淺析路橋過渡段沉降現(xiàn)象與處理措施

【摘 要】 近幾年來高速公路和城市快速路迅猛發(fā)展，公路立交和城市立交橋大量興建，但橋臺路基沉陷問題長期以來一直未得到根本的解決。因此在分析路橋過渡段路基路面常見病害產(chǎn)生原因的基礎上，提出了相應的處理措施。

【關鍵詞】 路橋過渡段 沉降 原因 處治

Abstract ： The paper mainly discusses the phenomena of Road bridge transition section processing measures and settlement.

1.路橋過渡段沉降差異產(chǎn)生的原因分析

在橋涵、通道等構(gòu)造物與兩端路堤聯(lián)接的路橋過渡段，路基、橋涵常因不均勻沉降而出現(xiàn)臺階。當此臺階達到一定數(shù)值，會使行車產(chǎn)生明顯的顛簸跳動。由于車輛荷載的作用，一般的臺階呈現(xiàn)中間低兩邊略高的形態(tài)。橋涵兩端臺階的產(chǎn)生和形成，使車輛的行駛速度受到不同程度的影響。車速的降低幅度視公路等級、路面類型、臺階高度、車輛種類和行車速度而異。公路等級越高所設置的結(jié)構(gòu)物也越多，因此形成許多高低不一的橋頭臺階。因為橋頭臺階導致汽車減速行駛，使得車輛不可能在高等級公路的全線（或某一區(qū)段）以設計速度運行。

高速公路線形標準高，橋頭引道路堤高，極易產(chǎn)生沉陷和變形出現(xiàn)橋臺與引道錯臺、橋臺路基下沉、路面裂縫、不平，甚至積水等病害。這些病害使快速行駛的車輛顛簸、振動、跳車，產(chǎn)生噪音。為解決一問題，應從設計與施工兩方面著手研究。

2.路橋過渡段沉降病害處治的措施

臺背過渡段的差異沉降是眾多因素的影響而形成的。要解決這個問題就必須從多個方面人手，對于不同的影響因素采用相應的方法解決。

2.1臺背地基處理

地基可以分為天然地基與人工地基。直接放置基礎的天然土層稱為天然地基。如果天然地基土質(zhì)過于軟弱或有不良的工程地質(zhì)情況．需要進行人工加固或處理后才能修筑基礎，這種處理過的地基稱為人工地基。

對于軟土地基處理，目前國內(nèi)已有換土法、超載預壓法、排水固結(jié)法、高壓噴射注漿法、振動碎石樁法、深層攪拌樁、擠密砂樁等方法。下面介紹采用深層攪拌法加固橋頭軟基的方法。深層攪拌法是用于加固飽和粘性軟土地基的一種方法。深層攪拌法是20世紀60年代由日本和瑞典分別開發(fā)的軟土加固技術(shù)。目前應用最多的為粉噴樁，一般借助于壓縮空氣，采用專門深層攪拌機械設備，從不斷回轉(zhuǎn)的中心軸端向四周被攪松的土體噴出漿體或粉體固化劑（如水泥等），經(jīng)葉片攪拌并吸收周圍水分，在加固的深層軟土中進行一系列物理、化學反應，使軟土硬結(jié)成具有整體性和一定強度的優(yōu)質(zhì)復合地基，從而提高橋頭軟土地基的承載力，減少沉降量（特別是工后沉降量），縮短固結(jié)期，提高土體穩(wěn)定性。

粉噴樁固結(jié)法適用于深層粘性軟土地基，加固效果明顯，工后沉降少。施工過程中路基填土速率不受限制，且無振動、無污染，對周圍環(huán)境和建筑物無不良影響，近年來已得到廣泛應用。但粉噴樁對加固有機質(zhì)含量較高的軟粘土效果較差；不適應在地下中含有硫酸區(qū)域內(nèi)施工；冬季施工時易受氣溫的影響。缺點一是造價較高、二是設計計算方法不成熟，尚待進一步完善、另外，攪拌樁的質(zhì)量檢測也缺少全面的規(guī)范，而且影響攪拌樁質(zhì)量問題的關鍵因素（粉體的計量問題）目前還未得到很好的解決。

