探析路桥过渡段软基路基不均匀沉降的原因
2020-11-30季一羽
季一羽
摘 要 路桥过渡段是桥台和路堤的重要结合部分,其质量直接关系到桥梁行车安全。路桥过渡段路基含水率较高,抗压强度不高,若桥头过渡段的路基设计不合理,就会导致路桥过渡段软基路基出现严重不均匀沉降,威胁行车安全。故文章对路桥过渡段软基路基不均匀沉降的原因分析,以实际案例为支持,分析如何处理路基出现的不均匀沉降,确保道路交通中路桥建设及养护更好地发展。
关键词 路桥;过渡;软基;路基;沉降
路桥是我国交通体系中重要构成之一,路桥设置直接影响各地交通发展,对国家经济增长也起到一定作用,是国民经济发展的重要“命脉”之一[1]。但是现阶段路桥建设中,路桥的过渡段软路基易发生不均匀沉降,导致路桥出现桥头跳车难题,也影响路桥使用寿命。为避免上述问题发生,需严格把控路桥过渡段的设计,确保施工后的路基强度及稳定性突出,分析路桥过渡段软基路基不均匀沉降的原因,有针对性地做好路桥过渡段设计,提高路桥使用寿命。
1路桥过渡段软基路基具有特殊性
(1)结构性强,恢复突出。路桥过渡段软基路基结构性突出,其受到外力影响,虽土层结构会遭到破坏,但过段时间,软基路基的强度可恢复[2]。
(2)含水量突出。路桥过渡段软基路基是含有一定有机质的土层,土层含水量较多,一般含水量在25~75%之间。且过渡段的软基多为流水沉积形成,其水分及空气较多,导致软土中存在诸多孔隙。
(3)抗压强度不高。路桥过渡段软基路基大多为软土堆积,水分多,故其抗压强度低于正常公路抗压强度,受到外力影响,有大货车经过或雨水冲刷,其路基易受到破坏,导致公路路面质量下降。
2路桥过渡段软基路基不均匀沉降的原因
2.1 设计中未处理桥头过渡段路基
路桥过渡段软基路基设计中,若未对施工区域地质勘探,或勘探有误,对软基深度、位置、范围、力学性质掌握不准确,会导致路桥过渡段软基路基设计不符合使用要求,施工完成投入使用后,出现大量地基不均匀沉降,进而导致桥头跳车,威胁行车安全。
2.2 桥台台背路基压实度不理想
桥台台背路基压实是路桥施工的重点工作之一,设计中对施工材料、作业流程、施工强度、施工人员技术水平等考虑不完善,都会影响施工汇总桥台台背路基压实度[3]。此外,路桥过渡段施工及使用阶段会受当地自然环境影响,若未考虑到长时间雨雪天气对施工的影响,也未设计合理的排水措施,会导致桥台台背路基压实度不合格,加之路桥长久使用,路基会出现不同程度变形,过渡段路基表现出的严重不均匀沉降,会影响公路的使用效果。
2.3 路桥过渡段结构设计不合理
路桥过渡段结构设计直接影响路桥整体质量。正常情况下,路桥过渡段软基路基,其结构布局为粗拉料填筑、钢筋混凝土过渡板处理等,各个过渡段布局方式都可提高路桥过渡段路基强度。但是,若选择的布局方式和施工实际情况不符,也会导致路桥过渡段软基路基出现不均匀沉降。
3路桥过渡段软基路基不均匀沉降的防治分析
路桥过渡段软基路基不均匀沉降的防治应从其沉降出现的原因出发,了解具体的沉降原因,之后有针对性地采取不均匀沉降防治措施,从科学的架构方案、做好路基排水工作、优化路基压实等方面出发,综合提高路桥过渡段软基路基稳定性。
3.1 设计合理的路桥过渡段软基路基架构方案
制定合理的结构方案前,需勘探好路桥过渡段地质情况,观察是否存在软基,明确软基位置、深度、范围及力学性质。之后,需合理设计过渡段的软基路基,过渡段结构有混凝土结构桥台、填土路基、沥青混凝土等形式。设计结构需针对路基过渡段实情,设置同等强度过渡段。
柔性路堤及刚性桥台之間的渐变强度,需设置50m缓冲带,以海安至启东高速公路洋丰路分离主线上跨桥设计为例进行分析,该工程采用水泥土搅拌桩处理软土地基,柔性路堤及刚性桥台的渐变缓冲带设置在13m以上。施工需控制沉降值不大于10cm,沉降差在5cm,保证沉降坡度在0.4%范围之内。一些路桥过渡段的桥台、横向结构、路堤基地等同步设计处理,以振动压路机对路基路面压实处理,控制路堤高度在6m以下。
3.2 优化路桥过渡段排水工作
路桥过渡段施工前,需现场勘查,要按照设计要求做好防排水措施。此外,需采取措施避免过渡段台背回填料有水渗入,影响回填料的回填效果。要针对具体设计要求,在路桥过渡段及回填料之间设置好防排水层。最后,应做好路桥过渡段填料及其他填料的反滤层设计。以通锡高速公路海门至通州段勘察设计项目TXGS-SJ2合同段为例,其工程采用“边建边绿”的设计理念进行路基边坡防护,起到了良好的防水效果,也有效美化环境。在具体工程建设中,可以按照使用需求,在路堤底部、边坡两侧设置好纵向、横向的排水管道,过渡段的路堤两侧施工需先保证地基及路堤变形趋于稳定,之后才能进行后续施工。
3.3 优化路桥过渡段软基路基压实设计工作
过渡段软基路基压实工作直接影响路桥整体施工质量及使用寿命,因此,必须重视路基压实设计工作。要按照施工前期的具体勘察结果,合理设计好过渡段的路基宽度、厚度等参数。此外,需考虑到施工机械化设备在施工现场的运作,如推土机平推、压路机碾压、压实度检测等工作开展的需求,设计合理的路基压实度。最后,路基压实设计过程中,还需设计好不同环节的各项细节工作,确保不同阶段的压实工作都满足施工质量要求,也符合国家相关技术标准,保证路桥过渡段路基压实度。
4结束语
综上所述,路桥过渡段软基路基的结构性突出,且其含水率较高,抗压强度不高,这种特点导致路桥过渡段软基路基容易出现大量不均匀沉降,对路桥施工及使用造成巨大影响。针对此问题,设计合理的路桥过渡段软基路基架构方案,设计好施工结构,做好路桥过渡段软基路基的排水工作,尽可能控制水分进入路基,通过“边建边绿”的防护设计,美化路桥建设,同时做好路桥过渡段软基路基的压实工作,提前预防路基不均匀沉降的出现,进而整体提高地路桥过渡段的质量,提高我国交通体系的整体质量,促进国民经济稳步增长。
参考文献
[1] 刘寒寒.公路路桥施工过渡段不均匀沉降的原因与控制措施探析[J].建材发展导向,2018(18):160.
[2] 郭秀成.从路基设计谈路桥过渡段不均匀沉降的控制[J].建筑工程技术与设计,2018(6):926.
[3] 魏立恒.高速公路路桥过渡段加宽不均匀沉降有限元数值分析[J].价值工程,2019,38(14):72-74.