路橋過渡段軟基路基沉降現象分析及施工控制研究

摘要：路橋過渡段軟基路基出現沉降現象的原因有許多。但只要以科學的管理量化手段對施工過程中各有環節進行控制，便可以有效的預防沉降現象的發生。本文將就路橋過渡段軟基路基出現沉降現象的原因進行詳細分析，并針對這些具體原因深入研究施工過程中的相應控制措施。

關鍵詞：路橋過渡 軟基路基 沉降 分析 施工控制 研究

路橋過渡段發生沉降現象，與結構設計、施工質量、工序順序以及人為因素等諸多方面都具有著十分密切的關系。因此提高重視程度，按照科學化標準化的工序施工，以完善系統的管理模式對施工過程中各環節進行控制，可以有效的避免沉降現象的發生，達到延長路橋使用年限，提高路橋經濟投入效益的目的。

1 導致沉降發生的原因分析

導致路橋過渡段軟基路基發生沉降有許多原因，綜合總結起來常見的原因有以下幾點：

1.1 設計原因 在設計之前對于施工地段土質勘探的深度不夠，沒有發現軟基層的存在，或對軟基的認識不夠，沒有探明軟基存在的范圍與深度，對軟土物理力學的性質沒有足夠認識，導致設計時未能在圖紙中對施工作出指導。另外，設計時使用的理論計算方法、參數與實際軟基相關參數等差異過大，也會導致沉降的發生。引道結構設計不周密，導致路橋間剛度變化引起沉降的發生。

1.2 施工過程原因 施工中對于橋頭軟基層地質處理方法不當，處理不徹底、力度不夠，或者沒有進行處理，因此導致了沉降的發生。橋臺臺背路堤的壓實度不夠是施工過程中常見的問題，這一問題受到施工工序、壓實設備、操作經驗以及作業面等多面因素的影響。

1.3 對于氣候、降水特點估計不足 設計或施工環節中都會出現，對于路橋所在地段的氣候、降水特點了解不足的問題。當路橋所處地段具有特殊氣候環境，例如雨季較長、集中降水量大、冬季氣溫過低、風蝕情況嚴重等，便會出現路橋軟基的沉降現象。

1.4 自然條件積累原因 施工結束路橋投入營運以后，路基與路面經過長期車輛荷載與時間、氣溫等自然因素的影響，會產生路基塑性變形，這一變形過程逐漸積累，最終導致路橋之間的差異性沉降。

1.5 填料質量問題 填料選擇的不規范，顆粒過大、顆粒不規則均會由于填料間隙過大，經過雨、水沖擊后易發生路基垮塌引起沉降。另外人為因素，使用凍土、腐殖土、種植土等劣質填充料會造成沉降現象的發生或安全隱患。

2 施工環節控制研究

針對上述原因，深入研究如何在施工環節中加強控制，以避免沉降的發生。

2.1 施工組織設計方面 編制施工工序就遵循科學法則，編制之前應首先進行間進行技術分析、經濟分析與對比，最大程度合理優化組織設計。在施工方案及組織設計方面要做到充分的質量保障，還要對準備工作進行質量檢查，完善施相關人員技術交底的工作，對于施工材料與施工設備進行檢查，以保證其質量符合標準要求。路橋過渡段施工的組織設計要以減小路橋間沉降差異為前提，橋臺的結構施工完成后立即開展過渡段路基與公路路基的填土施工，壓實應采取相同噸位、參數的機械設備按照基本一致的高度將過渡段路基與公路路期進行壓實。分層填筑的單層松鋪厚度應小于15cm，在臺背墻上施劃記號保證每層厚度一致，同時也方便驗收人員檢查。路堤與橋臺的連接部位方面，要做到路堤和錐坡之間的預壓填土同步進行，壓實也要同步完成，根據作業面選擇壓實設備，必要時可改用中、小型的振動式壓實機械設備完成。

2.2 填料選擇方面 在選擇路基的填料時，要首先對備選擇的幾種填料土壤進行建模實驗對比。實驗目的以觀察在不同土壤相同壓實設備條件下達到同樣壓實度所需的壓實變數與松鋪厚度關系為主，從結果對比中選擇出最恰當的填料。選擇填料時還應注意就地取材，以節約成本，提高填實施工效率。干縮基本原理是水的蒸發使得混合料的內部產生水化作用，從而導致了因水分減少發生的材料礦物晶體、吸附作用、毛細管作用以及分子間作用，或者出現的碳化收縮、凝膠體間水作用，最終引起整體體積的收縮。水泥、石灰土、二灰碎石等半剛性的基層線性收縮的系數比較大，礦質集料級配與含泥量若控制不理想，則會使線性收縮系數加大。因此對于高等級公路，為了配合攤鋪機攤鋪基層常選擇均勻性較高的鋪料，所以因基層質量問題引起的干縮比較小。而礦質集料的粒徑過小，細集料使用較多的，則易出現裂縫。因此在施工中應嚴格控制二灰碎石的混合料配比與集料級配比。依據實際具體情況連續級配偏細的，在實際施工過程中應按比例，增加粗集料、減少膠結料，以達到調節二灰碎石線性收縮系數的目的；還應嚴格控制拌和過程中的摻水量，以適當的運輸方式與運輸時間來確保進行壓實作業時含水量為最佳時機，壓實過程中隨時養護，以保持二灰碎石的基層表面濕潤度，這樣可以顯著減小基層收縮性裂縫。

3 出現開裂后施工中的控制研究

出現開裂以后要及時進行處理、維修與養護，瀝青路面有時可在施工尾后便會出現開裂。早期的開裂不屬于荷載疲勞性裂縫，應采取以下措施進行養護：

3.1 若開裂寬度不大，可采取灌縫進行處理。一般秋冬季節更替時，可于常溫條件下實施乳化瀝青灌縫。加熱后瀝青易因溫度過快下降導致無法浸透至裂縫基底。經濟條件允許時，可使用我國自行研發的最新型合成橡膠材料進行灌縫處理，這種新型合成材料可于處理后30分鐘實現通車。

3.2 如果出現較寬裂縫時，應沿裂縫的兩側將其分割為15～20cm寬的兩個或多個條形槽，深度≤面層的1/2。首先把下層縫隙內的雜質進行徹底清理，然后使用瀝青砂進行填縫，最后在槽中進行涂刷粘層油處理。應力吸收層使用鋪土工格柵，再加以細粒瀝青型混凝土進行填筑，并壓實。應選擇干容重大的砂土類材料或者滲水性能較好的填料，此類材料具有強度高、易壓實的優點。如果必須選擇非滲水性填料，則應在填料中摻入石灰或水泥類的外摻料。不得選擇淤泥土、凍土、雜質土等劣質土作為填料。

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