路橋過渡段沉降成因分析與設計、施工控制探討

趙正信

當前，在引起公路交通事故的各種原因當中，“橋頭跳車”便為其一，而之所以會出現此種情況，主要原因在于公路與橋梁之間的過渡段存在不均勻沉降。因此，在實際設計、施工過程中，需做好相關控制與預防工作，最大程度減少事故發生。提高路橋通行安全性。本文結合當前實況，分別從路橋過渡段沉降的原因及設計、施工控制思路作一剖析，望能為此領域研究提供些許借鑒。

伴隨社會經濟的持續、快速化發展，科學技術水平的不斷提升，高等級公路建設數量日漸增多，而在實際建設中，所遇到的難點或問題也持續增多，其中，路橋過渡段出現不均勻沉降便為其一；當路橋過渡段沉降情況持續存在時，不僅會增加汽車行駛中的安全隱患，而且還會由于路面不平而造成顛簸，從而影響車速，損毀路橋壽命，可謂勞民傷財。所以，在新建公路時，各參與方越發重視路橋過渡段的不均勻沉降問題，積極找尋一種實用、高效且妥當的解決辦法。本文圍繞路橋過渡段沉降的主要原因，分別從設計、施工控制兩方面，探討具體的解決思路，現就此探討如下。

一、原因分析

針對路橋過渡段而言，其之所以會出現不均勻沉降情況，主要原因在于如下方面：其一，臺背填料。對于臺背來講，在選擇填料時，應選那些有著較好透水性的材料，如果所選材料有著比較大的空隙率，那么在實際施工過程中，便難以對其壓實度施加有效控制，在各種力的長時間作用下（如車輛振動荷載、公路自重垂直荷載等），易造成路基沉降；其二，剛度不同。對于道路來講，其乃是柔性路基與柔性路面的深層結合，而針對橋梁而言，其則為一類剛性結構物，因橋梁的結構剛度要大于道路的剛度，當車輛載荷對其長期作用時，橋跨結構不易發生變形，在此之下部分也不易出現變形，而針對土基部分而言，其在外部荷載、自身重力的多重作用下，便容易出現變形情況；其三，土基。針對橋梁所在處而言，通常會有比較高的地下水位，地基土質往往存在抗剪強度低、空隙率大及含水多等特點，當受車輛荷載作用下，非常容易造成沉陷；其四，設計。受多種因素影響，時常會出現鉆探深度不夠，或者是地質鉆探布控較少等情況，因而較難對軟基深度、范圍等進行準確探明，受此影響，經常會發生軟基處治的理論計算、各項參數不符合現實情況的狀況，從而造成軟基處治設計難以滿足規范或設計要求；其五。施工。針對此方面來講，其成因主要包括如下方面：當壓實機具比較缺乏或不符合要求時，便難以達到理想的壓實度；如果存在比較大的分層壓實厚度時，那么所開展的壓實度檢測，較難將現實情況給反映出來，因此，即便其中存在內部空洞，也難以發現。還需要指出的是，施工方盲目性加速工期，未能依據相關規范要求來進行施工，出現臺背回填松鋪厚度不均勻、不密實等情況，這在后期非常容易引發路基沉陷情況。

