路橋過渡段不均勻沉降處治措施研究

鄔宇

（宜春市公路管理局豐城分局，江西 豐城 331100）

1 概述

在公路的運(yùn)營過程中，路橋過渡段不均勻沉降而引起的跳車事故，屢屢發(fā)生，其原因通常是路橋過渡段的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不當(dāng)以及施工不當(dāng)。可以根據(jù)工程地質(zhì)的具體條件和要求，打好路橋過渡段的地基，進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，并對過渡段施工的各個(gè)環(huán)節(jié)，嚴(yán)格把好所有工序的施工質(zhì)量，從而減少不均勻沉降現(xiàn)象的發(fā)生率，提高車輛安全，保障公路的正常運(yùn)營。

2 原因分析

臺背填土施工，是橋梁和通道施工中必不可少的一步。臺背填土工作的質(zhì)量和效果，直接影響著日后的運(yùn)營。現(xiàn)實(shí)中，很有一些臺背填土工作質(zhì)量根本就沒能達(dá)標(biāo)。在進(jìn)行臺背填土中，壓實(shí)度非常重要，涉及到多種因素，包括施工原料和順序、施工機(jī)械和經(jīng)驗(yàn)以及施工作業(yè)的具體環(huán)境因素等等。很多施工企業(yè)為了節(jié)約成本、縮短工期，對部分施工過程進(jìn)行壓縮處理，偷工減料，壓實(shí)度不夠，進(jìn)而引起路橋過度段不均需沉降問題的發(fā)生。

橋頭引道軟土地基處理出現(xiàn)問題：橋頭引道軟土地基處理出現(xiàn)問題，也容易引起路橋過度段不均勻沉降，從而引發(fā)安全事故。主要有以下三個(gè)原因會導(dǎo)致此問題：一是，工程施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中，沒有慎重對待地址鉆探布孔，地址鉆探布孔數(shù)量不夠或深度不夠，沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)軟基的存在，或是沒有準(zhǔn)確掌握軟基的范圍和深度，導(dǎo)致橋頭引道軟基的處理方法不當(dāng)?shù)模瑥亩l(fā)問題。二是，橋頭引道中的軟基中，其橋臺臺背的填土壓實(shí)不足，雨水侵蝕后，將導(dǎo)致路堤填土流失或強(qiáng)度不足。三是，實(shí)際施工沒有嚴(yán)格按照橋臺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)來進(jìn)行。設(shè)計(jì)中的沉降值都是按照規(guī)范的沉降值來設(shè)計(jì)和計(jì)劃的，然而，實(shí)際施工中的沉降值，通常總比設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)要小，過渡段的設(shè)計(jì)和施工中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格提防這種誤差。

3 橋頭引道路段的周邊堤坡防護(hù)有問題

根據(jù)公路橋頭因道路段的設(shè)計(jì)和施工要求，臺背周圍的坡地，往往需要用沙類或其他類型的滲水性材料，進(jìn)行填充，不會過多考慮防水和排水。現(xiàn)實(shí)情況中，防護(hù)坡施工的不合理或路基的輕度不夠等原因，頻頻引起沉降事故的發(fā)生。某些橋臺長期處于浸水的路段，必須用漿砌片進(jìn)行護(hù)坡。對于不是長期浸水的路段，則沒有必要用漿砌片石進(jìn)行維護(hù)，可采用方格網(wǎng)草護(hù)坡或草皮護(hù)坡，除非是錐形坡，錐形坡必須使用漿砌片石進(jìn)行維護(hù)。

4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)的預(yù)防措施

4.1 注意路橋過渡段的變形控制

《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》中對此有明確規(guī)定，路橋連接處最大容許工后沉降為10厘米。調(diào)查高等級公路的路況后的研究數(shù)據(jù)，告訴我們，當(dāng)路面局部縱坡達(dá)到0.5%時(shí)，車輛行駛將產(chǎn)生晃動或搖動。

4.2 注意合理設(shè)置緩和過渡段

緩和過渡段不同的結(jié)構(gòu)型式，其強(qiáng)度也不一致，需要合理設(shè)置。在進(jìn)行軟土地基處治的時(shí)候，各段應(yīng)根據(jù)其不同的強(qiáng)度設(shè)置合理強(qiáng)度的過渡段。

4.3 注意路橋過渡段的地基和路基條件

橋頭引道路堤填筑的過程中，土工合成材料加筋路堤，無法實(shí)現(xiàn)有效提高地基承載力，也無法實(shí)現(xiàn)有效阻止地基沉降。只有地基具有了足夠的承載力，能夠承受路堤填土自重荷載與車輛荷載的聯(lián)合作用，不致于遭破壞而產(chǎn)生較大的沉降時(shí)，土工合成材料的加筋才能有效發(fā)揮起作用。

