路橋施工中路基不均勻沉降的處理討論

俞校輝 丁粵進

浙江交工國際工程有限公司，浙江杭州 310051

我國關于路橋過渡段的防沉降問題的研究已經擁有較多的課題數量和研究成果了，這些研究全都表明當前最主要的是對路橋使用經常會出現橋頭跳車事件等的問題在技術進行優化處理。對于路橋過渡段的路基施工而言，路基的施工工藝也直接影響路橋過渡段的安全性能。對于路橋施工中路基不均勻的危害主要是過大的沉降差距在極端氣候條件下，容易形成積水、結冰的情況。與此同時，路橋過渡段中過大的沉降差距直接導致行車失控，引發交通事故，不利于社會和諧的建設發展，使得車輛或列車在行駛中安全性能降低行車的舒適性和安全性。

1 路橋施工中路基不均勻沉降的原因

1.1 路基條件

部分高速公路的線路條件較差，即一般在軟弱的路基土上。而由于基于軟土路基上的路橋過渡段的路和橋的工后沉降不同，導致較大的路橋過渡段沉降差。最終導致高速公路路面破損等問題。

1.2 設計和施工

高速公路路橋過渡段設計時未能正確對待路、橋不同的施工環境和施工特點，導致公路橋臺的排水等設計不周，嚴重影響伸縮縫的填料回補程度。同時施工時填筑碾壓的厚度不同，導致路橋的壓實度未能達到設計標準。

1.3 重橋輕路意識

在高速公路設計和施工中存在著重橋輕路的片面意識。在高速公路建設工程項目中，橋梁建設的工程量大、設計施工難度大，其質量安全直接影響鐵路通車的安全和穩定性。但目前存在對于路基施工未能投入必要的技術人員、對于路橋過渡段缺少重視、沒有將其作為一種特殊的結構物的考慮等問題，這樣會導致在高速公路運行過程中，路橋過渡段沉降現象所引發的安全問題突出。

總之，導致高速公路路橋過渡段沉降現象的問題的原因在于施工隊伍施工意識、建設設計意識不足，自然環境影響和建筑設計技術不好等。要想避免路橋過渡段沉降現象，必須對問題出現原因進行具體分析，充分考慮公路建設路基、橋臺等的不同結構物的特殊性，從而構建全面、系統的原因機制，提高問題處理的能力。

2 路橋施工中路基不均勻沉降的測量方式

路橋過渡段施工中，會因為多種方面的因素導致不均勻沉降，而對于路基施工所帶來的不均勻沉降的問題，當下主要是采用沉降管法的方式展開其沉降量的測量，憑此根據相關數據和數學模型軟件，提出更優化的路基施工技術方案。

沉降管法是對路基、路堤沉降剖面測試儀，其工作的原理在于使用電動靜水準測量，運用現代信息技術，將柔性加筋PVC管埋設到路橋過渡段的剖面上，當基底產生沉降或變形時，柔性加筋PVC管的中心線隨之發現沉降或變形。與此同時，該管同靜力水準法相互結合使用，運用探頭能夠測量出PVC管任何一點位置的數據，即能夠觀測到路橋過渡段內部中任何一個位置的沉降情況。同時PVC管觀測到的連續的沉降變化，而絕對的沉降值則可以運用PVC管的參考標準中的高程變化同相關數學模型計算得出。

沉降管的埋設主要有2種方式，一種是只埋設一個探頭，觀測時，移動探頭在整個路橋過渡段的剖面中的位置，獲取每一位置的沉降情況。這種埋設方式具有便捷性，能夠通過一個探頭觀測到不同深度、不同結構的沉降情況，但同時具有致命缺陷，若管道堵塞或是破裂，會導致整條管道失效，不具有觀測的能力。另一種埋設方式是在沉降管中埋設多個探頭負責探測不同位置的沉降情況。該方法精確度較高，成本也較高。沉降管觀測標準主要在于沉降量程的設置為50～200cm，探頭可以連續工作3h。

路橋過渡段的沉降量的觀測可依賴的設備有沉降板、液面沉降儀、沉降管。而總體上運用沉降板觀測要求較多，埋設方式、目的、標準、精確度等都具有一定的規定，同時，不同位置的埋設數量不同、位置也不同。因此相對而言，沉降管是最具效益性和效率性的一種觀測方式。但具體而言，還是要根據路橋過渡段中不同觀測點采用不同觀測設備和觀測方式。在進行沉降量觀測時要全面統籌不同的觀測方式，提高沉降量觀測的準確性，從而為填補速度、荷載力等的計算提供現實標準。

