路橋過渡段路基填料及沉降控制研究

鄭武銳

摘要：路橋的不均勻沉降將會影響到行車的速度以及安全性和舒適性，對公路的正常使用造成影響。因此，需要對造成路橋過渡段不均勻沉降的原因進行深入分析，并給出相應的解決措施。

關鍵詞：路橋過渡段；路基填料；沉降控制

引言

隨著人們對公路使用越來越頻繁，路橋過渡段不均勻沉降，即橋頭跳車現(xiàn)象已經成為公路最常見的質量缺陷之一，路橋過渡段的填料選擇與沉降控制成為公路建設中急需解決的重要問題。

一、路橋過渡段常見的路基填料

1、粉煤灰填料

由于路橋過渡段的施工中常用的都是對路基減壓的填料物，以此來避免填料物不合格對路橋過渡段造成的沉降問題，而粉煤灰填料物恰恰是路橋過渡段施工中常用的填料物之一，基于粉煤灰填料物自身的密度較高，對路基的壓力減少。例如，在交通壓力較大的路橋過渡段會選擇承載力大的粉煤灰填料。由于其自身遇水就會降低強度，粉煤灰填料物很容易改變形狀。如果不合理的配置施工中的粉煤灰填料物，容易造成路基的變形，強度降低，導致路基發(fā)生沉降；只有合理的配置施工比例，壓實粉煤灰填料物，才能穩(wěn)固路橋的過渡段。

2、EPS填料

EPS填料是塑料泡沫、混凝土泡沫、陶土顆粒等工程塑料以及中空構造物的總稱。在施工過程中，EPS填料是一種常用的路橋過渡段填料，原因在于同其他填料更加經濟耐用，即使在長期的擠壓下，EPS填料也不容易發(fā)生變形。EPS填料屬于工程塑料或者中空構造物，在使用的過程中可以根據(jù)需要做成不同密度或者不同形狀以方便施工。

3、混合物填料

路橋過渡段常用的混合物填料之一，主要包括輪胎碎片以及土混合物，它的主要性能在于自身的承載力較強，穩(wěn)固路橋過渡段。例如，在雨水較多的地區(qū)會選擇滲水性強的混合物填料。但是由于輪胎碎片過熱很容易導致自燃現(xiàn)象，一旦發(fā)生自燃現(xiàn)象，路基沉降的發(fā)生率明顯加大。

二、路橋過度段采用輕質路基填料對路基沉降的影響

在高速公路和高速鐵路的工程建設中，國內外采用輕質填料已經相當廣泛。在路橋過渡段路基中使用輕質材料作為填料有很多種要的實際意義。不僅可以使得臺背填料自身的壓縮變形明顯減少，也能使得地基的豎向加載作用以及對橋臺結構的水平土壓力大大降低，進而使地基變形較小，同時又能和地基處理進行綜合考慮，降低地基處理費用，減小地基處理范圍和縮短施工工期。

通過綜合分析輕質填料的組成成分以及各種填料的特性，我們可以明顯看到，輕質填料在對降低路橋過渡段路基的沉降上有顯著的作用，而且可以改善橋臺與臺后填土之間的相互作用。特別是高路堤或建在軟土地基上的路橋過渡段路基，這種作用更為明顯。對于輪胎碎片與土的混合物，需要注意的是當輪胎與砂土或質粉土混合時，能夠顯著改善土的力學性質，但當與粘土混合時，效果并不理想，并且輪胎碎片的含量一般不要超過30%。目前，我國對輪胎碎片在路堤中的應用研究比較少，我們要進行充分的試驗研究爭取達到在鐵路公路工程上的推廣應用。

三、路橋過渡段路基沉降控制

1、合理選擇路堤填料

路堤和橋涵的沉降差異是造成差異沉降的主要原因，因此控制好填料的質量能夠有效降低沉降差異，降低橋頭跳車等問題的出現(xiàn)。在公路的設計階段就要將公路差異沉降問題考慮在內，明確施工所用填料的標準，降低路堤的沉降量。但是對于公路施工中所用的填料，施工單位并未針對填料質量制定完善的質量控制標準，一般在施工中需要使用內摩擦角較大的透水性材料作為填料基礎，材料采購完進入施工現(xiàn)場前需要進行嚴格的檢驗，施工使用前要進行復查，倉庫存放也要進行嚴格的管理，確保路堤使用的填料符合施工需求和相關規(guī)范。做好填料控制，確保雨水進入臺背的縫隙后能夠在最短的時間內從路基中排出，降低臺背路堤的沉降量，達到降低差異沉降的目的。

