路橋過渡段路基路面設計要點

陳家勛

河南銳浩建設工程勘察設計有限公司 河南南陽 473000

在工程項目設計以及施工中經常會出現沉降等問題，導致過渡段與橋臺之間的標高差相對比較嚴重，因此要與實際情況進行結合，保證過渡段設計工作的全面有序開展。與現實情況進行結合，保證方案制定的科學性和合理性，盡可能避免出現缺陷或者誤差等問題，以此來保證路橋過渡段施工質量的提升。

1 路橋過渡段路基路面容易出現的問題

1.1 地基沉陷

過渡段不斷出現沉降的主要原因是由于地基出現一系列沉陷，導致該問題出現的原因是由于自身受到自重或者行車荷載等一系列因素影響，但是與現階段實際情況進行結合分析，由于路基地基自身可以劃分的種類相對比較多，各種不同類型地基類型的土質與結構之間具有明顯差異性。如果地基自身受到的載力能夠保持一致，那么由于主體之間存在的差異性也會出現沉陷問題。如果土體質量能夠保持一致，那么由于受到不同荷載的影響，勢必也會造成一系列差異沉陷。

1.2 路面沉陷

現階段高等級的公路項目的建設時，整個建設規(guī)模一直在不斷擴大，建設速度也越來越快。多數路面的設計厚度已經超過60CM，墊層與基層等各環(huán)節(jié)施工作業(yè)在具體展開中，由于碾壓設備很難滿足現階段的設計要求以及施工標準，經常會出現竣工通車之后，由于行車荷載等各種不同類型因素的影響，導致基層以及墊層等結構層自身壓實度的提升。這種形勢下勢必會導致結構層自身出現大量壓縮情況，進而引起嚴重的沉陷問題。沉陷相對比較輕，但是在運營后很容易出現問題，由于受到該問題的影響，橋頭跳車出現的概率也會有明顯的增加[1]。

1.3 剛度差異問題

道路與橋梁之間在本質方面具有非常明顯的差異性，對于道路而言，主要是以柔性結構為主，是由路基、路面兩部分相互組合而成。橋梁則是具有典型性特征的剛性結構，剛度與道路相比要更大一些。因此，在行車之后，橋跨通常不會出現比較明顯的變形現象。但是路基會由于受到自重影響，導致其出現不同程度的變形，無形當中導致過渡段沉降等相關問題的發(fā)生，最終引起非常嚴重的橋頭跳車現象。

1.4 設計方面的問題

引起過渡段出現沉降的影響因素有很多，除了路面沉陷、剛度差異之外，橋臺設計、壓實施工與設計等都會對其產生不同程度的影響。如果搭板在經過充分壓實之后，對橋臺進行鋪筑施工，那么會導致過渡段壓實施工受到嚴重的阻礙影響。排水系統(tǒng)在其中具有非常重要的作用，如果填料自身實際含水量相對比較高，級配設計缺少科學性、合理性，勢必會導致土體承載力無法得到有效提升，進而引起土基嚴重沉降問題。在實際設計的過程中，絕大部分的施工方會運用板式結構的設計，這種設計方法雖可以提升地基整體的強度，但跳車的現象仍會發(fā)生。其主要來源是由于橋梁懸挑長度不合理，懸挑沒有被視為一種特殊的橋梁形式來進行設計工作[2]。

1.5 臺背填料的問題

平臺背材料在路橋工程中也是主要的工程材料之一，這種材料往往由滲透性好并且具有大空隙的材料制作而成。但是，在經過來往行駛車輛的反復碾壓會降低期間的空隙率，使得內部填充材料被擠壓，從而導致了路面路基產生沉降。

1.6 伸縮縫控制不當

為確保道路橋梁的質量，位于橋臺處的路面一般是利用伸縮縫來設置。但由于在有雨天的公路使用過程中，一些雨水會沿著滲透縫滲進橋臺后方的路基里面去，長久以來這會腐蝕路基的填料，又或是導致填料出現流失的情況，致使路基的含水量大大增加，此來降低了路基的強度，引發(fā)了路面路基的沉降。