3 路橋施工中路基不均勻沉降問題的處理方式

復合路基是當前路橋過渡段常使用的施工方式。通過對復合路基的相關知識的簡介，分析復合路基的優勢所在。與此同時，通過相關的軟件實施對復合路基的沉降量方法進行計算，從實際的施工中得出以下結論，使用褥墊層加設土工格室的復合路基施工方式能夠提高復合路基的承載力，減少基底的沉降差，使復合路基的沉降量更加科學和均勻。復合路基作為常見的路橋過渡段的路基處理技術，是隨著近幾年科學技術的發展而逐漸衍生的，該施工技術具有較為明顯的特點。

3.1 路橋施工中復合路基的施工優勢

3.1.1 復合路基的施工工藝簡單

根據復合路基的分類可以看到，在應用中，主要只有成孔和成樁2種方式，施工速度快、工期短。同時，復合路基排除使用鋼筋混凝土，在運行過程中，避免了出現縮徑等問題，從而避免沉降變形，質量有保證。

3.1.2 復合路基的施工方便

復合路基的施工方便程度主要由復合路基施工的機械所決定。復合路基施工機械都是常見的施工機械，大型機械基本不參與施工，對于路橋過渡段的施工的整體性、壓實度都有一定的保障。

3.1.3 復合路基適用范圍廣

復合路基不僅僅適用于高速公路，同樣適用于高速鐵路。在大型交通建筑工程中，同樣可以運用復合路基技術，而且，復合路基技術還能對路堤進行邊坡加固，在高程建筑施工中也可以廣泛應用。

3.2 路橋施工中采用復合路基施工的優勢所在

復合路基的樁間土性質、樁體材料性質、成樁工藝等的不同直接影響復合路基基底的綜合效應，從而影響復合路基基底沉降的程度。其對于路基不均勻沉降問題的出現主要具有以下的解決作用。

3.2.1 復合路基的轉換效應

主要指復合路基中的樁體強度比樁間土大，在荷載作用中，樁體能夠將承受的荷載力向遠處傳遞轉換，減少荷載力對樁體表層的壓力。這樣，有效地將荷載力進行置換，提高復合路基的承載力，減少復合路基的變形和沉降。

3.2.2 復合路基的擠密效應

復合路基在實際施工中對松散填土、粉土等填補材料采用非排土和振動成樁工藝，有效增加復合路基基底的密實度，提高樁與樁之間的強度和壓實度。從而使復合路基內部產生擠密效應，提高穩定性，減少變形。

3.2.3 復合路基的減載效應

減載效應主要是從減少復合土層的質量實現的。復合路基使用新的輕質材料進行成樁，能夠從根本上減小復合路基基底的承載作用。

3.2.4 復合路基的排水效應

在出現的路橋過渡段沉降現象中，受自然雨雪天氣的影響較為明顯，而復合路基中的樁體，具有良好的透水性，有利于推動孔隙水壓消失，增加基底的壓實度，提高復合路基的承載力。

3.2.5 復合路基對土的約束效應

復合路基樁對樁間土具有固定約束的作用，防止土體形成側向變形，同時減少了垂直變形，使復合路基抵抗垂直變形的能力增強，阻止縱向沉降的程度不斷加深。

總之，復合路基是一種把握自然規律，充分改造自然條件的路橋過渡段建設設計方式。復合路基不同的加固方式和不同材料的使用對于沉降量的發生規律都會產生不同的影響。因此，要根據具體的路橋過渡段施工環境和施工情況，選擇合適的復合路基。一般情況下，要求首先展開對復合路基的沉降計算，主要是對復合路基壓縮層和加固區下臥層的計算，這樣才能夠基于實際的通車需求，設計最佳的復合路基，減少路橋施工中的不均勻沉降問題。

4 結語

綜上所述，根據既有運行的高速公路和高速鐵路來看，路橋過渡段沉降現象造成的最直接的影響在于引起橋頭跳車。具體表現為路橋過渡段中路面和橋面之間的高度變化，使車輛通車時出現跳車現象。一方面跳車現象會迫使運行的車輛減速，降低行車的穩定性，從而降低乘車感受，另一方面，跳車現象還會對高速公路造成附加的沖擊荷載，從而加速路橋過渡段中橋臺、搭板和伸縮縫的損耗，減少道路的使用期限。相關資料顯示，路橋過渡段產生的橋頭跳車現象維修的頻率較高。成本較高，但是仍然不能使路口恢復如初，嚴重影響高等級的交通路線行車的舒適性和安全性。路橋過渡段沉降現象所造成的消極影響，不管是對道路的經濟性還是安全性而言，都具有嚴重阻礙性。因此，要正視路橋過渡段沉降現象的影響，從經濟效益和社會效率兩方面入手，發揮路橋工程項目對于交通設施建設工程的積極作用。