路桥过渡段路基路面设计要点及沉降处理措施

何蓉

摘 要：本文主要结合我国工程实际，对路桥过渡段路基路面沉降的主要成因展开了分析，并针对其不均匀沉降问题所造成的不良影响进行了探讨，最后基于以上问题总结了与其相适应的处理措施与设计要点。

关键词：路桥过渡段;路基路面;设计要点

交通运输是影响社会经济发展、文化交流的一项关键因素，因此在社会快速发展的大背景下，路桥建设在体量与数量上都得到了快速的提升，已然成为了我国基础建设中十分重要的一个部分。但在其快速发展的同时，也产生了许多与路桥预期功能相违背的问题，譬如在路桥过渡段由于道路自身沉降而导致的车辆跳车问题。这些问题的产生在一定程度上对结构的外部美观造成了损害，但更为严重的是其对行车舒适性、安全性造成的不利影响。由此可以看出，路桥建设项目中对于过渡段的路基路面设计有着极为重要的意义，需要设计人员结合工程实际情况制定具有针对性的方案，降低其可能产生的不利影响。

1 路桥过渡段路基路面发生沉降的主要原因

路桥过渡段路基路面沉降问题的产生受到多种因素的影响，其主要原因可归为以下几个方面：

（1）桥台台背的路堤密实度不足。为了保障桥梁承载能力，在桥梁工程的施工环节中需要对桥台台背的路堤进行反复的碾压，使其密实程度满足后续建设要求。但在实际的工程中，受到外界环境、工程条件等的制约，施工人员的作业质量常常难以满足要求，使得其实际密实度与设计之间存在一定的偏差。譬如在不同的工艺搭接顺序下路堤的压实效果将有着很大的差别，此外施工人员自身专业素养的不足也会降低压实作业的效率与质量。研究表明，桥台台背路堤密实度的高低对于过渡段沉降量有着直接影响，且该影响在各因素中占据着主导地位。如果受到路堤密实度不足问题的长期影响，很容易进一步造成路面平整性能的劣化，进而危害行车安全。

（2）路面沉陷。随着社会各领域对于交通运输需求的不断上升，也在刺激着道路建设多元化发展，譬如为了提升道路耐久性、承载能力，有的工程将路面厚度这一指标设定为较高水平。但这一调整同时也会导致在碾压工序中机械的压力无法贯穿整个路面层，使得路面结构内存在较多的孔隙。当道路投入运营后，受到长期的往复荷载作用，结构将会发生缓慢的压实作用，造成路面结构的显著沉陷，且路面结构越厚，该问题一般越严重。在下陷现象发展的初期，其主要表现为轻微的下沉，但随着道路投入运营时间的不断增加，下沉程度将得到显著的发展。

（3）刚度差异。实践经验表明，道路与桥梁之间的相对刚度大小对于路桥过渡段沉降现象起着十分显著的影响。具体来说，道路自身具有较为突出的柔性性能，在外界荷载作用下能够发生一定程度的变形，而桥梁整体则呈现出较为突出的刚性，车辆通行时其几乎不发生变形。在长期作用下，两者之间的微观变形逐渐积累，造成宏观上的不均匀沉降问题。

（4）设计因素。设计方案是指导一项工程开展的基本标准与主要依据，因此路桥的设计水平也将直接左右路桥过渡段的沉降现象。值得注意的是，设计方案中应当对桥台铺筑的时间节点做出合理的规定，若采用先搭板后铺筑的设计则很有可能会对压实工序的开展造成一定程度的限制，导致其压实度不满足要求，所以在保证路桥建设基本功能的基础上应优先采用先铺筑后搭板的方式。与此同时，在方案中也应当完善排水设计，若地基土体中含水量较高将会大大降低其承载能力并显著提升其沉降量。

2 路桥过渡段路基路面不均匀沉降造成的不利影响

研究表明，路桥过渡段不均匀沉降现象对于建设项目有着显著的危害效应，其主要可归为以下几个方面的问题：基层的不均匀沉降反映至路面即为其趋向于不平整发展，损害行车舒适性以及安全性;不平整的路面结构将导致车辆行驶过程中产生额外的向下作用力，这一作用力反过来又会提升路面下陷的程度;道路表面的下陷会在其表面形成不规则的坑槽，不利于积水的排散，由此加重道路结构的侵蚀损坏速度，引发道路结构破坏。

3 路桥过渡段路基路面的设计要点

（1）道路路基设计。目前在我国路桥施工中使用最为广泛的一类材料即为钢筋混凝土，但其自身刚度较为突出，相较于路基常用的沥青材料存在着显著的刚度差异。若其在设计时不能针对这一问题采取有效的措施，很容易引发过渡段沉降差的增大，进而导致跳车等问题的发生。因此，在实际的设计中要求设计人员充分考虑到路基与桥面之間的刚度差别，并重点加强过渡段的建设水平。具体来说，可在路堤、桥台之间取一个适应区，其宽度最好控制在50 m左右，在该范围内通过调整材料配比的方式来控制路基的刚度，使其整体呈现出渐变的趋势，便于车辆行驶状态的过渡，防止跳车问题的发生。此外，还可针对于引道位置的路基做适当的填筑处理，若其路堤采用合成加筋的方式施工，则技术人员还应采取加固措施提升其承载能力，且应在路基施工后及时完成回填作业，避免路堤由于受到外部作用过大而产生的额外沉降量。路桥作业应当对其沉降量做出明确、严格的规定，尤其是在高等级道路建设项目中应对这一指标严格管控，具体来说沉降量应维持在5 cm以下，坡差应控制在0.4%以下，若超过这一限值则其沉降问题将极为突出。

