路橋過渡段沉降成因分析與設(shè)計(jì)

邱偉

摘要：雖然我國的高速公路有了一定的發(fā)展，但是目前我國現(xiàn)有的高速公路使用當(dāng)中，仍然存在著一些問題。例如，路橋過渡段的不均勻沉降的發(fā)生，致使過往車輛發(fā)生跳車情況，會(huì)很大程度上影響到行車的舒適及安全程度，同時(shí)，也是目前我國高速公路發(fā)展的一個(gè)重大障礙，嚴(yán)重影響著行業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與進(jìn)步。本文主要對(duì)路橋過渡段的不均勻沉降成因進(jìn)行分析，并從設(shè)計(jì)階段著手，提出相關(guān)的建議和措施。

【關(guān)鍵詞】路橋；過渡段；沉降成因；設(shè)計(jì)

近幾年，伴隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，高速公路的建設(shè)發(fā)展也有了很大的成效，不斷向著更加舒適和便捷的方面前進(jìn)，逐步與世界先進(jìn)水平靠攏，但是，就目前我國現(xiàn)有的高速公路使用情況來看，其中仍然存在著一些問題。例如路橋過渡段的不均勻沉降的發(fā)生，將會(huì)很大程度上影響到行車的舒適及安全程度，且相關(guān)數(shù)據(jù)資料顯示，國家每年用于路基沉降的維修和維護(hù)費(fèi)用，也是一個(gè)較大的金額。同時(shí)，也是目前我國高速公路發(fā)展的一個(gè)重大障礙，嚴(yán)重影響著行業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與進(jìn)步。因此，對(duì)于該課題進(jìn)行分析和研究具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

1.過渡段路基不均勻沉降的成因分析

引起路橋過渡段路基不均勻沉降的原因是多方面的，既受到自然因素的影響，同時(shí)也受到施工的影響，由于自然因素不可控制，本文主要從設(shè)計(jì)與施工方面影響因素進(jìn)行分析：

1.1設(shè)計(jì)方面的缺陷影響

由于前期工作的準(zhǔn)備不到位，對(duì)于地質(zhì)布控少或者是鉆探的深度不足，對(duì)于實(shí)際的環(huán)境資料收集和認(rèn)識(shí)不足，導(dǎo)致在進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，沒有能將一些實(shí)際的情況考慮進(jìn)去，造成設(shè)計(jì)要求達(dá)不到國家相關(guān)規(guī)范的要求，不能滿足實(shí)際的需求?；蛘哂捎谠O(shè)計(jì)人員的工作能力和經(jīng)驗(yàn)欠缺，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，未能考慮到某些相關(guān)指標(biāo)，或者在進(jìn)行承受力等指標(biāo)計(jì)算時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤，圖審時(shí)也未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，致使出現(xiàn)設(shè)計(jì)方面的缺陷，嚴(yán)重降低實(shí)際的工程質(zhì)量。

1.2建筑材料剛度差異的影響

首先，臺(tái)背填料與橋臺(tái)之間的剛度有所差別。一般情況下，橋臺(tái)所使用的材料為鋼筋混凝土，路基的填料為土，相對(duì)比較柔軟，兩者之間的剛度差距較大，且橋臺(tái)下部的地基經(jīng)過一定措施進(jìn)行加固處理。因此，當(dāng)車輛經(jīng)過過渡段時(shí)，由于過往車輛的重量，會(huì)給臺(tái)背和橋臺(tái)一個(gè)同樣大小的荷載，再加上土壤或鋼筋混凝土自身的重力，會(huì)使得其發(fā)生一定程度的沉降，但是沉降程度會(huì)有所差異。土體沉降之后逐漸被壓實(shí)并逐漸開始變形，而橋臺(tái)的設(shè)計(jì)經(jīng)過加固處理，其沉降的程度相對(duì)較小，最終只是兩者沉降程度不同，形成不均勻沉降。

1.3施工過程管控不良

由于相關(guān)監(jiān)督部門的監(jiān)管不力，致使有些施工單位為了自身的眼前利益，沒有嚴(yán)格按照?qǐng)D紙進(jìn)行施工，在施工過程中，為了降低施工成本偷工減料，為了按時(shí)完成工期粗制濫造，嚴(yán)重影響到路橋的施工質(zhì)量和使用壽命。例如：在混凝土沒有充分凝固的狀態(tài)下，立刻進(jìn)行下一道工序的施工，使得路基沉降相對(duì)延遲，造成不均勻沉降的后果；沒能按照要求修建護(hù)坡，使得旁邊的填土發(fā)生整體偏移，影響橋梁的基礎(chǔ)；或者由于操作平臺(tái)較窄的約束，使得難以進(jìn)行機(jī)械壓實(shí)操作，長(zhǎng)時(shí)間的荷載壓力影響，最終導(dǎo)致變形和不均勻沉降。

