路橋過渡段路基路面設計要點及沉降處理措施

徐乾元 潘思祎

（1,2 中國市政工程西南設計研究總院有限公司， 四川 成都 610000）

0 前言

隨著中國經濟建設的飛速發展，也間接的帶動了路橋工程的發展，使其規模不斷擴大。但是，隨著規模的擴大，許多施工中的問題也暴露出來。在設計時,由于地質勘探布孔較少,鉆探深度不足,不能發現橋頭軟基的存在,或者未能詳細探明軟基的范圍,軟土的力學性質等指標,造成橋頭地基處理時的遺漏,或者地基處理的設計方法不當,導致軟基處理未能達到既定的效果和技術要求。在這種情況下竣工后,隨著車輛數量的增加,路基的壓實將繼續增加,并且路基將承受長期的大量的壓力。其中，橋梁路基的沉降不僅會對道路的結構造成破壞，給交通安全構成了嚴重的隱患，而且對于車輛的駕駛舒適性也有著直接的影響。因此，在路橋工程的施工時，做好橋梁過渡段的路基設計和沉降處理非常重要。

1 路橋過渡段的力學特征

作為道路和橋梁之間的鏈接部分，對過渡段的力學性能分析能夠明顯改善設計質量，因此設計師需要正確掌握路橋過渡段的力學特性，將其做為路基路面結構的設計指導。并且，道路和橋梁在結構形式上，也存在一定差異。

具體而言，道路工程是在巖土上面修建路基和路面，以形成交通平臺。而橋梁是在巖土修建與交通平臺，特別是路橋的過渡段，有著明顯豎向剛度差異的橋梁結構。穩定性是道路和橋梁應用過程中對于施工質量控制的重要因素，因此為了確保橋梁施工的安全性，工程設計人員一般會在橋梁施工的早期階段，為了降低沉降變性，都會嚴格規范其結構剛度以及沉降指標。

受通過車輛載荷的垂直壓力以及自身壓縮特性的影響，在道路的使用中，會發生明顯的長期變形現象，從而在道路和橋梁的過渡區域中形成沉降差。如果道路和橋梁的過渡之間存在沉降差異，則行駛過程中的車輛跳車，振動和晃動不僅會影響行車安全，而且會影響交通效率和道路耐久性。基于此，施工前有必要在設計時掌握路橋過渡段的力學性能，實現路基和路面結構的標準化設計。

2 過渡段路基路面設計要點

2.1 地基與路基設計

以前的施工數據已表明，混凝土結構的橋臺，其剛度與路基相比較大。因此，在設計時，如果不能正確處理橋臺和路基之間的剛度差異，則很容易發生路面問題，如因路面沉降導致橋頭跳車現象的出現。因此，為了減少橋臺與路基之間的剛度差異，有必要在施工過程中采用科學的方法進行設計與施工，提高道路和橋梁過渡段路基路面的質量。因此，可以在施工中使用加強過渡部分的方法。

首先，將填充相應級配材料50m 左右的漸變帶設置在路堤和橋臺的中間，這為后續的強度過渡提供了極大的便利。

其次，填充引道處的路基，如果在填充過程中發現路堤是合成加筋，則有必要及時對過渡段路基進行填土，以提高路堤地基的承載力，避免因路堤地基承載力的不足,出現沉降現象。在公路橋梁建設中，特別是在高等級路段的建設中，過渡段的路基沉降范圍必須嚴格控制在5cm 以內，坡度差應小于0.4%。否則，將對整個施工造成極其不利的后果。

2.2 搭板設計

根據過去的施工經驗，通常在設計和使用的有效期內，應根據以下三個要求來設計板坯長度。

（1）過度搭板的傾斜角在1/300 至1/200 的范圍內。因為，如果由道路的沉降問題導致道路的結構受到破壞，一旦不及時處理，則垂直坡度會更加嚴重。

（2）必須合理控制板坯的長度，板坯的長度需達到基座的另一側，以便能夠被土壤壓實或與背面的間隙重合。

（3）如果過渡部分的長度約為100cm，則應將棉卷的長度有效控制在100cm至120cm 之間。因此，需根據壓板和彈性地基的實際承載強度仔細計算長度。

在進行板坯強度的設計時，需要考慮填充物和板坯之間的間隙問題，并根據實際情況進行設計。例如，以楔形軟相位板為例，在設計中，首先將加固區域設置在過渡區域中，將柔性結構的一部分放置在基臺上，然后連接路基。這樣，可以最大程度地實現路基和橋臺之間的良好過渡，并且可以減少道路沉降的可能性，從而確保路基的質量。

