公路路桥过渡段不均匀沉降的原因与控制措施探究

王登岭

摘 要：由于受到地质环境及其他因素的影响，我国部分道桥过渡段在施工及使用后均出现不同程度的不均匀沉降现象，不仅严重影响着道桥的质量及使用寿命，同时也对居民出行造成严重损害，极大地威胁到我国居民的人身安全，因此，本文对我国道桥过渡段出现不均匀沉降原因进行具体分析，并具有针对性地提出相关控制措施，为提高我国道桥质量及使用寿命奠定基础。

关键词：公路路桥过渡段；不均匀沉降；原因分析；控制措施

一、路桥过渡段产生不均匀沉降的原因

1.桥台台背路堤压实度不满足要求

根据国家相关规定，公路、桥梁通道及等涵洞在施工时必须对台背进行填土并压实，以保证建筑基础稳定性。而台背路堤出现沉降的原因分为两方面：第一，由于当地地质结构密度较低，而在施工过程中忽略这一现象，或对地基处理不到位，导致台背填土措施无法充分发挥其作用；第二，在进行台背填土过程中，由于施工人员疏忽或技术能力较低，并未将填土压实，最终使其压实度不符合标准，导致过渡段出现沉降现象。

2.桥头引道软土地基处治问题

我国地质结构复杂多样，其中软土地基一直是我国道桥过渡段施工中的难点之一。而在我国沉降现象中软土地基所占的比重也较大。而具体出现沉降的因素分为以下几点：

第一，由于我国部分道桥施工测量队在设计阶段时，地质钻探工作出现松懈现象，由于布孔较少，为能及时发现较深部分的软土地基，为道桥过渡段未来的使用埋下安全隐患，增加不均匀沉降发生的几率与程度；第二，在地质勘测过程中由于对软土勘测所得到的范围、深度、密度等方面的数据产生极大误差，导致后期处理及施工均受其影响，增加沉降现象的发生率；第三，在软土地基环境中，如出现桥台台背填土压实度较低的情况，则容易使路堤在阴雨天气中因其密度较低而存储大量水分，而在降雨过程中不断对路堤下方的地基急性冲刷，导致填土不断流失，而当雨水季节过后水分一旦流失，地基也产生收缩，最终导致其出现不混匀沉降。

3.桥头引道过渡段结构设计问题

桥头引道过渡段多采用搭板结构。然而，设置搭板以后的桥头跳车现象仍然严重，桥头搭板断板现象较为普遍。分析其设计原因，有下述情况：

（1）根据桥梁的长度，桥头设置搭板长度划分为：a.大中桥，搭板长度为8m；b.小桥、填土高度小于0.5m的通道以及涵洞，搭板长度为5m。然而，桥头引道路堤处于高填方路段，软基路段桥涵结构與桥头路堤相对沉降量大，由于搭板长度不够而起不到顺接作用，行驶车辆通过时必然出现桥头跳车现象。

（2）搭板设计根据支承在弹性地基上的板计算，未考虑台背路堤沉降，雨水冲刷带走台背填土等原因造成搭板与台背路堤脱空的不利受力状态。结果形成搭板设计强度不足，产生断板，引起桥头线形突变，诱发车辆跳车现象。

（3）桥头搭板处理目前尚没有定型的设计计算方法，公路桥涵设计规范也没有明确规定。

（4）工程实践中，桥头搭板一般不作专项设计。但是，从工程实践可知，合理地处治软土地基，实施台后填土压实是消除路堤填筑土体沉降的条件，而可靠的搭板设计是解决桥头跳车的重要保证。

4.桥头引道路堤边坡防护的问题

从公路桥头引道路堤设计和施工可知，台背路堤填土通常采用砂类、渗水性土作为填料，不考虑防水和排水设施；通常，对桥台处于长期浸水路段，采用浆砌片石护坡。而其它桥台路段，只在锥坡范围设置浆砌片石护坡，台背设置方格网草护坡或草皮护坡。

