路橋過(guò)渡段沉降分析及治理方法

崔巖

摘 要：公路運(yùn)輸在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)流通中占據(jù)著非常重要的地位，對(duì)促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有非常關(guān)鍵的影響。我國(guó)的公路建設(shè)取得了非常明顯的成績(jī)，但是仍然存在著一系列問(wèn)題。路橋過(guò)渡段常常發(fā)生不同程度的沉降，影響路面的平整性，導(dǎo)致橋頭跳車(chē)現(xiàn)象的發(fā)生。本文通過(guò)對(duì)路橋過(guò)渡段差異沉降的原因進(jìn)行分析，針對(duì)實(shí)際情況，提出相應(yīng)的解決措施，推動(dòng)公路交通行業(yè)的不斷進(jìn)步，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：路橋；過(guò)渡段；差異沉降；原因；治理

中圖分類(lèi)號(hào)：U416 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，公路建設(shè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中起著越來(lái)越重要的作用，在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，人們不僅僅注重速度，對(duì)行車(chē)的安全性、經(jīng)濟(jì)性、舒適性也提出了更高的要求，在最少的經(jīng)濟(jì)成本下達(dá)到最好的建設(shè)效果，是公路設(shè)計(jì)和施工人員共同的責(zé)任。當(dāng)前，我國(guó)公路建設(shè)取得了很多新的進(jìn)展，但是，路橋過(guò)渡段沉降現(xiàn)象依然頻繁發(fā)生，常常產(chǎn)生橋頭跳車(chē)，嚴(yán)重影響交通安全。必須對(duì)造成差異沉降的原因進(jìn)行仔細(xì)分析，安排專業(yè)人員實(shí)地考察，并根據(jù)實(shí)際情況，制定具有針對(duì)性的解決措施和方法，不斷提高路面的平整性和堅(jiān)硬度，使汽車(chē)在行駛過(guò)程中更加安全穩(wěn)定，不斷推動(dòng)交通運(yùn)輸行業(yè)的健康發(fā)展，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步。

1 路橋過(guò)渡段差異沉降的具體分析

1.1 橋頭搭板設(shè)計(jì)欠妥

通常情況下，橋頭過(guò)渡段多采用的是搭板結(jié)構(gòu)，在此種結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上仍然經(jīng)常出現(xiàn)橋頭跳車(chē)的現(xiàn)象，造成這種情況的主要原因有：第一，橋頭搭板的長(zhǎng)度是根據(jù)橋梁的長(zhǎng)度進(jìn)行設(shè)置的，其中，大、中橋搭板長(zhǎng)度為8m，小橋及涵洞搭板長(zhǎng)度為5m，但是在施工的時(shí)候，橋頭路堤屬于高填方位置，會(huì)產(chǎn)生較大的沉降量，此時(shí)搭板長(zhǎng)度往往顯得較短，起不到該有的連接作用，路面不平整，造成車(chē)輛的橋頭跳車(chē)現(xiàn)象；第二，搭板的硬度和強(qiáng)度太低，沒(méi)有達(dá)到規(guī)定的要求，載重量太小，容易在斷板情況下，引發(fā)橋頭的線形變化，車(chē)輛在行駛時(shí)容易出現(xiàn)橋頭跳車(chē)現(xiàn)象。

1.2 橋頭地基處治不利

在橋頭的軟土地基地帶，容易在沉降的影響下引起橋頭跳車(chē)現(xiàn)象的發(fā)生，原因如下：第一，設(shè)計(jì)施工圖的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員缺乏對(duì)地基的實(shí)際探測(cè)，同時(shí)對(duì)力學(xué)研究不深入，在解決橋頭路基處問(wèn)題的時(shí)候，采用了錯(cuò)誤的方法，加上相關(guān)人員技術(shù)不到位，使橋頭地基處治不利。第二，在制定橋頭地基處理方法的時(shí)候，沒(méi)有按照規(guī)定的要求，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)際情況脫軌，導(dǎo)致軟土處治不能達(dá)到預(yù)期效果，造成過(guò)渡段的差異沉降。

1.3 橋頭路堤邊坡防護(hù)措施不妥

橋頭路堤邊坡防護(hù)措施的不完善也是導(dǎo)致橋頭跳車(chē)現(xiàn)象的主要原因之一。在橋頭路堤的施工過(guò)程中，對(duì)臺(tái)背路堤的填充常用的材料為砂類(lèi)、滲水性土等，具有一定的透水性，在防水和排水措施不到位的情況下，橋臺(tái)處很容易被積水浸泡。通常情況下，采用漿砌片石對(duì)橋臺(tái)處進(jìn)行護(hù)坡，臺(tái)背處用防格網(wǎng)草或草皮進(jìn)行護(hù)坡。然而，在實(shí)際的調(diào)查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，由于錐坡和護(hù)坡的沖水，常常導(dǎo)致橋頭路堤產(chǎn)生嚴(yán)重的沉降。這是因?yàn)樵O(shè)置的防護(hù)設(shè)施并沒(méi)有起到真正的保護(hù)作用，在雨水和地下水的侵蝕下，容易出現(xiàn)腐蝕，臺(tái)背填土大量流失，路基強(qiáng)度和硬度大大降低，在車(chē)輛的長(zhǎng)期行駛過(guò)程中，過(guò)渡段填土發(fā)生塑性變形，致使橋頭路堤出現(xiàn)不均勻沉降，最終造成橋頭跳車(chē)現(xiàn)象。

