道路與橋梁過(guò)渡段不均勻沉降的原因及策略分析

原 晉 強(qiáng)

(山西路橋第二工程有限公司，山西 臨汾 041051)

道路與橋梁過(guò)渡段不均勻沉降的原因及策略分析

原 晉 強(qiáng)

(山西路橋第二工程有限公司，山西 臨汾 041051)

結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)道路與橋梁過(guò)渡段不均勻沉降的原因進(jìn)行了分析，并從GRS橋臺(tái)設(shè)計(jì)、EPS輕質(zhì)材料填筑、水泥攪拌樁、質(zhì)量驗(yàn)收四方面出發(fā)，提出了改進(jìn)措施，以期為相關(guān)工程的建設(shè)提供參考與借鑒。

道路，橋梁，過(guò)渡段，不均勻沉降

0 引言

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們物質(zhì)生活水平的提升，使得私家車越來(lái)越多，這使得人們有著更加舒適的出行的同時(shí)，也給道路以及橋梁的建設(shè)提出了更高的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。道路與橋梁成為了交通運(yùn)輸?shù)拿}，其使用壽命以及安全性越來(lái)越受國(guó)家的重視。

如此一來(lái)，之前并不受人們特別關(guān)注的問(wèn)題也顯得尤其突出，如道路與橋梁之間的過(guò)渡段產(chǎn)生的不均勻沉降，給人們的出行帶來(lái)了一定的安全隱患，降低了道路與橋梁的使用壽命，減小了社會(huì)效益。為此本文重點(diǎn)在于研究道路與橋梁之間過(guò)渡段產(chǎn)生不均勻沉降的原因，并針對(duì)這些問(wèn)題，提出可行性較高的解決方案，期望能有效的解決相關(guān)問(wèn)題，保證道路與橋梁的安全性與耐久性。

1 道路與橋梁過(guò)渡段不均勻沉降的原因分析

道路與橋梁之間的過(guò)渡段出現(xiàn)不均勻沉降問(wèn)題的主要原因在于兩者的連接路段做了不同的沉降處理方式，導(dǎo)致兩者產(chǎn)生了一定的沉降偏差，且這一偏差超出了相關(guān)的規(guī)范要求。道路與橋梁的過(guò)渡段出現(xiàn)不均勻沉降時(shí)，會(huì)導(dǎo)致車輛經(jīng)過(guò)時(shí)產(chǎn)生跳車，如此不僅影響了行車的穩(wěn)定性與舒適性，同時(shí)也存在一定的安全隱患。產(chǎn)生這種問(wèn)題的主要原因有以下幾種。

1.1 地基的問(wèn)題

道路與橋梁過(guò)渡段的不均勻沉降的根本原因在于連接段地基的問(wèn)題。假若兩者的過(guò)渡段恰好處于土質(zhì)松軟、有較大孔隙的地基之上，那么隨著道路與橋梁運(yùn)作時(shí)間的變長(zhǎng)，兩者之間的過(guò)渡段由于長(zhǎng)期的恒載與活載作用，導(dǎo)致地基的受壓能力下降，產(chǎn)生沉降。當(dāng)兩者之間的地基受壓能力有較大區(qū)別時(shí)，便會(huì)在過(guò)渡段產(chǎn)生不均勻沉降。不均勻沉降的產(chǎn)生不僅威脅到行車安全，同時(shí)也會(huì)對(duì)道路與橋梁的質(zhì)量造成嚴(yán)重的破壞，造成兩者之間產(chǎn)生滑移甚至開(kāi)裂，導(dǎo)致使用壽命降低。

1.2 臺(tái)背填料不同

進(jìn)行路橋的建設(shè)時(shí)，在臺(tái)背填料的選擇時(shí)，通常會(huì)選擇一些具有較好透水性能的材料。然而這類材料存在其弊端，即這類材料作為填料時(shí)，往往會(huì)存在很大的孔隙，施工過(guò)程中，土方中的含水難以把握，導(dǎo)致土方夯實(shí)的過(guò)程中，由于水分過(guò)多，難以實(shí)現(xiàn)規(guī)范的承載力要求，隨著路橋的運(yùn)行，車輛荷載作用導(dǎo)致填料不斷被壓縮，最終導(dǎo)致過(guò)渡段不均勻沉降的產(chǎn)生。

