公路路橋過渡段不均勻沉降的原因與控制措施探究

王登嶺

摘 要：由于受到地質環境及其他因素的影響，我國部分道橋過渡段在施工及使用后均出現不同程度的不均勻沉降現象，不僅嚴重影響著道橋的質量及使用壽命，同時也對居民出行造成嚴重損害，極大地威脅到我國居民的人身安全，因此，本文對我國道橋過渡段出現不均勻沉降原因進行具體分析，并具有針對性地提出相關控制措施，為提高我國道橋質量及使用壽命奠定基礎。

關鍵詞：公路路橋過渡段；不均勻沉降；原因分析；控制措施

一、路橋過渡段產生不均勻沉降的原因

1.橋臺臺背路堤壓實度不滿足要求

根據國家相關規定，公路、橋梁通道及等涵洞在施工時必須對臺背進行填土并壓實，以保證建筑基礎穩定性。而臺背路堤出現沉降的原因分為兩方面：第一，由于當地地質結構密度較低，而在施工過程中忽略這一現象，或對地基處理不到位，導致臺背填土措施無法充分發揮其作用；第二，在進行臺背填土過程中，由于施工人員疏忽或技術能力較低，并未將填土壓實，最終使其壓實度不符合標準，導致過渡段出現沉降現象。

2.橋頭引道軟土地基處治問題

我國地質結構復雜多樣，其中軟土地基一直是我國道橋過渡段施工中的難點之一。而在我國沉降現象中軟土地基所占的比重也較大。而具體出現沉降的因素分為以下幾點：

第一，由于我國部分道橋施工測量隊在設計階段時，地質鉆探工作出現松懈現象，由于布孔較少，為能及時發現較深部分的軟土地基，為道橋過渡段未來的使用埋下安全隱患，增加不均勻沉降發生的幾率與程度；第二，在地質勘測過程中由于對軟土勘測所得到的范圍、深度、密度等方面的數據產生極大誤差，導致后期處理及施工均受其影響，增加沉降現象的發生率；第三，在軟土地基環境中，如出現橋臺臺背填土壓實度較低的情況，則容易使路堤在陰雨天氣中因其密度較低而存儲大量水分，而在降雨過程中不斷對路堤下方的地基急性沖刷，導致填土不斷流失，而當雨水季節過后水分一旦流失，地基也產生收縮，最終導致其出現不混勻沉降。

3.橋頭引道過渡段結構設計問題

橋頭引道過渡段多采用搭板結構。然而，設置搭板以后的橋頭跳車現象仍然嚴重，橋頭搭板斷板現象較為普遍。分析其設計原因，有下述情況：

（1）根據橋梁的長度，橋頭設置搭板長度劃分為：a.大中橋，搭板長度為8m；b.小橋、填土高度小于0.5m的通道以及涵洞，搭板長度為5m。然而，橋頭引道路堤處于高填方路段，軟基路段橋涵結構與橋頭路堤相對沉降量大，由于搭板長度不夠而起不到順接作用，行駛車輛通過時必然出現橋頭跳車現象。

（2）搭板設計根據支承在彈性地基上的板計算，未考慮臺背路堤沉降，雨水沖刷帶走臺背填土等原因造成搭板與臺背路堤脫空的不利受力狀態。結果形成搭板設計強度不足，產生斷板，引起橋頭線形突變，誘發車輛跳車現象。

（3）橋頭搭板處理目前尚沒有定型的設計計算方法，公路橋涵設計規范也沒有明確規定。

（4）工程實踐中，橋頭搭板一般不作專項設計。但是，從工程實踐可知，合理地處治軟土地基，實施臺后填土壓實是消除路堤填筑土體沉降的條件，而可靠的搭板設計是解決橋頭跳車的重要保證。

4.橋頭引道路堤邊坡防護的問題

從公路橋頭引道路堤設計和施工可知，臺背路堤填土通常采用砂類、滲水性土作為填料，不考慮防水和排水設施；通常，對橋臺處于長期浸水路段，采用漿砌片石護坡。而其它橋臺路段，只在錐坡范圍設置漿砌片石護坡，臺背設置方格網草護坡或草皮護坡。

