋。格柵和土體，兩者共同承受了外部和內部的豎直荷載作用，繼續(xù)發(fā)生變形。因為格柵抗拉剛度比土體的大，格柵與接觸面上的土粒間，發(fā)生了位移趨勢或者直接發(fā)生位移，格柵兩側土粒被約束，土粒間、土粒和格柵間產生的摩擦咬合作用大大增強，從而在土和格柵界面上形成剪應力。而土和格柵界面上的剪應力，則會導致土體中水平正應力的大小和分布發(fā)生改變，土體中位移繼而發(fā)生變化，同時減小了土工格柵界面以下土體的附加應力，最終導致土體的豎向縮變形量大大減小。由此可見，格柵和土體接觸面界面的剪應力，對加筋復合體的變形，有著重要的作用。

結語

公路建設規(guī)模不斷擴大，公路的使用壽命卻越來越短，安全事故頻頻發(fā)生，其中路橋過渡段不均勻沉降，是常見現(xiàn)象之一。對于路橋過渡段產生不均勻沉降現(xiàn)象的原因，需要進行認真分析，并及時采取解決措施，最好是在現(xiàn)象發(fā)生之前，在設計階段和施工階段就做好各種預防措施。具體沉降問題的解決，應當根據不同工程的實際情況，采取適合的處理措施，在工程中，應當系統(tǒng)而全面地管理和監(jiān)督工程的全過程，嚴格控制從工程結構的設計到施工的各個環(huán)節(jié)和工序，從根本上減少路橋過渡段不均勻沉降現(xiàn)象的發(fā)生，減少道路安全事故的發(fā)生率。

[1]鄧新云.路橋過渡段不均勻沉降的原因分析及其防治措施[M].北京：人民交通出版社，2010.

[2]武鋒.路橋過渡段的病害特征及處治對策[J].中國道路橋梁，2010.