2 路橋過渡段路基路面設計要點

在針對過渡段路基路面進行設計和施工時，由于其主要是利用拌合站集中拌合，以自卸車的方式實現土方裝運，利用挖掘機進行整平施工。

2.1 科學合理設計路基路面結構

道路結構設計是否科學合理，將會產生道路后期的沉降直接的影響。以瀝青路面為例，實際設計中瀝青路面的結構群設計主要是滿足結構的整體剛度，控制各層的疲勞開裂，然后，前者要求控制各層結構的變形值，以防止整體剛度降低引起路基路面的沉降和其他損壞。在進行計算工作時，往往要求設計的彎沉值要大于實測的彎沉值。中國的道路建設已經廣泛開展，相關設計單位經驗豐富，在這一點上一般都很熟練使用。但是需要注意的是，彎沉值要根據公路等級和材料類型來計算選擇公路等級系數、面層類型系數和基層類型系數。此外，還要考慮在一些出現有季節(jié)性凍土或地下水位高、排水不暢的地段，還應該增加對應的功能層[3]。

2.2 地基與路基設計

由于橋臺在設計和建設時，通常情況下是以混凝土結構為主，其自身的高度比較大，但是路基一般是比較小的剛度結構。由于受到這一差異性的影響，在對過渡段進行設計時，要保證科學性和合理性，可以針對過渡段進行有效處理，以此來保證處理質量能夠得到有效提升。在路基地面上方，路堤可以利用抑制方法進行設計和利用，通常在陸地以及橋臺當中可以對漸變帶進行科學合理的設置，通常漸變帶可以設置為50m左右。對符合現實要求的基本材料進行填充處理，這樣有利于保證過渡段的強度得到強化。對引道處的路堤進行填充處理時，如果路堤合成加筋，那么在針對路堤以及自身承載力進行強化時，自身的作用并不是很明顯，甚至無法實現對地基不均勻沉降問題的有效規(guī)避。由此可以看出，對于現階段的高等級公路項目而言，過渡段通常應當保證路基沉降誤差控制在5cm的范圍之內，同時坡差不能夠超過0.4%。

2.3 過渡段路基設計

在針對過渡段的路基進行設計時，一般會對土工格柵進行優(yōu)先考慮，對于土工格柵而言，要保證整個施工過程的規(guī)范化和合理化，將其自身的抗剪力作用充分發(fā)揮出來。與周邊的土形成一體，這樣有利于共同承擔行車荷載或者土體自重，盡可能避免土體出現側向變形等一系列問題。同時能夠對土體側向發(fā)生位移等一系列問題起到良好的控制效果，促使路基能夠保持在相對比較穩(wěn)定的狀態(tài)。

2.4 搭板強度以及長度合理設計

在針對搭板的長度進行設計時，通常情況下要與現階段的設計情況進行結合，首先在對使用年限進行設計時，要控制在使用年限范圍之內。由于道路沉降而導致的縱坡等一系列問題，通常需要在沉降之后將傾角，控制在1/300-1/200的范圍之內。其次要保證搭板有一定的長度，需要被土體壓緊。除此之外，要與過渡段自身搭板的受力進行結合，與彈性地基進行結合之后實現對長度準確有效的計算。比如在實踐中如果過渡段自身的長度是10米時，那么需要保證搭板長度能夠控制在10～12米的范圍之內。在針對搭板強度進行設計時，填土與搭板相互之間脫空狀態(tài)進行結合，這樣才能夠確定。比如楔形柔性搭板在過渡段可以對加固區(qū)域位置進行合理設置，緊接著將柔性結構當中的一端直接在橋臺上進行設置，而另外一端與路基進行有效連接，促使剛性橋臺自身與路基模量之間能夠實現有效的過渡。這樣做的根本目的是為了對差異沉降進行有效控制，以此來實現橋頭跳車等問題的預防[4]。

2.5 注漿法加固路橋過渡段

注漿法在應用時，通常情況下是指鉆孔以及注漿等各種不同類型輔助設備應用時，能夠通過液壓與氣壓等一系列原理的利用。利用注漿管直接向地層當中分層注入漿液，保證漿液注入的均勻性和有效性，促使注入漿液能夠以密集或者填充等方式實現快速有效地利用，以此來保證強度的提升。在水泥完全凝結后，原本相對比較松散的土，可以與泥漿之間逐漸形成有機整體，該整體不僅具有良好的防水效果，而且自身的強度相對比較良好，具有一定的化學穩(wěn)定性，有利于保證路基加固處理效果的提升。