1.4雨水浸泡的影響

目前，我國對(duì)于橋臺(tái)臺(tái)背填料大多都是使用滲水性較佳的材料，并采用一定的措施進(jìn)行護(hù)坡。如果是長(zhǎng)期浸泡水中的路基則使用漿砌片石，一般的區(qū)域則采取草皮等材料，沒有考慮單獨(dú)設(shè)立排水系統(tǒng)。但是通過對(duì)國內(nèi)外的基礎(chǔ)資料進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)使用草皮進(jìn)行護(hù)坡的方式效果并不佳，沒有起到充分保護(hù)路堤不被水侵蝕等預(yù)想的效果，最終導(dǎo)致填土的流失，引起路基的不均勻沉降。

2.路橋過渡段設(shè)計(jì)控制

設(shè)計(jì)是工程最初始的階段，只有工程的設(shè)計(jì)合理，后期的施工工作才能有序進(jìn)行。一旦設(shè)計(jì)出現(xiàn)問題，即使施工過程再嚴(yán)格的監(jiān)控和制度，都不能確保工程質(zhì)量滿足規(guī)范和實(shí)際需求。因此，重視工程的設(shè)計(jì)階段，對(duì)于保證工程質(zhì)量具有重要的作用和意義。

2.1嚴(yán)格按照規(guī)范

對(duì)于路橋的設(shè)計(jì)，國家有出臺(tái)過相關(guān)的規(guī)范文件，其中對(duì)于路橋連接處的技術(shù)設(shè)計(jì)進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定，要求過渡段的最大允許工后沉降不得超過10厘米，且對(duì)于需要進(jìn)行長(zhǎng)期連續(xù)觀察的，其每月的沉降量也不得高于6毫米。由于施工單位在施工過程中，工作任務(wù)繁忙，時(shí)間也比較緊張，對(duì)于沉降量的檢測(cè)可能不夠準(zhǔn)確，或者不能按照規(guī)定連續(xù)3個(gè)月進(jìn)行觀測(cè)，因此，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，建議將最大沉降量的改為不得高于5厘米，以保障工程質(zhì)量滿足要求。

2.2合理利用土工格柵

在對(duì)路基進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，可以考慮使用土工格柵，這種材料在受到荷載的壓力時(shí)，土工格柵與路基的填土之間發(fā)生摩擦，可以使荷載力進(jìn)行重新的分布，減少路基中受到的垂直荷載力。同時(shí)，土工格柵還可以限制填土的側(cè)向變形，從而影響其橫向位移，而且，由于土工格柵這種材料具有一定的彈性，因此，在過往車輛不斷的壓力之下，可以有效的降低變形的積累，能夠達(dá)到增大路基穩(wěn)定性的目的。正是因?yàn)橥凉じ駯诺倪@種特殊的性質(zhì)，將其合理的用在路基中，可以很好的控制過渡段的不均勻沉降。

2.3重視地下水的影響

對(duì)于路橋過渡段的設(shè)計(jì)，一定要做好路基的緊密和均勻，重視地下水的影響。做好地下水的排水系統(tǒng)，最大可能的較小地下水對(duì)于路基的破環(huán)。進(jìn)行路基填土?xí)r，要保證填土的干燥，如果填土的含水量過高，則需要進(jìn)行一定的風(fēng)干處理之后，才可進(jìn)行回填使用。臺(tái)背的位置進(jìn)行回填時(shí)，可以使用砂石等透水性較好的材料進(jìn)行填充，做好雨水的排放，避免水對(duì)路基的破壞。

2.4重視搭板的設(shè)計(jì)和使用

就目前的路橋過渡段設(shè)計(jì)時(shí)，搭板設(shè)計(jì)也是較為普遍的用法，但是并沒有解決過渡段不均勻沉降的問題，主要原因是在設(shè)計(jì)和施工時(shí)，對(duì)于搭板作用的不重視。對(duì)于搭板的設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)注意以下兩方面的原則，才能實(shí)現(xiàn)其本身的作用。第一，搭板的長(zhǎng)度，可以跨越橋臺(tái)臺(tái)背沒能進(jìn)行壓實(shí)的土體；第二，依據(jù)搭板的實(shí)際受到荷載的情況，進(jìn)行嚴(yán)密合理的計(jì)算搭板長(zhǎng)度。根據(jù)以上原則，在過渡段路基的設(shè)計(jì)中，重視并合理使用搭板。

3.結(jié)束語

影響路橋過渡段不均勻沉降的原因是多方面的，在進(jìn)行處理和規(guī)避是也相對(duì)比較困難。本文首先對(duì)其影響原因進(jìn)行了深入分析，并從設(shè)計(jì)角度作為出發(fā)點(diǎn)，提出了四個(gè)方面需注意的問題和建議，以希望可以從最開始的階段，來減少路基的不均勻沉降程度，提升高速公路的舒適和安全性能。

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