探析路橋過渡段軟基路基不均勻沉降的原因

季一羽

摘 要 路橋過渡段是橋臺(tái)和路堤的重要結(jié)合部分，其質(zhì)量直接關(guān)系到橋梁行車安全。路橋過渡段路基含水率較高，抗壓強(qiáng)度不高，若橋頭過渡段的路基設(shè)計(jì)不合理，就會(huì)導(dǎo)致路橋過渡段軟基路基出現(xiàn)嚴(yán)重不均勻沉降，威脅行車安全。故文章對路橋過渡段軟基路基不均勻沉降的原因分析，以實(shí)際案例為支持，分析如何處理路基出現(xiàn)的不均勻沉降，確保道路交通中路橋建設(shè)及養(yǎng)護(hù)更好地發(fā)展。

關(guān)鍵詞 路橋;過渡;軟基;路基;沉降

路橋是我國交通體系中重要構(gòu)成之一，路橋設(shè)置直接影響各地交通發(fā)展，對國家經(jīng)濟(jì)增長也起到一定作用，是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要“命脈”之一[1]。但是現(xiàn)階段路橋建設(shè)中，路橋的過渡段軟路基易發(fā)生不均勻沉降，導(dǎo)致路橋出現(xiàn)橋頭跳車難題，也影響路橋使用壽命。為避免上述問題發(fā)生，需嚴(yán)格把控路橋過渡段的設(shè)計(jì)，確保施工后的路基強(qiáng)度及穩(wěn)定性突出，分析路橋過渡段軟基路基不均勻沉降的原因，有針對性地做好路橋過渡段設(shè)計(jì)，提高路橋使用壽命。

1路橋過渡段軟基路基具有特殊性

（1）結(jié)構(gòu)性強(qiáng)，恢復(fù)突出。路橋過渡段軟基路基結(jié)構(gòu)性突出，其受到外力影響，雖土層結(jié)構(gòu)會(huì)遭到破壞，但過段時(shí)間，軟基路基的強(qiáng)度可恢復(fù)[2]。

（2）含水量突出。路橋過渡段軟基路基是含有一定有機(jī)質(zhì)的土層，土層含水量較多，一般含水量在25～75%之間。且過渡段的軟基多為流水沉積形成，其水分及空氣較多，導(dǎo)致軟土中存在諸多孔隙。

（3）抗壓強(qiáng)度不高。路橋過渡段軟基路基大多為軟土堆積，水分多，故其抗壓強(qiáng)度低于正常公路抗壓強(qiáng)度，受到外力影響，有大貨車經(jīng)過或雨水沖刷，其路基易受到破壞，導(dǎo)致公路路面質(zhì)量下降。

2路橋過渡段軟基路基不均勻沉降的原因

2.1 設(shè)計(jì)中未處理橋頭過渡段路基

路橋過渡段軟基路基設(shè)計(jì)中，若未對施工區(qū)域地質(zhì)勘探，或勘探有誤，對軟基深度、位置、范圍、力學(xué)性質(zhì)掌握不準(zhǔn)確，會(huì)導(dǎo)致路橋過渡段軟基路基設(shè)計(jì)不符合使用要求，施工完成投入使用后，出現(xiàn)大量地基不均勻沉降，進(jìn)而導(dǎo)致橋頭跳車，威脅行車安全。

2.2 橋臺(tái)臺(tái)背路基壓實(shí)度不理想

橋臺(tái)臺(tái)背路基壓實(shí)是路橋施工的重點(diǎn)工作之一，設(shè)計(jì)中對施工材料、作業(yè)流程、施工強(qiáng)度、施工人員技術(shù)水平等考慮不完善，都會(huì)影響施工匯總橋臺(tái)臺(tái)背路基壓實(shí)度[3]。此外，路橋過渡段施工及使用階段會(huì)受當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境影響，若未考慮到長時(shí)間雨雪天氣對施工的影響，也未設(shè)計(jì)合理的排水措施，會(huì)導(dǎo)致橋臺(tái)臺(tái)背路基壓實(shí)度不合格，加之路橋長久使用，路基會(huì)出現(xiàn)不同程度變形，過渡段路基表現(xiàn)出的嚴(yán)重不均勻沉降，會(huì)影響公路的使用效果。

2.3 路橋過渡段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理

路橋過渡段結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接影響路橋整體質(zhì)量。正常情況下，路橋過渡段軟基路基，其結(jié)構(gòu)布局為粗拉料填筑、鋼筋混凝土過渡板處理等，各個(gè)過渡段布局方式都可提高路橋過渡段路基強(qiáng)度。但是，若選擇的布局方式和施工實(shí)際情況不符，也會(huì)導(dǎo)致路橋過渡段軟基路基出現(xiàn)不均勻沉降。

3路橋過渡段軟基路基不均勻沉降的防治分析

路橋過渡段軟基路基不均勻沉降的防治應(yīng)從其沉降出現(xiàn)的原因出發(fā)，了解具體的沉降原因，之后有針對性地采取不均勻沉降防治措施，從科學(xué)的架構(gòu)方案、做好路基排水工作、優(yōu)化路基壓實(shí)等方面出發(fā)，綜合提高路橋過渡段軟基路基穩(wěn)定性。