3 加強路橋過渡段路基路面施工的措施

3.1 按照現有規(guī)范化標準要求展開施工

針對路橋工程過渡段路基路面施工，要與標準要求進行結合，比如對路橋過渡段沉降范圍進行確定，沉降差值控制在10CM左右。施工中，需要經過長時間的沉降觀察之后，將沉降量控制在6mm標準要求范圍之內，才能夠進行后續(xù)施工。但是在現階段施工中，由于受到工期等一系列因素限制影響，經常會忽視觀察環(huán)節(jié)，導致施工缺少規(guī)范性和標準性，很容易出現不同程度的沉降問題，對于路橋過渡段質量會造成嚴重危害影響。因此要加強對過渡段施工質量的監(jiān)督和管理，嚴格按照現有的規(guī)范化要求，保證施工的有序開展。

3.2 路橋過渡段變形控制

路橋過渡段在變形控制方面，工作人員需要嚴格按照現階段的變形控制要求進行有效管理。路橋過渡段自身的沉降指數相對比較嚴格，同時局部縱坡保持在0.5%以下，如果路橋過渡段施工時，現有參數已經超過標準要求，勢必會引起嚴重的變形問題。導致車輛的通行很容易出現橋頭跳車等問題，因此為了從根本上實現對相關問題的有效規(guī)定，要遵循現有施工流程和規(guī)范化要求，盡可能減少路面與橋面自身的沉降差異，避免出現沉降發(fā)生率，以此來為過渡段的穩(wěn)定性和安全性提供保證。

3.3 橋臺位置和橋頭類型控制

路橋過渡段沉降控制時，要將橋臺位置、橋頭類型作為出發(fā)點。路基設計工作展開之前，工作人員需要深入到施工現場內部，保證地形、地質勘察工作的全面有序開展，以此來為設計的科學性提供保證。確定橋臺位置，盡可能避免軟土地基等特殊性位置。對橋臺、臺后填土，要盡量選擇在挖方地段。這樣做的根本目的是為了保證橋臺與臺后地基地質條件之間具有一致性。橋臺類型對施工會產生影響，會對施工順序產生決定性作用。由此可以看出，橋頭類型的選擇在其中具有至關重要的作用，需要引起相關工作人員的關注和重視。

3.4 路基填料的壓實

橋臺背面的材料往往具有高厚度的特點。為了可以大幅度地降低過渡段會出現工后沉降的問題，往往是運用提高填料的密度并且降低填料壓縮性的方法。通常情況下都是運用民用復合材料加筋路堤來作為橋梁路堤的填筑材料。在地基具有較強承載力的情況下其能夠充分地發(fā)揮作用，在減少不均勻沉降的工作上做出極大的貢獻。首先，要選擇更好地填料，粗粒料可以作為填料，以提高壓實性能和強度，使得土壤內的水分更好地被吸收，從而使得地基的穩(wěn)定性得到了提高。在設計結構層的過程中，其可以將礫石、砂礫等來作為填充用的材料。此外，為了壓實方案能夠得到優(yōu)化，有必要采用分層壓實的方法，分層壓實的厚度要具備小于20cm的條件。同時，必須通過測試來確定出最佳壓實含水量，還需要挑選出最佳碾壓輥組來進行碾壓。在實際的施工過程中，還應該依照施工區(qū)域內的地基基礎情況，使用加固和排水等科學合理的填充方法來使過渡段的承載能力提高，最終提高了過渡段的質量[5]。

4 結語

隨著交通量的不斷增加，橋頭跳車問題越來越嚴重，導致該問題出現的主要原因是過度層沉降問題。路橋過渡段路基路面施工中，導致過渡段沉降的主要原因包括地基沉陷、路面沉陷等?；诖?，本文重點分析路橋過渡段路基路面設計的要點。加強對地基與路基的設計力度，保證搭板強度、長度設計的科學性、合理性，以此來保證路橋過渡段路基路面設計水平的提升。以此為基礎，要保證路橋過渡段路基路面設計工作的全面有序開展，這樣才能夠為過渡段設計以及施工工作的順利實施打下良好基礎，以此來保證施工質量，盡可能避免出現沉降的一系列問題。要從根本上保證路基路面設計水平的提升，對符合現實要求的過渡段搭板結構進行合理利用，以此來實現對沉降的控制，為過渡段的穩(wěn)定性和可靠性提供保證。