公路工程沉降段路基路面設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

孟志祥，李森

中交通力建設(shè)股份有限公司 陜西西安 710075

1 路基路面沉降的主要原因

1.1 地基變形

地基土質(zhì)不良是導(dǎo)致路基沉降的重要原因，當(dāng)?shù)鼗熊浲粱虿幻軐?shí)的松土等不良土?xí)r，地基土壓縮性大、滲透系數(shù)小，地基承載力較低，如果未經(jīng)處理或處理不當(dāng)，在行車(chē)荷載和路基自重的作用下，容易引起后期沉降。當(dāng)?shù)叵滤桓邥r(shí)，毛細(xì)水不均勻上升會(huì)導(dǎo)致基底承載力降低，另外有外部水匯向路基時(shí)，也往往導(dǎo)致路基承載力降低，進(jìn)而引起路基不均勻沉降[1]。

1.2 路基變形

路基的壓實(shí)度是衡量施工效果的重要指標(biāo)，壓實(shí)度不足，往往導(dǎo)致路基的不均勻沉降。如果路基壓實(shí)度較小，路基出現(xiàn)變形情況的概率也較大。碾壓質(zhì)量決定了該路段路面的壓實(shí)度。而壓實(shí)度又與壓縮性緊密相關(guān)，如果壓實(shí)度不達(dá)標(biāo)，則壓縮性較高，路面容易發(fā)生變形現(xiàn)象。另外，路基填料不均勻也是導(dǎo)致沉降的因素，由于路基填料的來(lái)源較廣泛，填料的物理、力學(xué)性質(zhì)不盡相同，填料的粗細(xì)顆粒級(jí)配組成很難控制，在荷載作用下，容易產(chǎn)生不協(xié)調(diào)的變形。因此，必須嚴(yán)格控制路基填料質(zhì)量，確定合理的分層壓實(shí)厚度，進(jìn)而提高路基的壓實(shí)度。但部分施工單位往往忽視了壓實(shí)工作的重要性，路基的壓實(shí)度未達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)路基投入使用后，長(zhǎng)期受到碾壓，容易引發(fā)路面的變形，導(dǎo)致路面的平整度下降。

1.3 橋梁過(guò)渡段沉降

橋臺(tái)一般為混凝土結(jié)構(gòu)，屬于剛性結(jié)構(gòu)，路基填料一般屬于柔性物質(zhì)，剛性結(jié)構(gòu)與柔性物質(zhì)相接容易產(chǎn)生不均勻沉降，另外橋臺(tái)后路基及路基的變形也是引起橋梁過(guò)渡段沉降的重要因素。橋頭搭板通常用于橋頭過(guò)渡段，橋頭搭板的設(shè)計(jì)不合理，也往往會(huì)引起橋臺(tái)后路基沉降，如橋頭搭板的長(zhǎng)度不夠或強(qiáng)度偏小等。

2 沉降段路基路面設(shè)計(jì)處理措施

2.1 地基及路基沉降段處理

要從根本上防止路面沉降現(xiàn)象的出現(xiàn)，就要做好前期的地質(zhì)勘查工作，采集全面準(zhǔn)確的施工環(huán)境地質(zhì)信息。安排專(zhuān)業(yè)的地質(zhì)勘查人員，從多個(gè)方面進(jìn)行勘測(cè)。包括施工路段的土質(zhì)情況、地下水分布以及氣候特征等，同時(shí)結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，對(duì)車(chē)流量、車(chē)荷載進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)，制定科學(xué)完善的施工方案。并選擇合適的施工材料，重點(diǎn)把握材料的硬度、承載能力和耐性。在路基施工中，對(duì)于軟土地基，由于土質(zhì)松軟，承載能力較差，不能直接進(jìn)行后續(xù)施工，需要對(duì)軟土地基進(jìn)行一系列處理，以提高地基的承載能力，一般采取換填、排水固結(jié)、強(qiáng)夯置換、水泥攪拌樁等措施。另外對(duì)于一些承載力不足的非軟土地基，也可采用強(qiáng)夯進(jìn)行加固，加速沉降，提高承載力。施工時(shí)應(yīng)加強(qiáng)路基填料的質(zhì)量控制，嚴(yán)格控制分層碾壓厚度，保證路基碾壓時(shí)接近最佳含水率，對(duì)于填土高度較高的路基，路基填筑時(shí)可采取強(qiáng)夯、注漿等措施，減小工后沉降。應(yīng)做好路基和路面的排水設(shè)計(jì)，完善截排水系統(tǒng)，有效隔絕地表水和地下水。除了把控施工材料的強(qiáng)度，還需要重視地基處理技術(shù)的應(yīng)用。積極采用先進(jìn)科學(xué)的地基處理手段，對(duì)地基中存在的問(wèn)題進(jìn)行處理[2]。