1.3 道路與橋梁兩者之間的剛度存在差異

我們知道，道路的路面以及路基都是屬于柔性，而橋梁則屬于剛性。兩種不同的剛度建筑之間融合之后，在受到不斷的車輛荷載作用下，道路作為一種柔性的結(jié)構(gòu)，自然會(huì)產(chǎn)生較大變形；而橋梁結(jié)構(gòu)作為一種剛性結(jié)構(gòu)，變形較小。如此就導(dǎo)致了兩種建筑的連接處產(chǎn)生了不均勻的變形，從而導(dǎo)致了不均勻沉降的產(chǎn)生。

1.4 路橋設(shè)計(jì)中所存在的問(wèn)題

進(jìn)行路橋的設(shè)計(jì)之前，相關(guān)的技術(shù)人員需先對(duì)地基進(jìn)行地質(zhì)的鉆探，然而有時(shí)會(huì)由于布控?cái)?shù)量不夠或者布控的深度不足，導(dǎo)致軟土地基的探測(cè)范圍存在偏差，最終導(dǎo)致相關(guān)的設(shè)計(jì)與實(shí)際存在一定的偏差，軟土地基的處理有所不當(dāng)，最終導(dǎo)致沉降的產(chǎn)生。

1.5 施工過(guò)程中所存在的問(wèn)題

路橋施工過(guò)程中，有時(shí)會(huì)由于路橋施工的工序要求，在道路與橋梁的兩端產(chǎn)生一個(gè)過(guò)渡的區(qū)域，這一區(qū)域的施工往往存在工期緊張、填土較多或者施工過(guò)程中存在忽視質(zhì)量的問(wèn)題，導(dǎo)致最終的壓實(shí)結(jié)果存在不一樣的情況。如此車輛運(yùn)行之后，導(dǎo)致這一區(qū)域產(chǎn)生較大的沉降。

2 道路與橋梁過(guò)渡段不均勻沉降的改進(jìn)策略分析

基于上述的原因，對(duì)道路與橋梁過(guò)渡段不均勻沉降提出了以下的幾個(gè)改進(jìn)策略。

2.1 GRS橋臺(tái)設(shè)計(jì)

所謂的GRS指的是土木合成加筋土。GRS與傳統(tǒng)的橋臺(tái)設(shè)計(jì)不同之處在于，將傳統(tǒng)的剛性橋臺(tái)轉(zhuǎn)變?yōu)槿嵝浴RS橋臺(tái)的實(shí)踐證明，這種方式的設(shè)計(jì)不僅可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單操作，并且具有較高的可行性，以及具有較低造價(jià)的特征。此外，GRS橋臺(tái)設(shè)計(jì)可以有效的解決路橋過(guò)渡段的不均勻沉降問(wèn)題。GRS橋臺(tái)作用原理如下：

通過(guò)在橋梁的基底部位鋪設(shè)一層柔性的GRS，可以有效的緩沖部分車輛荷載作用，使得作用于橋梁的應(yīng)力從上至下逐漸減弱，有效減輕了荷載對(duì)橋梁基底的沖擊。此外，路面鋪設(shè)GRS材料之后，可以有效增強(qiáng)路面整體的剛度，有效的減弱路面的變形。

2.2 EPS輕質(zhì)材料填筑

使用EPS輕質(zhì)材料進(jìn)行填筑，有很多方面的好處，主要體現(xiàn)為以下幾方面：

1)EPS輕質(zhì)材料具有非常穩(wěn)定的物理和化學(xué)性質(zhì)，同時(shí)具有良好的耐久性。實(shí)踐證實(shí)，在長(zhǎng)期的車輛荷載作用下，EPS輕質(zhì)材料沒(méi)有產(chǎn)生化學(xué)侵蝕。