然而，从公路续建、水毁和收尾工程勘查过程中发现，许多桥头路堤沉降比较严重的地方，往往伴随锥坡和护坡水毁。桥头引道路堤边坡防护措施以及台背防水和排水设施的不适当，促使台背填土流失，路基强度降低。在行驶车辆长期反复作用下，桥头引道过渡段填土塑性变形，诱发桥头路堤不均匀沉降，出现桥头跳车现象。

二、路桥过渡段的结构设计措施

1.路桥过渡段的变形控制

（1）根据交通部《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》JTJ017-96规定，路桥连接处最大容许工后沉降为10cm。

（2）从高等级公路的路况调查结果可知，当路面局部纵坡达到0.5%时，车辆行驶会产生晃动或摇动现象。

2.合理设置缓和过渡段

由于我国地区地形不同，采用的道桥过渡段结构形式也有差异。因此，在施工过程中应根据地区实际情况采取不同的方式对道桥过度段进行合理处置，以确保能够缓和过渡段路堤对地基产生的压力。例如，从强度大的混凝土结构桥台过度到软土地基公路以及沥青砼路面时，由于其强度及承载力都存在不同，因此在对该过渡段软土地基应蔡永强度过渡段技术，以保证该部分过过渡段的质量，对沉降现象进行缓冲。

3.路桥过渡段的地基条件与路基条件

在桥头引道路堤填筑过程中，采用土工合成材料加筋路堤并不能提高地基承载力，也不能有效地阻止地基的沉降。只有当地基具有足够的承载力，在路堤填土自重荷载与车辆荷载的联合作用下不致破坏而产生较大的沉降时，土工合成材料的加筋才会产生明显的效果。因此，应当根据地基条件与环境的不同采取不同的处理措施，通过利用加筋、排水等方式提高地基的承载力与密度，进一步提高过渡段的质量。

4.路桥过渡段的结构型式

合理确定搭板长度和搭板强度设计根据桥头路堤与桥台相对沉降量预计值以及车辆行驶要求的顺适程度，合理地确定搭板长度。搭板的设计未有统一模式，一般按照下述原则确定其长度：

（1）路面设计使用年限内，由于道路下沉引起路面纵坡变化，要求搭板随路堤沉降后倾角在1/200～1/300范围内变化。

（2）搭板的长度能跨越桥台台背难以压实的土体，或跨越按计划在台背预留的土方缺口长度。

（3）根据搭板的受力状态，用弹性地基或简支梁计算搭板长度。根据交通部规范要求，桥台与路堤相邻近容许工后沉降为10cm，按上述计算的搭板长度为30～20m。

三、路桥过渡段的施工控制

1.对路基过渡段进行大面积施工时，应严格按照试验段取得的施工工艺参数进行施工，熟练的掌握一些施工技巧和施工规范。控制好工艺流程、松铺厚度、表面平整度、施工含水量、压实遍数、配套机械、填筑速度、检测方法等。

2.施工中要严格的按照施工顺序进行合理的配料，进行合适的压实工艺。

3.为了控制摊铺厚度，采用方格网控制填料量。施工过程中要消除粗细集料离析“窝”或“带”现象。当出现这种现象时，采用人工或机械进行现场掺拌，确保填筑质量，控制填筑标准。严禁出现弹簧、松散、起皮等现象发生。

4.压路机碾压不到位时采用人工冲击夯夯实，对于质量可疑地段，应视情况增加检验的点数，采取适当的措施，控制好边角压实质量。

5.施工过程中，要配备足够的人员来加强验检测过程控制，从而来缩短检测时间。在检测过程中，严格按照设计和规范要求进行各项指标检测，有条不紊的进行。

参考文献：

[1] 郭春兰，郭良山.路桥过渡段设计与施工过程质量控制措施分析[J].四川水泥，2016（12）.

[2] 郭素军.高速公路工程路桥过渡段质量控制分析[J].黑龙江交通科技，2015（04）.