2.2 設(shè)置搭板

①路面的硬度以及厚度：在確定搭板位置時(shí)，首先使搭板接近橋臺(tái)的一端放置在橋臺(tái)上，且與最高面始終保持平行，在施工時(shí)，要考慮搭板的標(biāo)板與高度板之間的過(guò)渡問(wèn)題，保證兩個(gè)板之間保持連接。以及考慮公路沉降差，搭板的頂面持續(xù)平行于路基路面的最頂端。②錨板：在設(shè)計(jì)階段應(yīng)考慮搭板出現(xiàn)滑落的情況，使搭板垂直于后端橋臺(tái)，在水平方向進(jìn)行拉錨，搭板能夠縱向移動(dòng)。拉桿選取符合要求的鋼筋，保持75-80cm 的間距，在移動(dòng)時(shí)保證錨栓與拉桿的方向、位移一致。③支座：鋪墊層選取厚度為1-2cm 的油氈，支座規(guī)格為150mm×150mm，材料是板式乳膠，間距為80cm 左右，讓其以倒角形式搭建，防止搭板轉(zhuǎn)動(dòng)，減少路面結(jié)構(gòu)損傷。④長(zhǎng)度：搭板的長(zhǎng)度由橋頭設(shè)計(jì)的坡度確定，并且要保證其強(qiáng)度，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)滿(mǎn)足荷載需求。

2.3 保證路橋沉降段結(jié)構(gòu)形式合理

設(shè)計(jì)人員在對(duì)路橋沉降段結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，一定要對(duì)實(shí)際的施工情況進(jìn)行全面的了解，然后以此為基礎(chǔ)再展開(kāi)后續(xù)的設(shè)計(jì)工作。其中必須要保證搭板的強(qiáng)度等方面完全符合實(shí)際的施工要求。除此之外，設(shè)計(jì)人員還需要對(duì)通車(chē)量以及沉降量等方面進(jìn)行綜合性的考慮，以便最終所設(shè)計(jì)的路橋沉降段結(jié)構(gòu)的合理性可以得到保障。

2.4 設(shè)置緩和沉降段

對(duì)于橋頭跳車(chē)這一問(wèn)題來(lái)說(shuō)，可以選擇使用設(shè)置緩和沉降段的方法來(lái)減少該問(wèn)題出現(xiàn)的概率。在這一過(guò)程中，要先對(duì)橋臺(tái)混凝土的強(qiáng)度進(jìn)行充分的了解，然后以此為基礎(chǔ)去設(shè)計(jì)填土路基的強(qiáng)度以及瀝青混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，最終制定出科學(xué)的沉降段強(qiáng)度。除此之外，還需要以地基強(qiáng)度的高低位基礎(chǔ)對(duì)緩和沉降段進(jìn)行設(shè)置，在最大程度上縮小沉降的發(fā)生[3]。

2.5 根據(jù)工程實(shí)際狀況建立完善的質(zhì)量控制體系

首先明確各個(gè)部門(mén)職能與責(zé)任，加強(qiáng)各部門(mén)之間的交流，充分協(xié)調(diào)各個(gè)部門(mén)和機(jī)構(gòu)，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題各部門(mén)及時(shí)溝通制定處理方案，避免因推脫責(zé)任造成問(wèn)題無(wú)法解決。要因地制宜，根據(jù)企業(yè)的實(shí)際狀況做好科學(xué)合理的管理，保證工作有序開(kāi)展。在實(shí)際操作時(shí)，可以借鑒和參考國(guó)內(nèi)外的優(yōu)秀的管理經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)企業(yè)自身的具體實(shí)情，協(xié)調(diào)企業(yè)各部門(mén)，制定符合企業(yè)自身發(fā)展的路基路面沉降施工質(zhì)量控制體系。

3 結(jié)語(yǔ)

路基路面沉降是影響行車(chē)安全性和舒適性的重要因素之一。全面掌握路基、路面段可能產(chǎn)生的沉降，分析設(shè)計(jì)中考慮的因素，結(jié)合路基路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、道路材料選擇、工藝方案設(shè)計(jì)、排水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)措施，對(duì)可能引起路基路面沉降的路段進(jìn)行綜合整治，科學(xué)合理設(shè)計(jì)，降低沉降路段發(fā)生事故的概率，堅(jiān)持安全、可靠、可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計(jì)理念，實(shí)現(xiàn)公路建設(shè)效益。