路橋過渡段軟基路基不均勻沉降的原因分析

楊磊

摘 要：路橋過渡段是公路橋梁施工的重點部位，其中軟基地基處理又是過渡段施工的關(guān)鍵。如果軟基地基處理不到位，必然導(dǎo)致不均勻沉降，影響車輛安全通行。為此，采取有效措施，加強過渡段軟基路基處理工作，實現(xiàn)對不均勻沉降的有效控制是施工單位必須高度重視的問題。

關(guān)鍵詞：路橋過渡段；軟基路基；不均勻沉降

1路橋過渡段軟基路基的特點

（1）具有較強的結(jié)構(gòu)性，恢復(fù)速度快。路橋過渡段軟基路基的結(jié)構(gòu)性比較強，彈性大，當收到外力的作用時，短時間內(nèi)土層結(jié)構(gòu)會遭到破壞，但過一段時間之后，軟基路基還會恢復(fù)到之前的強度。（2）水分含量高。路橋過渡段軟基路基主要是指含有一定比例有機質(zhì)、壓縮濃度較低的土層，含有較高的水分，一般水分含量在 25% -75%左右。公路路橋過渡段的軟基很多都是流水沉積的作用形成的，因此軟土形成之后還會保留有一定的水分和空氣，從而給軟土內(nèi)部形成了一定比例的孔隙。（3）抗壓強度低。路橋過渡段軟基路基是由一些軟土為機制堆積而成的，并且含有很多的水分，因此其抗壓強度相比與公路其他地方的土質(zhì)要低。當受到外力作用的時候，例如載有高重量貨物卡車的碾壓，大雨的沖刷等，路橋過渡段邊坡的軟土路基就很容易遭到破壞，從而降低公路路面的施工質(zhì)量。

2路橋過渡段軟基路基不均勻沉降的原因

2.1 填料存在壓縮變形現(xiàn)象

路橋過渡段軟基路基施工效果受填料質(zhì)量的影響是顯而易見的。例如，填料塑性變形較大、孔隙較大、壓實度不夠、通車運行后出現(xiàn)較大沉降差，或者填料即使經(jīng)過壓實，但顆粒間孔隙不會完全消除，受到車輛荷載反復(fù)作用之后，出現(xiàn)塑性變形情況。施工中選用的填料性質(zhì)不一樣，剛度大小不一樣，導(dǎo)致沉降差異不同，也會引發(fā)不均勻沉降問題。

2.2 軟基處理不到位

橋臺地基和過渡段采用不同處理方法，導(dǎo)致二者的剛度、強度、承載力存在差異。但作用在二者的車輛荷載是一定的，久而久之，容易出現(xiàn)不均勻沉降問題。施工中，橋臺地基常用剛性鉆孔灌注樁技術(shù)處理，深度達10m，穩(wěn)定性高，效果好，基本不會出現(xiàn)沉降問題。但軟基路基常用換填法、深層攪拌樁法、排水固結(jié)法等處理，工后沉降需要較長時間才穩(wěn)定，變形較大，處理效果不及橋臺處理效果，在車輛荷載影響下，容易出現(xiàn)不均勻沉降問題。

2.3 施工工藝存在不足

一般先進行橋臺施工，然后填筑路基，施工單位容易將質(zhì)量控制重點放在路基，而對過渡段的重視程度不夠，或者為了加快施工進度，提前完成任務(wù)，忽視控制過渡段填筑和壓實效果，質(zhì)量驗收和檢測不到位，存在較大工后沉降和變形問題。除此之外，過渡段不方便機械作業(yè)和機械施工，難以對填料壓實質(zhì)量進行有效控制，這也是導(dǎo)致不均勻沉降發(fā)生的重要原因。

2.4 雨水侵蝕帶來的負面影響

路橋工程通車運行后，在車輛荷載、填料自重、地基不均勻沉降影響下，橋臺后的填土出現(xiàn)裂縫，或者排水不暢，受到雨水的影響，填土孔隙率發(fā)生改變，使得填土強度下降，甚至出現(xiàn)填料被水流帶走的情況。導(dǎo)致過渡段變形現(xiàn)象發(fā)生，對車輛行駛也帶來負面影響。

3針對路橋過渡段軟基路基不均勻沉降的防治措施

3.1 制定科學合理的路橋過渡段

軟基路基架構(gòu)方案在制定路橋過渡段軟基路基架構(gòu)方案之前，首先要對路橋過渡段的地質(zhì)情況進行勘探，確定是否有軟基存在，并明確軟基所在的位置，軟基的深度，軟基的范圍以及軟基的物理力學性質(zhì)等。其次，要合理設(shè)計緩和過渡段軟基路基。路橋過渡段的結(jié)構(gòu)形式主要有混凝土結(jié)構(gòu)橋臺、填土路基、瀝青混凝土路面等結(jié)構(gòu)形式。在設(shè)計路橋過渡段結(jié)構(gòu)的時候，要根據(jù)路基過渡段的具體情況，設(shè)置相應(yīng)強度的過渡段。一般來說，柔性路堤和剛性橋臺面之間的強度漸變段需要有 50m 左右的長度。如果路橋引道之間沒有軟土地基的存在，那么柔性路堤和剛性橋臺面之間的強度漸變段至少不得低于 13m。第三，路橋過渡段的路基條件和地基條件要滿足設(shè)計規(guī)范的要求。路橋過渡段路基的工后沉降值包保持在 10cm 以下，沉降差要小于 5cm，同時沉降坡度保持在 0.4%的標準范圍之內(nèi)。要對路橋過渡段基地、橋臺、橫向結(jié)構(gòu)物、相鄰路堤的基底等部位同時進行處理?？梢岳谜駝訅郝窓C將過渡段的路堤壓實平整，路堤的高度一般控制在小于 3m 的高度。