2)EPS輕質(zhì)材料具有環(huán)保性的特征。隨著科學(xué)發(fā)展觀的建立，國(guó)家對(duì)于環(huán)保問(wèn)題也越來(lái)越重視，在建筑行業(yè)也有著相對(duì)苛刻的環(huán)保要求，EPS輕質(zhì)材料卻滿足于這一要求。

3)EPS輕質(zhì)材料有著較低的成本。對(duì)于建筑工程而言，成本管理是實(shí)現(xiàn)其社會(huì)效益的根本途徑，為此EPS輕質(zhì)材料有著相對(duì)較低的成本價(jià)格，可以有效實(shí)現(xiàn)施工企業(yè)對(duì)建筑工程的成本管理。

4)EPS的密度較小。相對(duì)輕盈的填充料可以有效的減輕路橋的自重，減小其沉降量。

2.3 長(zhǎng)短過(guò)渡的水泥攪拌樁

路橋沉降主要由兩個(gè)部分組成，路堤的沉降與路基的沉降。通常而言，路橋設(shè)立于軟弱基層之上，這種地基的承載力相對(duì)較小，受力作用下極易產(chǎn)生變形。為此進(jìn)行軟弱地基的加固是解決路橋沉降的根本。

現(xiàn)代施工技術(shù)中，長(zhǎng)短過(guò)渡式的水泥攪拌樁在路橋過(guò)渡段不均勻沉降中有很多的應(yīng)用。這種施工技術(shù)的主要原理為：通過(guò)石灰、水泥作為加固劑，使用特制的深層攪拌機(jī)將加固劑埋置于軟土之中。通過(guò)軟土與加固劑之間的系列化學(xué)反應(yīng)，可以達(dá)到有效的行車穩(wěn)定性且較好的加固樁體。這種施工技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)在于施工簡(jiǎn)單便捷、效率高、噪聲小、對(duì)施工場(chǎng)地的要求不高，且不會(huì)造成環(huán)境污染。

2.4 路橋施工質(zhì)量的驗(yàn)收

我國(guó)的道路橋梁施工規(guī)范中明文規(guī)定：“路橋過(guò)渡段在施工后允許的沉降差為10 cm，并且在2個(gè)月～3個(gè)月的時(shí)間內(nèi)，連續(xù)觀察沉降量，不能超過(guò)6 mm”，為此上述的標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收合格之后，繼續(xù)后期工程的開(kāi)展。然而實(shí)際工程中，為了保證工程的工期要求，往往對(duì)路橋過(guò)渡段的驗(yàn)收未能嚴(yán)格執(zhí)行上述的要求，為了趕工期，導(dǎo)致路橋的過(guò)渡段質(zhì)量不合格。

3 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前道路與橋梁的過(guò)渡段存在不均勻沉降問(wèn)題在我國(guó)非常普遍，這種不均勻的沉降不僅會(huì)對(duì)行車安全形成隱患，同時(shí)也會(huì)對(duì)路橋的質(zhì)量造成損害。為此有效的解決道路與橋梁過(guò)渡段的不均勻沉降問(wèn)題對(duì)橋梁質(zhì)量的提升有著重要的意義。基于當(dāng)前路橋過(guò)渡段中所存在的問(wèn)題，本文提出了相應(yīng)的解決措施。然而不同路橋工程的實(shí)際情況有所不同，因此應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)際措施的選擇。然而路橋過(guò)渡段不均勻沉降問(wèn)題的解決依舊是當(dāng)前的難題，在沒(méi)有更好的整治措施之前，依舊需要我們對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行不斷的探索。

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Onreasonsforunevensettlementontransitionalsectionofroadsandbridgesandstrategicalanalysis

YUANJin-qiang

(ShanxiSecondRoadandBridgeEngineeringCo.,Ltd,Linfen041051,China)

Combining with the work experience, the paper analyzes reasons for the uneven settlement at the transitional sections of bridges and roads, and points out the improvement measures from the GRS abutment design, EPS light material filling, cement mixer pile, and quality acceptance, so as to provide some reference for related projects.

road, bridge, transitional section, uneven settlement

1009-6825(2014)33-0139-02

2014-09-13

原晉強(qiáng)(1978- )，男，工程師

U418

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