1.4 橋臺(tái)臺(tái)背路堤壓實(shí)度不滿足要求

在路橋的建設(shè)施工中，臺(tái)背是通過(guò)填土處治的，選取一定的材料對(duì)臺(tái)背進(jìn)行充填，然后利用相關(guān)的儀器設(shè)備，安排相關(guān)的施工人員按照一定的施工順序，對(duì)臺(tái)背處進(jìn)行填料，并根據(jù)實(shí)際情況對(duì)填料后的臺(tái)背進(jìn)行壓實(shí)，使其密度和堅(jiān)實(shí)度能夠達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際的操作環(huán)節(jié)，機(jī)械、工藝、人員、經(jīng)驗(yàn)等都會(huì)影響到最終的壓實(shí)效果，所以，當(dāng)有些環(huán)節(jié)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的時(shí)候，臺(tái)背填土的壓實(shí)度往往達(dá)不到規(guī)定的要求，最終造成路橋過(guò)渡段的不均勻沉降。

2 路橋過(guò)渡段差異沉降的處理措施

公路建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，公路的使用壽命卻越來(lái)越短，安全事故頻頻發(fā)生，其中路橋過(guò)渡段不均勻沉降是常見(jiàn)現(xiàn)象之一。對(duì)于路橋過(guò)渡段產(chǎn)生不均勻沉降現(xiàn)象的原因，需要進(jìn)行認(rèn)真分析，并及時(shí)采取解決措施，最好是在現(xiàn)象發(fā)生之前，在設(shè)計(jì)階段和施工階段就做好各種預(yù)防措施。具體沉降問(wèn)題的解決，應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同工程的實(shí)際情況，采取適合的處理措施，在工程中應(yīng)當(dāng)系統(tǒng)而全面地管理和監(jiān)督工程的全過(guò)程，嚴(yán)格控制從工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)到施工的各個(gè)環(huán)節(jié)和工序，從根本上減少路橋過(guò)渡段不均勻沉降現(xiàn)象的發(fā)生，做好跳車(chē)處治工作，減少道路安全事故的發(fā)生率。

2.1 采取合理的地基處理方法

在軟土地基上進(jìn)行路橋的施工時(shí)，由于軟土密實(shí)性過(guò)低，過(guò)渡段部分很容易發(fā)生沉降現(xiàn)象，在施工的過(guò)程中，造成路面的起伏與凹凸，影響施工質(zhì)量，在通車(chē)時(shí)容易發(fā)生交通事故，帶來(lái)很大的負(fù)面作用。所以，在施工的時(shí)候，對(duì)于沉降路段的地基，需要格外注意和仔細(xì)處理。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐和摸索，總結(jié)出了粉噴樁的方法對(duì)軟土沉降地基進(jìn)行有效處理。具體來(lái)說(shuō)，就是利用水泥攪拌樁，將土加工為合成材料和砂墊層，在長(zhǎng)短樁的過(guò)渡作用下，使樁體達(dá)到較好的硬體支撐效果。完成上述步驟之后，在排水固結(jié)法的輔助作用下，借助專業(yè)的儀器設(shè)備，對(duì)過(guò)渡區(qū)的土體進(jìn)行強(qiáng)夯，增強(qiáng)軟土的密實(shí)度，實(shí)現(xiàn)橋臺(tái)到路基的良好過(guò)渡，使整個(gè)路基顯得更加平整和堅(jiān)實(shí)。在填料的過(guò)程中，容易發(fā)生因物料堵塞而導(dǎo)致施工中斷的現(xiàn)象，影響路基的正常排水，所以，應(yīng)提前制作土工隔柵或土工格室，保證施工過(guò)程中排水設(shè)施的暢通。此外，應(yīng)該選用大通道塑料排水板，設(shè)置豎向排水通道，與其他排水設(shè)施相互組合，增強(qiáng)整體的排水效果。

2.2 選擇性價(jià)比高的填料

常見(jiàn)的沉降現(xiàn)象除了發(fā)生在軟土地基路段之外，路堤壓縮也極易產(chǎn)生沉降。對(duì)基床的表層進(jìn)行強(qiáng)化之后，在動(dòng)荷載作用下，基床會(huì)形成小幅度的變動(dòng)，這個(gè)變動(dòng)的范圍處于非常淺的層面，但是橋路過(guò)渡段的大部分沉降，通常發(fā)生在路堤較為靠下的地方或者是地基土層的下部。即使壓實(shí)度達(dá)到了統(tǒng)一的數(shù)值，由于填料材質(zhì)的不同，在相同荷載作用下出現(xiàn)的沉降高度也是有所差別的。一般來(lái)說(shuō)，填料的硬度低、彈性強(qiáng)、整體的塑性及延展性較小，沉降不容易產(chǎn)生大的變形，相反，填料的硬度高、彈性弱，強(qiáng)度低、填料的塑性計(jì)延展性較大，沉降變形的范圍和幅度越大。