2.3 過渡段結構設計

在進行過渡段結構的設計時，由于土工格柵沒有特殊要求，能夠大大提高土壤的承載能力并避免土壤變形，可以顯著提高路基的穩定性，因此是很多設計師的首選。只要施工的工藝規范，土工格柵便能夠得到充分的利用，與周圍的土壤融為一體。此外，合理設置的土工格柵會通過與土壤的摩擦，從而有效地減少平臺背面方向的應力，提高過渡段的承載力，并顯著減少地基的沉降。另外，科學合理的水平布局方法可以在減輕行車荷載后顯著減少路基變形。

2.4 過渡段橋臺路基的邊坡防護

對于橋臺路基的邊坡進行防護是防止道路和橋梁工程受到外部環境影響的重要手段，尤其是在建行過渡段橋臺時。例如，設計人員必須首先嚴格規范邊坡的防水結構，以避免橋臺路基在雨水侵蝕的情況下發生滑坡，塌陷等情況。目前，錨桿加固，混凝土框架邊坡加固，預應力錨索加固等都是首選的處理方法，設計人員必須結合實際施工內容，合理的運用這些方法，并對其有效應用指標進行規范。特別是，生態指標是目前影響道路橋梁建設的重要因素，在邊坡防護中，設計人員應注意生態防護方法的應用，以有效提高路橋過渡段的邊坡防護質量。

3 路橋過渡段沉降處理措施

3.1 路橋過渡段的變形控制

目前我國相關路橋建設的規定中指出，公路橋梁的連接處在竣工后，允許最大沉降指數為100 mm，道路的局部縱向坡度不能超過0.5%。否則，道路和橋梁的過渡部分很容易發生變形和橋頭跳車現象。為避免出現這種情況，施工人員必須在施工過程中嚴格控制施工質量，嚴格遵守相應的規章制度，正確處理橋臺與路基之間的剛度差異，增加路堤的承載能力，以減少發生沉降的可能性。如果存在局部縱坡現象，則應及時調整過渡板的傾斜角度，以防止縱向坡度加強。只有這樣，路橋過渡段的沉降和縱向坡度指標才不會超過標準，對于路橋過渡段的變形才會得到有效控制，提高路橋路基的施工質量。

3.2 合理設置緩和過渡段

在每一個地區進行道路和橋梁施工時，都會采取不同的方法進行建造。因此，在施工過程中，有必要根據施工部分的實際情況選擇合適的過渡方式。例如，當從相對具有較高剛度的混凝土橋梁向軟路基過渡時，由于兩者的載荷力和剛度有著明顯的差異，因此為了確保該過渡部分的質量，可以采用強度過渡段技術，從而能夠有效地降低了發生緩慢沉降的可能性。

3.3 提升路橋過渡段路基路面承載力

在橋頭處填充引道堤防時，應注意的是，由一般土木合成材料組成的加固路堤無法增加地基的承載能力，并不能有效地防止地基沉降現象的發生。只有在地基本身具有很強的荷載并且路堤在自重負荷下出現大幅度的沉降時，其才能充分發揮出土木合成材料的加筋性能。因此，在施工過程中，工作人員應根據施工現場的情況，通過加筋，排水等方法提高地基的承載力，以提高過渡段的質量。

4 結語

綜上所述，在工程建設中，設計人員必須對公路橋梁過渡段路基路面結構設計的重要性有深刻的認識，才能根據空氣動力學的特性進行路基路面結構設計，以確保能夠提高設計質量，在保證路橋過渡段的通過效率的同時，實現路橋工程的進一步發展。