3.1 設(shè)計(jì)合理的路橋過渡段軟基路基架構(gòu)方案

制定合理的結(jié)構(gòu)方案前，需勘探好路橋過渡段地質(zhì)情況，觀察是否存在軟基，明確軟基位置、深度、范圍及力學(xué)性質(zhì)。之后，需合理設(shè)計(jì)過渡段的軟基路基，過渡段結(jié)構(gòu)有混凝土結(jié)構(gòu)橋臺(tái)、填土路基、瀝青混凝土等形式。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)需針對路基過渡段實(shí)情，設(shè)置同等強(qiáng)度過渡段。

柔性路堤及剛性橋臺(tái)之間的漸變強(qiáng)度，需設(shè)置50m緩沖帶，以海安至啟東高速公路洋豐路分離主線上跨橋設(shè)計(jì)為例進(jìn)行分析，該工程采用水泥土攪拌樁處理軟土地基，柔性路堤及剛性橋臺(tái)的漸變緩沖帶設(shè)置在13m以上。施工需控制沉降值不大于10cm，沉降差在5cm，保證沉降坡度在0.4%范圍之內(nèi)。一些路橋過渡段的橋臺(tái)、橫向結(jié)構(gòu)、路堤基地等同步設(shè)計(jì)處理，以振動(dòng)壓路機(jī)對路基路面壓實(shí)處理，控制路堤高度在6m以下。

3.2 優(yōu)化路橋過渡段排水工作

路橋過渡段施工前，需現(xiàn)場勘查，要按照設(shè)計(jì)要求做好防排水措施。此外，需采取措施避免過渡段臺(tái)背回填料有水滲入，影響回填料的回填效果。要針對具體設(shè)計(jì)要求，在路橋過渡段及回填料之間設(shè)置好防排水層。最后，應(yīng)做好路橋過渡段填料及其他填料的反濾層設(shè)計(jì)。以通錫高速公路海門至通州段勘察設(shè)計(jì)項(xiàng)目TXGS-SJ2合同段為例，其工程采用“邊建邊綠”的設(shè)計(jì)理念進(jìn)行路基邊坡防護(hù)，起到了良好的防水效果，也有效美化環(huán)境。在具體工程建設(shè)中，可以按照使用需求，在路堤底部、邊坡兩側(cè)設(shè)置好縱向、橫向的排水管道，過渡段的路堤兩側(cè)施工需先保證地基及路堤變形趨于穩(wěn)定，之后才能進(jìn)行后續(xù)施工。

3.3 優(yōu)化路橋過渡段軟基路基壓實(shí)設(shè)計(jì)工作

過渡段軟基路基壓實(shí)工作直接影響路橋整體施工質(zhì)量及使用壽命，因此，必須重視路基壓實(shí)設(shè)計(jì)工作。要按照施工前期的具體勘察結(jié)果，合理設(shè)計(jì)好過渡段的路基寬度、厚度等參數(shù)。此外，需考慮到施工機(jī)械化設(shè)備在施工現(xiàn)場的運(yùn)作，如推土機(jī)平推、壓路機(jī)碾壓、壓實(shí)度檢測等工作開展的需求，設(shè)計(jì)合理的路基壓實(shí)度。最后，路基壓實(shí)設(shè)計(jì)過程中，還需設(shè)計(jì)好不同環(huán)節(jié)的各項(xiàng)細(xì)節(jié)工作，確保不同階段的壓實(shí)工作都滿足施工質(zhì)量要求，也符合國家相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，保證路橋過渡段路基壓實(shí)度。

4結(jié)束語

綜上所述，路橋過渡段軟基路基的結(jié)構(gòu)性突出，且其含水率較高，抗壓強(qiáng)度不高，這種特點(diǎn)導(dǎo)致路橋過渡段軟基路基容易出現(xiàn)大量不均勻沉降，對路橋施工及使用造成巨大影響。針對此問題，設(shè)計(jì)合理的路橋過渡段軟基路基架構(gòu)方案，設(shè)計(jì)好施工結(jié)構(gòu)，做好路橋過渡段軟基路基的排水工作，盡可能控制水分進(jìn)入路基，通過“邊建邊綠”的防護(hù)設(shè)計(jì)，美化路橋建設(shè)，同時(shí)做好路橋過渡段軟基路基的壓實(shí)工作，提前預(yù)防路基不均勻沉降的出現(xiàn)，進(jìn)而整體提高地路橋過渡段的質(zhì)量，提高我國交通體系的整體質(zhì)量，促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步增長。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉寒寒.公路路橋施工過渡段不均勻沉降的原因與控制措施探析[J].建材發(fā)展導(dǎo)向，2018（18）：160.

[2] 郭秀成.從路基設(shè)計(jì)談路橋過渡段不均勻沉降的控制[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018（6）：926.

[3] 魏立恒.高速公路路橋過渡段加寬不均勻沉降有限元數(shù)值分析[J].價(jià)值工程，2019，38（14）：72-74.