因此，為了降低沉降變形的幅度，應(yīng)選用強(qiáng)度高、剛度大的粗粒料，比如，碎石、砂礫石等。為了使填料能夠緊密融合，變得更加密實(shí)和牢固，可以在碎石中摻入3%～5%的水泥，通過(guò)人工或者專業(yè)的機(jī)械設(shè)備均勻攪拌，在混合的過(guò)程中，將易碎碎石的含量控制在10%以內(nèi)，同時(shí)注意及時(shí)清除混合料中的雜物、淤泥、垃圾等。填筑的過(guò)程中，采用分層的方法進(jìn)行，每層的厚度控制在0.15m～0.3m。在施工前，需要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范的要求進(jìn)行試驗(yàn)，當(dāng)各種要素達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)后才能進(jìn)行下一步的施工。

3 橋頭路基

公路的施工建設(shè)過(guò)程中，對(duì)橋頭過(guò)渡段路基的要求較高，應(yīng)該保證材料質(zhì)量高、施工精益、土質(zhì)緊實(shí)、耐水性好。其中，地下水是影響橋頭路基穩(wěn)定性的最關(guān)鍵因素，水的淤積和下滲會(huì)破壞路基的結(jié)構(gòu)，加劇其不穩(wěn)定性。因此，為了保持橋頭路基處的干燥，需要借助相關(guān)的儀器設(shè)備或者采取相應(yīng)的方式，攔截地下水的流通或者通過(guò)排水系統(tǒng)將水引到其他地方。臺(tái)背回填區(qū)域容易發(fā)生水的淤積現(xiàn)象，可以使用透水性好、密實(shí)度高、延展性強(qiáng)、易于產(chǎn)生摩擦的材料，排出路基縫中滲出的大量水分，從而使路基變得更加堅(jiān)實(shí)，保護(hù)路基的整體結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)路基的穩(wěn)定性，將沉降變形的范圍和發(fā)生概率降到最低，最大程度的保證后期通車(chē)的安全，實(shí)現(xiàn)較好的經(jīng)濟(jì)效益。此外，也可以采用輕質(zhì)材料對(duì)臺(tái)背進(jìn)行填充，降低路基對(duì)公路橋臺(tái)的壓力，通過(guò)減輕路堤的整體重量，增強(qiáng)路基的負(fù)載能力，使路橋過(guò)渡段不出現(xiàn)或者少出現(xiàn)沉陷現(xiàn)象。

4 路面處理

在路面處理的時(shí)候，在路橋過(guò)渡段可以設(shè)置一些相應(yīng)的橋頭搭板設(shè)施，這樣可以將軟層地基處產(chǎn)生的沉降差異進(jìn)行緩和，與較硬的橋臺(tái)段形成自然過(guò)渡，使兩段連接的更加自然。具體來(lái)說(shuō)，使用錨筋，將放置在橋臺(tái)處的那一段搭板固定在橋臺(tái)上，然后利用瀝青瑪蹄脂，封填過(guò)渡段的接縫，使其密封，避免雨水或者地下水的滲漏。搭板的另一端連接在公路路基處，當(dāng)路基發(fā)生沉降時(shí)，搭板會(huì)隨著路基的沉降而形成不同程度的位移，形成一定距離的錯(cuò)位，影響路面的平整性，因此，為保持兩端的固定性，需要利用錨栓，使搭板和橋臺(tái)得到很好的固定，保證整體的堅(jiān)硬度。通常情況下，搭板包括3種形式，分別是臺(tái)階形、變厚和等厚形，根據(jù)路基的具體沉降量，計(jì)算出搭板的具體長(zhǎng)度，然后安排人員進(jìn)行制作。為了避免二次跳車(chē)現(xiàn)象的出現(xiàn)，需要在搭板末端設(shè)置相應(yīng)的變厚式搭板進(jìn)行固定。

結(jié)論

公路建設(shè)在促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展中起著非常重要的推動(dòng)作用，在我國(guó)目前的公路施工建設(shè)中，普遍存在路橋過(guò)渡階段的差異沉降，常常產(chǎn)生橋頭跳車(chē)的現(xiàn)象，造成一定的安全隱患。橋頭搭板設(shè)計(jì)欠妥、橋頭地基處治不利、橋頭路堤邊坡防護(hù)措施不妥 、橋臺(tái)臺(tái)背路堤壓實(shí)度不滿足要求是路橋過(guò)渡階段產(chǎn)生差異沉降的主要原因，在結(jié)合實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，采取合適的方法，選擇性價(jià)比高的填料，對(duì)橋頭路基、路面進(jìn)行有效處理，完善防水和排水設(shè)施， 提高公路路堤的施工質(zhì)量，減少建設(shè)差異沉降量，不斷提高高速公路行車(chē)的安全性和舒適性。

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