3.2 做好路橋過渡段排水工作

首先，路橋過渡段在施工之前，應(yīng)根據(jù)場地情況，采取相應(yīng)的防排水措施；其次，要采取措施防止過渡段臺背回填料表面出現(xiàn)地表水滲入情況；第三，要按照設(shè)計的要求，在路橋過渡段臺背與回填料之間設(shè)置防排水層；第四，路橋過渡段填料與其他填料與相鄰路堤填料之間的反濾層應(yīng)按設(shè)計要求進行施工；第五，要按照設(shè)計的要求，在過渡段坡腳兩側(cè)、路堤底部設(shè)置縱橫排水管道；第六，過渡段路堤兩側(cè)防護砌體的施工應(yīng)在地基和路堤變形穩(wěn)定后進行。

3.3 做好路橋過渡段軟基路基壓實工作

路橋過渡段軟基路基壓實工作對于整個路橋過渡段的質(zhì)量有著重要的影響，因此要做好路橋過渡段軟基路基壓實工作。首先，要根據(jù)地質(zhì)勘探結(jié)果，科學合理的設(shè)計路橋過渡段路基的寬度、厚度。其次，要按照汽車卸土、推土機平整、灑水晾曬、壓路機碾壓、壓實度檢測的順序給路橋過渡段路基進行壓實。第三，在壓實路基的過程中，要控制好各個環(huán)節(jié)的具體工作，保證各個階段的壓實工作都符合相關(guān)的技術(shù)標準要求，保證整個路橋過渡段路基的壓實度。

3.4合理選擇填料，保證填料質(zhì)量

過渡段工程施工效果受填料性質(zhì)和填料質(zhì)量的影響，為此，該施工單位非常重視該項工作。一般而言，選用強度高、剛度大的級配粗粒料，包括級配碎石、級配砂礫石、混凝土等，將其用作過渡段軟基路基填筑材料，更能提高施工效果，確保壓實度符合要求與技術(shù)標準。該過渡段軟基路基處理中，采用級配碎石摻5%水泥和3%水泥作為填料，并將這些填料進行均勻攪拌。然后應(yīng)用分層填筑、分層壓實的施工方式，每層厚度20cm，保證每層填筑和壓實效果，進而確保整個軟基路基填筑效果。

3.5埋設(shè)加筋材料，增強施工水平

施工過程中，在過渡段埋設(shè)加筋材料，確保路橋過渡段順利過渡，確保剛度比較接近，也提高不均勻沉降控制水平。另外，該措施的應(yīng)用能增加表面?zhèn)认驊?yīng)力，限制土體側(cè)向變形，增強加筋土強度，這樣一來，能有效控制加筋土的整體變形。同時，施工中鋪設(shè)加筋材料后，加筋土形成一個剛度大、承載力強的復(fù)合體，提高路基剛度和承載力。通車運行之后，即使受到較大車輛荷載的反復(fù)作用，也能保持良好性能，不容易出現(xiàn)變形情況。一般來說，施工中為更好發(fā)揮加筋材料的作用，應(yīng)該科學合理確定材料的鋪設(shè)層數(shù)和間距，增強材料力學性能，更好發(fā)揮其作用，確保路橋過渡段穩(wěn)固。該路橋過渡段施工中，加筋材料選用雙向聚酯土工格柵加筋，鋪設(shè)間隔為0.6m，坡高6～10m之間的格柵幅寬2.5m；坡高10～15m之間的格柵幅寬4.0m；當坡高大于15m時，施工中結(jié)合實際情況科學、合理確定格柵幅寬。通過采取該施工方式，實現(xiàn)路橋過渡段平穩(wěn)過渡，取得良好施工效果，為車輛通行創(chuàng)造有利條件。

結(jié)束語

過渡段軟基路基處理是路橋施工的重點內(nèi)容，只有采取有效措施，做好處理工作才能提高施工質(zhì)量，實現(xiàn)對不均勻沉降的有效控制，確保車輛順利通行。施工中應(yīng)該結(jié)合過渡段實際情況，有針對性的采取控制對策，加強每個施工環(huán)節(jié)質(zhì)量控制。同時還要嚴格落實施工管理措施，加強質(zhì)量驗收與檢測工作，總結(jié)施工經(jīng)驗。

參考文獻

[1] 林廣東，肖黎，論路橋過渡段軟基路基不均勻沉降的原因 [J].商品與質(zhì)量·學術(shù)觀察，2014（7）：189.

[2] 曾財.路橋過渡段軟基路基路面施工研究 [J].建材發(fā)展導(dǎo)向（下），2014（1）：154.

（作者單位：東北林業(yè)大學工程咨詢設(shè)計研究院有限公司）