然而，從公路續建、水毀和收尾工程勘查過程中發現，許多橋頭路堤沉降比較嚴重的地方，往往伴隨錐坡和護坡水毀。橋頭引道路堤邊坡防護措施以及臺背防水和排水設施的不適當，促使臺背填土流失，路基強度降低。在行駛車輛長期反復作用下，橋頭引道過渡段填土塑性變形，誘發橋頭路堤不均勻沉降，出現橋頭跳車現象。

二、路橋過渡段的結構設計措施

1.路橋過渡段的變形控制

（1）根據交通部《公路軟土地基路堤設計與施工技術規范》JTJ017-96規定，路橋連接處最大容許工后沉降為10cm。

（2）從高等級公路的路況調查結果可知，當路面局部縱坡達到0.5%時，車輛行駛會產生晃動或搖動現象。

2.合理設置緩和過渡段

由于我國地區地形不同，采用的道橋過渡段結構形式也有差異。因此，在施工過程中應根據地區實際情況采取不同的方式對道橋過度段進行合理處置，以確保能夠緩和過渡段路堤對地基產生的壓力。例如，從強度大的混凝土結構橋臺過度到軟土地基公路以及瀝青砼路面時，由于其強度及承載力都存在不同，因此在對該過渡段軟土地基應蔡永強度過渡段技術，以保證該部分過過渡段的質量，對沉降現象進行緩沖。

3.路橋過渡段的地基條件與路基條件

在橋頭引道路堤填筑過程中，采用土工合成材料加筋路堤并不能提高地基承載力，也不能有效地阻止地基的沉降。只有當地基具有足夠的承載力，在路堤填土自重荷載與車輛荷載的聯合作用下不致破壞而產生較大的沉降時，土工合成材料的加筋才會產生明顯的效果。因此，應當根據地基條件與環境的不同采取不同的處理措施，通過利用加筋、排水等方式提高地基的承載力與密度，進一步提高過渡段的質量。

4.路橋過渡段的結構型式

合理確定搭板長度和搭板強度設計根據橋頭路堤與橋臺相對沉降量預計值以及車輛行駛要求的順適程度，合理地確定搭板長度。搭板的設計未有統一模式，一般按照下述原則確定其長度：

（1）路面設計使用年限內，由于道路下沉引起路面縱坡變化，要求搭板隨路堤沉降后傾角在1/200～1/300范圍內變化。

（2）搭板的長度能跨越橋臺臺背難以壓實的土體，或跨越按計劃在臺背預留的土方缺口長度。

（3）根據搭板的受力狀態，用彈性地基或簡支梁計算搭板長度。根據交通部規范要求，橋臺與路堤相鄰近容許工后沉降為10cm，按上述計算的搭板長度為30～20m。

三、路橋過渡段的施工控制

1.對路基過渡段進行大面積施工時，應嚴格按照試驗段取得的施工工藝參數進行施工，熟練的掌握一些施工技巧和施工規范?？刂坪霉に嚵鞒?、松鋪厚度、表面平整度、施工含水量、壓實遍數、配套機械、填筑速度、檢測方法等。

2.施工中要嚴格的按照施工順序進行合理的配料，進行合適的壓實工藝。

3.為了控制攤鋪厚度，采用方格網控制填料量。施工過程中要消除粗細集料離析“窩”或“帶”現象。當出現這種現象時，采用人工或機械進行現場摻拌，確保填筑質量，控制填筑標準。嚴禁出現彈簧、松散、起皮等現象發生。

4.壓路機碾壓不到位時采用人工沖擊夯夯實，對于質量可疑地段，應視情況增加檢驗的點數，采取適當的措施，控制好邊角壓實質量。

5.施工過程中，要配備足夠的人員來加強驗檢測過程控制，從而來縮短檢測時間。在檢測過程中，嚴格按照設計和規范要求進行各項指標檢測，有條不紊的進行。

參考文獻：

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