（2）过渡段结构设计。对于路桥过渡段的结构应当慎重选择、谨慎设计，如果条件允许一般优先选择土工格栅。实践表明，其具备良好的工程适应性，在正常施工的条件下能够表现出优异的抗剪强度，强化土体的整体性，土工格栅也可以很好地限制土体的变形，防止其产生过大的侧移而失稳。此外，格栅在合理的空间布置下能够增大与土体之间的摩擦力，有助于降低桥台台背垂直于其表面方向的作用力，间接增强路基自身的承载能力，并抑制沉降问题的发展。在实际的施工中，技术人员还可以采取水平向布置的形式开展施工作业，借助于科学有效的技术手段，进一步减小可能发生的沉降现象。

（3）合理设计搭板。研究表明，搭板在尺寸、材料、布置上的设计对过渡段沉降有着较为显著的影响，一般其应按照以下几点要求进行：若在其设计使用年限内受到道路沉降的影响而产生纵坡，则技术人员应当对搭板的空间角度进行调节，保证其在1/300～1/200的范围内，否则纵坡现象将持续发展，造成更为严重的后果;严格把控搭板纵向尺寸，确保搭板足以伸展至桥台台背的另外一边，使其可以被有效地埋置在土体之下;充分考虑桥台台板自身的承载性能以及地基性质，以此来确定搭板的尺寸，譬如沉降区域的跨度达到100 cm时，一般可将搭板长度定为100 cm～120 cm;在对搭板的承载能力进行确定时，设计人员应当考虑到填土、搭板之间可能出现的空间差，并留有足够的裕度。譬如在楔形柔性板的设计中，应先在过渡段之上建立一定范围的加固区，并将柔性板的两端分别设置在桥台与路基上。以此来使得过渡段路面更为平顺，降低不均匀沉降的不利影响，有助于车辆安全、稳定、舒适地通过该区域。

4 路桥过渡段路基路面沉降问题的处理措施

（1）路桥过渡段的变形控制。根据我国相关建设法规以及规范要求，路桥在施工完成后，其连接位置的沉降指数应当控制在100 mm以内，且应同时保证路面纵坡坡度小于0.5%，否则过渡段将很容易产生过大的沉降而导致跳车等问题的发生。在这样的背景下，就需要技术人员严格把控施工要点，依照相关规范标准以及地方法规制定合理、有效、科学的施工方案，对桥台、路基之间存在的刚度差异问题进行调节，抑制不均匀沉降的发展，尽可能地提升道路整体承载能力。对于纵坡现象应采取适当的手段及时予以校正，防止其进一步发展。只有从影响过渡段变形的各个因素入手并结合先进的技术手段采取措施，才能从根本上改善工程问题，保障其质量。

（2）合理设置缓和过渡段。我国幅员辽阔、地质条件各异，这就导致在不同的路橋过渡段设计中，其所面对的问题与限制存在着一定的差异，因此过渡段的设计方案应具有足够的针对性，根据建设项目的实际情况制定与相适应的方案细节，以此来优化过渡段的路用性能，提升其过渡作用。譬如在从刚度较大的混凝土桥台过渡至刚度较小的路基时，两者之间存在着较大的承载能力差异，一般可以使用强度过渡段技术进行调节，以此来延长过渡段工程寿命并降低沉降发生的概率。

（3）提升路桥过渡段路基路面承载力。值得注意的是，在引道的填筑工序中若采用普通土工合成材料一般无法很好地满足加筋结构的强度要求，其对沉降发展的控制效果往往也十分有限。大多数情况下，只有在地基自身性质较好且路堤沉降量较大时，应用普通土工合成材料才能够很好地发挥其预定作用。因此，设计人员在施工时应当充分考虑当地地质环境，充分采用高性能材料与先进技术，通过加筋、排水等措施强化其地基承载力，为后续建设创造可靠的条件。

5 结语

路桥建设已然成为了我国基础建设中影响深远的一部分，这就要求相关技术人员从其设计与施工的各个方面予以严格把控，综合提升其质量。在我国目前的路桥过渡段路基路面设计中，仍存在着很多的不足与局限，制约着行业持续、稳定的发展，譬如桥台台背路堤的密实程度较低、路面下陷、刚度偏差等问题，严重的甚至会为行车埋下安全隐患，威胁司机的人身安全。目前在实际工程中，出现了许多先进的技术手段，譬如合理控制变形量、优化过渡段路面性质等，但应注意其技术手段的选择应当充分适应工程需求与环境条件，制定有针对性的方案。

参考文献：

[1]郑华君.市政道路工程中沉降段路基路面施工技术的应用[J].黑龙江交通科技，2020，43（11）：49-50.

[2]尚羽.路桥过渡段结构设计与施工控制技术研究[J].黑龙江交通科技，2020，43（6）：32-33.

[3]韩志涛.斐济某公路路桥过渡段沉降分析及处理技术研究[D].石家庄铁道大学，2020.

[4]张振忠.路桥过渡段路基路面设计与施工技术探讨[J].四川建材，2020，46（2）：154-155.