5 施工過程中的預(yù)防措施

5.1 加強(qiáng)路橋過渡段的施工組織設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)的好壞，對建后的公路運(yùn)營有直接的影響。設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)若出問題，即使施工環(huán)節(jié)都達(dá)標(biāo)，建后的運(yùn)營也會出狀況。施工方案和施工組織設(shè)計(jì)，需要講究科學(xué)的編制程序和方法，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和比較，優(yōu)化設(shè)計(jì)，確保施工方案和施工組織設(shè)計(jì)的質(zhì)量。良好的過渡段的施工組織設(shè)計(jì)，有利于減少路橋間的沉降差。橋臺結(jié)構(gòu)完成之后，應(yīng)當(dāng)盡快安排過渡段陸地與一般填土路堤的施工，對其碾壓面，應(yīng)當(dāng)采用同樣壓實(shí)能量的壓實(shí)機(jī)械，按大致相同的高度，進(jìn)行填筑碾壓。分層填筑時(shí)，每一層松鋪厚度必須控制在15厘米以內(nèi)，并在臺背墻上劃上記號，確保厚度的均勻性，也方便于施工人員進(jìn)行檢查。在路堤與橋臺的連接部位，路堤與錐坡預(yù)壓填土，應(yīng)當(dāng)同步填筑碾壓。

5.2 加強(qiáng)路堤填料的選擇實(shí)施

需要考察在相同的壓實(shí)機(jī)具下達(dá)到同等的壓實(shí)度時(shí)，不同土壤所對應(yīng)的壓實(shí)變數(shù)和松鋪厚度的關(guān)系，對其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行比較分析，選擇最合適的土壤作為填料。因基層質(zhì)量問題而引起的干縮比較小，但如果礦質(zhì)集料粒徑過于小而細(xì)集料比較多，裂縫則容易形成。江平道路的二灰碎石裂縫處進(jìn)行鉆芯發(fā)現(xiàn)，基層混合料石屑過多，同時(shí)起骨架作用的石子含量偏少，將導(dǎo)致二灰碎石基層的收縮應(yīng)變過大。

6 針對路橋過渡段不均勻沉降的新處理方法

處理公路路橋過渡段不均勻沉降現(xiàn)象，可以采取新方法，即用土工格柵進(jìn)行處理，實(shí)踐證明，此方法的使用效果十分良好。

6.1 土工格柵加筋機(jī)理

路橋過渡段的粗顆粒填料，在高壓力及低孔隙率的條件下，使土體體積變化的物理作用，包括土粒的彎曲、滑移、滾動和壓碎，其中土粒的滑移、滾動與土粒滑移、滾動與土粒的摩擦力關(guān)系密切。路基填土的壓密下沉為永久下沉，是由填土的自重產(chǎn)生的。它發(fā)生在兩個(gè)時(shí)間段：一是施工階段的下沉，二是建成后下沉。施工階段的下沉，不必考慮，因?yàn)榭傄畹皆O(shè)計(jì)標(biāo)高。

6.2 土工格柵的影響和作用

格柵對于土體的加筋作用，可以通過格柵與上體接觸界面的剪應(yīng)力來作合理解釋。格柵和土體，兩者共同承受了外部和內(nèi)部的豎直荷載作用，繼續(xù)發(fā)生變形。因?yàn)楦駯趴估瓌偠缺韧馏w的大，格柵與接觸面上的土粒間，發(fā)生了位移趨勢或者直接發(fā)生位移，格柵兩側(cè)土粒被約束，土粒間、土粒和格柵間產(chǎn)生的摩擦咬合作用大大增強(qiáng)，從而在土和格柵界面上形成剪應(yīng)力。而土和格柵界面上的剪應(yīng)力，則會導(dǎo)致土體中水平正應(yīng)力的大小和分布發(fā)生改變，土體中位移繼而發(fā)生變化，同時(shí)減小了土工格柵界面以下土體的附加應(yīng)力，最終導(dǎo)致土體的豎向縮變形量大大減小。由此可見，格柵和土體接觸面界面的剪應(yīng)力，對加筋復(fù)合體的變形，有著重要的作用。

結(jié)語

公路建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，公路的使用壽命卻越來越短，安全事故頻頻發(fā)生，其中路橋過渡段不均勻沉降，是常見現(xiàn)象之一。對于路橋過渡段產(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渡段不均勻沉降現(xiàn)象的發(fā)生，減少道路安全事故的發(fā)生率。

[1]鄧新云.路橋過渡段不均勻沉降的原因分析及其防治措施[M].北京：人民交通出版社，2010.

[2]武鋒.路橋過渡段的病害特征及處治對策[J].中國道路橋梁，2010.