2、合理設置橋頭搭板

為了保證路橋過渡段的整體穩(wěn)定性，避免或減少過渡段病害的發(fā)生，設計中多在路橋過渡段設置橋頭搭板。

合理設置橋頭搭板不僅能夠將原有的集中沉降均勻地分散至搭板的整個長度范圍內，還能將原有的柔性路堤發(fā)生的不均勻沉降與橋臺之間形成均勻的過渡，從而達到縱坡均勻過渡的目的，避免橋頭跳車，在允許路堤沉降的情況下，提高行車舒適性。

在對橋頭搭板處進行處治時，先要對原有破壞的路基路面進行全面清理，再換填上路用性能較好的土，并對其進行充分的壓實，最后再在一定的沉降幅度內搭設橋頭搭板，以避免橋頭跳車現(xiàn)象。在施工中，必須確保原有路基廢土被清理干凈，并充分壓實，以避免橋頭搭板與原有路面接觸位置出現(xiàn)錯臺。

3、地基處理

隨著時間的推移，公路在建成之后會出現(xiàn)的出現(xiàn)路基下沉的現(xiàn)象，然后根據(jù)下沉時間的不同，主要可以分為同結沉降、次同結沉降以及瞬間沉降三種類型，其中最容易導致橋頭跳車現(xiàn)象發(fā)生的就是次同結沉降以及同結沉降。一般情況下，填充路基材料的選擇會直接影響到路基的沉降，在進行臺后地段路基處理的時候，由于存在著地層的差異性，所選擇的處理方法和具體措施也是具有一定的差異性。對于沉降地段的松軟土層進行加固，使其硬化，才能夠有效的解決伸縮縫隙的出現(xiàn)，從根本上解決了橋頭跳車的問題。比較常見的松軟土層處理方法有更換土質、超載荷的御壓、排除水分，加固硬化等措施。根據(jù)實際情況來選擇科學、合理的施工計劃，一旦厚度超過3厘米的淺層軟土地基的時候，往往可以選擇土工布來平鋪地基的土層，然后在選擇路基材料對其進行填充，從而能夠有效的降低路堤和橋臺之間的沉降誤差。如果軟土層比較厚的時候，應該減少回填材料的數(shù)量，其主要目的就是加強土層的強度，預防沉降現(xiàn)象的發(fā)生。

4、加強壓實要求

臺背路堤填土應與錐坡填土同時進行，并按設計寬度一次填土，分層填筑過程，每層的壓實厚度不超過15cm，其施工順序為汽車卸土、推土機平整、灑水或涼曬、人工平整、壓路機碾壓、壓實度檢測，壓路機碾壓過程中，既要保證壓實度，同時又要注意不損傷臺身，具體要求為。

采用振動壓路機碾壓時，除對臺背路堤填土與路基土方連接處必須加以振動；增強碾壓效果外，橋臺附隱若現(xiàn)采用不振動靜壓并慢速碾壓，以免損傷橋臺；檢查填土松鋪厚度、平整度和含水量，符合要求后進行碾壓；根據(jù)壓實試驗提供的松鋪厚度和控制壓實遍數(shù)進行壓實。

5、采用過渡性路面

為了避免臺背填土處出現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象，可在過渡段鋪設過渡性路面，如半剛性過渡層、瀝青過渡層及條石鋪砌等，以確保過渡段的承載能力，降低路基路面的不均勻沉降。當應用中條石鋪砌過渡性路面時，其具有易快速修復、且恢復交通快的優(yōu)勢；但因其平整度較差，車輛通過時會出現(xiàn)一定的顛簸現(xiàn)象，行車舒適性被大大降低。在工程應用中，多采用半剛性瀝青材料來鋪筑過渡層，其不僅能夠保證行車舒適性，還能在橋頭與路基一側出現(xiàn)不均勻沉降時，在其表面加鋪一定厚度的瀝青混凝土。

結語

路橋過渡段的路基沉降是路橋建設中常見的問題，危害性大。路橋施工質量的好壞直接關系到國家的經濟建設能否正常進行，關系到人們的生命安全。各路橋施工單位應引起足夠重視，并積極采取措施進行防治，從根本上做好路橋過渡段的工作。