2.2橋頭路基設計。橋頭過渡段路基必須密實、穩(wěn)定而均質(zhì)。影響路基強度和穩(wěn)定的地面水和地下水，必須采取攔截或排出路基以外的措施。一般要求填土處于干燥或中濕狀態(tài)，過濕狀態(tài)或強度與穩(wěn)定性不符合要求的潮濕狀態(tài)的填土，必須經(jīng)過處理。在臺背回填區(qū)范圍內(nèi)宜選用摩擦角大、強度高、壓實快、透水性好的填料，如巖渣、礫石、砂礫等。同時選用內(nèi)摩擦角較大的填料也有利于從臺背縫隙中滲入的雨水沿盲溝或泄水管順利排到路基外，從而減緩雨水的危害，而且也有利于改善壓實性能，使路基容易達到設計要求的密實度。同時考慮到減輕路堤自重，有效降低地基應力，減少沉降并增大安全系數(shù)，可采用輕質(zhì)材料如粉煤灰等。用粉煤灰填筑橋涵臺背，可以大大降低路堤對地基的荷載，有利于減少地基沉降以及路基對橋臺的側(cè)壓力。近年來，有采用泡沫苯乙烯等工程塑料作為橋頭填料，可大大減輕路堤體的重量，能成功的遏止橋涵連接路堤的過度沉陷，其缺點是在汽油或柴油作用下有溶解傾向，并且價格昂貴。臺背回填位于臺背這個特殊位置，壓路機難以碾壓到位，且機械振動力太大時，對臺墻會造成影響，因此臺背回填料的壓實質(zhì)量是影響臺背回填沉降及跳車的一個重要因素。

2.3路面處理。路橋連接處設置橋頭搭板，可以使在柔性路堤產(chǎn)生的較大沉降逐漸過渡到剛性橋臺上。搭板的近臺端至于橋臺上，搭板與橋臺通過錨筋相連，并在搭板與橋臺接縫填人瀝青瑪蹄脂防治水分滲入。搭板的遠臺端擱置在路基上，路基沉降后搭板會產(chǎn)生縱向滑移，為此，必須在臺頂與搭板之端間設置錨栓。搭板形式分為等厚、變厚度和臺階形三種。橋頭搭板長度設計應根據(jù)路基的容許工后沉降值計算確定，常取3m—15m（當超過8m時，宜設計成兩段式或三段式搭板）。由于在枕梁處發(fā)生局部下沉造成這一部位的跳車，搭板和路堤的銜接處也會有二次跳車產(chǎn)生，為避免二次跳車，可以在搭板尾端加設一段淺埋的變厚式埋板，其長度一般取3m～5m，對于水泥混凝土路面，也可將與搭板連接處的路面板改為變厚式板。

2.4其他處理。在設計和施工中，應保證施工中的排水坡度，設置必要的地下排水設施。在臺背回填土時可沿整個臺背豎直面用間斷級配碎石或礫石材料做透水層，以利于排除滲入土體的積水或因凍融產(chǎn)生的游離水，使土體保持永久性干燥狀態(tài)，防止塑性變形和地基下沉。

為了使填方壓實度達到要求，必須完善施工工藝、方法和強化施工質(zhì)量管理，嚴格按照操作規(guī)程施工，加強建設監(jiān)理工作，對臺背施工的填土材料、壓實機具、填土厚度進行檢查，分層驗收，層層把關，嚴格執(zhí)行工序驗收制度，這樣才能確保橋涵兩端填土和路堤施工質(zhì)量。

結(jié)語

分析了路橋過渡段路基、路面常見病害產(chǎn)生的原因，提出了相應的處理措施。在今后工程實施中，只要做好基本工作，做好提前預防措施，同時不斷提高施工控制技術(shù)措施，相信路橋過渡段沉陷問題會逐步得到解決。

參考文獻：

[1]巴仁基，路橋過渡段路基病害特征與處治對策研究【D】，長安大學，2005年.

[2]俞永華，路橋過渡段差異沉降處治技術(shù)研究【D】，長安大學，2005年.

（作者單位：浙江省寧?？h交通工程建設管理所）