田海水
摘要:道路與橋梁過渡段建設的質量與路橋的安全性、使用年限有直接關系,因此 一定要重視路橋過渡段的建設。一般來說路橋過渡段建設常出現的問題是其不均勻沉降。以下文章作者就路橋過渡段不均勻沉降形成的原因展開了探討,并且分析提出一些處理方案,以減少路橋過渡段不均勻沉降現象的發生,期望這些方案的提出可以為以后路橋過渡段的研究提供參考。
關鍵詞:不均勻沉降;道路橋梁;處理方案
隨著中國公路建設事業的不斷進步,人們對于公路使用上不僅僅停留在簡單的出行需要方面,對于公路的安全性、舒適性更加注重。然而路橋過渡段不均勻沉降現象也是切實存在的,也就是說橋頭跳車現象對于公路質量來說普遍存在的,這使得橋梁、路面的質量受到嚴重的影響,甚至致使車輛出現失控現象,導致交通事故頻繁出現,制約公路安全性與舒適性的發揮。所以路橋過渡段的不均勻沉降是目前公路建設、策劃、監理、動工等環節應該重點把握的問題。
1剖析造成不均勻沉降的原因
1.1臺背填料致使路基受壓出現變形
在路橋建設環節中,針對臺背填料進行選取是我們重點要把握的問題之一,通常對于臺背填料材料的選擇我們應注意其透水性。然而,在這些透水性材料的選擇和使用上極易出現問題,由于它們密度比較大,在實際使用過程當中,土方的含水量不好掌控,在土方夯實環節上,要想達到質檢要求比較難。同時,由于使用年限的增加,橋梁自重再加上車輛的重量,這樣會使得壓縮填料有所改變,長期下去路堤承受能力就會降低,這樣會導致路橋過渡段沉降現象的出現。
1.2道路和橋梁之間的剛度差異產生不均勻變形
道路是柔性結構,橋梁是剛性結構,道路長期在車輛荷載的作用下,往往會出現較大的沉降變形,而橋梁則不同,經過較短的沉降變形期后,其變形基本趨于穩定,沉降量較小,這樣在剛柔交界處的過渡段,在不均勻沉降的扯動作用下,必然會出現“錯臺”現象,導致沉降現象發生。
1.3地基對路橋過渡段出現不均勻沉降現象的影響
導致路橋過渡段出現不均勻沉降主要原因在于地基。道路與橋梁的過渡段的區域比較特殊,一般情況下土質非常松軟、孔隙率大,含水量高,假如車輛經常在其上面行使,地基的受壓能力就會降低,這樣會加速沉降現象的出現。如果道路與橋梁的沉降現象比較嚴重,這樣就會出現交通事故,路橋的質量也不達標,如此路橋滑移現象和開裂現象就會產生,這樣事故的風險也會加大。
1.4 動工期間造成沉降現象的原因
在路橋動工中,一定要嚴格依照路橋施工的基本要求,橋梁的兩端的過渡區域一定要控制好,但由于這些區域的動工比較特殊,其施工作業面相對較小,往往需要采用粒徑較小的路基填料,小型壓實機械進行夯實作業,同時壓實度要求較路基本體要求更高。但由于過渡段在整個工程施工中所占比重較小,一些動工單位,為了趕進度,往往會忽視橋梁過渡段區域的施工特殊性,對動工質量重視程度不夠,特別是壓實環節比較忽視,這樣就致使該區域沉降現象的出現。
1.5 在路橋設計環節上致使沉降現象出現的原因
一些工程項目的專業技術人員在對路橋實施設計的環節上,會存在一系列的問題,例如地質勘測點布控數量不足,或是布控的深度不夠等,這樣就導致軟基區域與深度的探測不夠等等問題的出現,從而得出的地質資料數據與軟基數據的真實性不相符,這樣所設計的數據與實際動工環節中出現一些誤差,此時如果對于軟基處理采用的方案不合理,也會使得沉降現象出現。
2 避免路橋不均勻沉降現象出現的方案
2.1加固軟粘土地基
路基沉降的根本在于路堤本體和地基沉降兩部分。針對一些比較飽和的軟粘土地基上面出現的路橋過渡段,此時由于地基很柔軟,承載力不夠,再加上外力的影響就會出現變形,此時的變形就會致使路橋過渡段不均勻沉降現象出現。所以加固軟粘土地基是避免路橋過渡段不均勻沉降現象出現的主要方案。在實際的動工中,我們所使用的加固方法比較多,例如換填法、拋石擠淤法、砂墊層法、加筋墊層法、砂井排水法、塑料排水板排水固結法、預壓法和樁土復合地基法等等多種。在實際施工當中復合地基所使用的樁根據其功能、材料的不同也會有多種分類,例如石灰樁、水泥攪拌樁、粉噴樁、旋噴樁、砂樁和碎石樁等等。同時我們也可以在軟土中噴入固化劑,讓他們和軟土融合在一起,這樣固化劑和軟土就會形成發生化學反應。
2.2 GRS 橋臺設相關設計事宜剖析
GRS 橋臺在實際動工中比較方便,其經濟性也比較好;GRS 橋臺在路橋過渡段不均勻沉降現象中的橋頭碰撞問題可有效的避免。因為GRS 橋臺中的基底表面使用GRS 層進行鋪設,這樣GRS 層上就形成了橋基礎的緩沖器,如此一來上層結構轉移到基礎上的應力就會相應的減小。其次,GRS 橋臺與過渡段路基的沉降速度比較相似,如此過渡段的不均勻沉降也會減少,經過把鋼筋材料鋪在路橋過渡段填料中,這樣路基強度就會加大,這樣會使得路基剛度增大,促進路基本體的變形的減少。對于 GRS橋臺的研究國外是最開始執行的,并且其收到的成效也比較好,同時在公路建設方面也得到了廣泛的使用。例如美國科羅拉多州交通公司在 Founders/Meadows 周圍就搭建了一個高達六米的 GRS 橋臺,并且已經開始使用了,橋臺的性能也比較好,其上面出現的大概為10毫米,在外力的影響下,橋臺基礎的沉降會達到14毫米。
2.3 EPS 輕型材料填筑法相關事宜剖析
EPS 輕型材料填筑法主要是對 EPS 材料等輕型材料的使用,之后把這些材料實施填充的一種方法。這種方法的優點比較多,主要表現在四個方面:一是EPS 輕型材料的化學性質相對比較穩定,使用的壽命比較長,非常穩定、耐久性強;二是EPS 輕型材料有一定的環保性,這在當下對于環保要求比較高的路橋建設工程來說適用價值比較大;三是對于一些土木工程的動工技術來說,使用 EPS 輕型材料這種填筑材料,其經濟價值比較大;四是和以往的填筑材料比較,質量上有一定的優勢,這對于路橋過渡段的沉降效果的減少有一定的促進作用。
綜上所述,在目前路橋動工中,道路與橋梁過渡段的不均勻沉降問題比較常見,對于這些問題的原因我們要清楚的掌握好,結合其原因使用正確的方案,期望以上的闡述可以為以后的道路與橋梁研究提供參考。
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