二、設計控制

從根本上來講，可從如下方面著手：首先，合理使用土工格柵。針對土工格柵而言，其實為一種比較典型的應變應力分散材料，當車輛荷載、土體自重等由土工格柵與土共同承受時，那么土工格柵會對土體的側向變形進行約束，對路基填土所對應的側向位移進行有效控制，從而可以達到強化穩定性的目的。需要指出的是，因路基填土與土工格柵之間存在摩擦作用，因而會重新分配上部荷載（路基中），使土中垂直應力大幅降低；此外，因土工格柵自身還具有一定的彈性，當受到車輛荷載的持續或反復作用時，不會出現變形積累的情況；其次，合理設計搭板。此種設計是減輕或消除路橋過渡段沉降情況的最常用且有效的處理手段，但需強調的是，經近些年的實踐應用得知，即便進行了搭板設置，也難以對路橋過渡段所存在的不均勻沉降情況施加有效控制，原因在于設計方對搭板設計工作沒有給予足夠重視，存在設計不合理的情況。在設計搭板時，應始終秉持如下原則：其一，依據其當前的受力狀態，利用簡支梁將搭板的長度給計算出來；其二，搭板所具有的長度，可以跨越橋臺臺背無法有效壓實的土體；最后，路基設計。針對路橋過渡段的路基來講，應做到穩定、密實且均質，若地面水或地下水影響路基的穩定性與強度，那么需采取切實可行的措施，將這些影響給消除掉。一般情況下，在進行路基填土時，要求其中濕或是特性干燥，若填土的穩定性、強度難以達到具體的設計要求，或者是狀態過濕，那么需先進行處理，然后方能使用。針對位于臺背回填區的填料，需確保其有較高的強度，較好的透水性以及加快的壓實速度，此外，摩擦角應大，如可選砂礫、礫石等材料；需說明的是，之所以選有較大摩擦角的材料，其還能減少雨水浸蝕的作用。

三、施工控制

1.土基處理

需要指出的是，當路面長時間受到車輛振動荷載，或者是土體的自重作用，那么此時的土基承載力只有達到一定程度時，方能對路橋過渡段所對應的路基沉降施加有效控制。在現實施工過程中，已經出現許多處理地基的方法，如爆破法、塑料排水板法、超載預壓法及水泥粉噴樁復合地基加固法等，但需要指出的是，無論是采用何種方法，其在具體的適應性與作用機理上，都會或多或少地存在差異，各有優缺，如水泥粉噴樁復合地基，其有著不錯的加固效果，但總體成本卻較高；而對于超載預壓法而言，盡管便于施工，但卻有較長工期。因此，在施工當中，應與工程的投資、地質及工期等相結合，采用更為妥當的施工方法。

2.施工組織工作的不斷優化

針對軟土地基路段而言，其在施工時間上，應盡量提前，尤其是橋臺地段所對應的施工時間，通過預壓時間的酌情增加，以此來實現軟基路堤工后沉降的減少；另外，于橋臺位置處，可根據現實情況及具體需要，設攪拌樁過渡段，且于袋裝砂井與攪拌樁過渡段末端交接處，或者是塑料排水板加密區與其交接處，設土工織物砂墊層，借此對變形進行協調。當完成橋臺結構施工之后，在最短時間內完成過渡段路堤、填土路堤的施工安排工作，于橋臺與路堤融合處，錐坡預壓填土與路堤應做到同步碾壓，當不適合采用大型機械時，可選擇小型機械實施壓實。

3.選擇合適填料

在選擇路橋過渡段路堤填料時，應選有著較大干容重的砂類土，或者是有著較好滲水性的材料，此種材料在實際施工應用中，有著不錯的壓實特性與水穩定性。但需要指出的是，禁止使用含有雜物、樹根、草皮等填料，或者是沼澤土、淤泥等。而在對路堤填料進行實際選擇時，應依據相關規范，嚴格開展各項試驗，對填料性質加以明確；而在具體的實試驗項目上，可包含塑限測定試、土壤的液限試驗以及篩分與擊實試驗等。

4.排水坡度及臺背路堤填筑前的排水施工

在施工中，應根據現實需要，對地下排水設施進行合理設置，并且同時保證施工的排水坡度。在進行臺背土回填過程中，為了能夠有效排出滲入土體當中的積水，或是因凍融而形成的游離水，可用礫石或是間斷級配碎石，沿臺背豎直面，做一個透水層，以此使土體能夠始終保持干燥狀態，預防塑性變形、地基下沉等情況的發生。

在對臺背路堤進行實際施工時，需要依據相關設計規范來進行，做好填土的排水工作，預防水對填土造成沖刷、浸泡；另外，還能通過盲溝、橫向泄水管的設置，促使施工填土出現被浸泡情況，從而為填筑壓實工作提供輔助。

四、結語

綜上，路橋過渡段所存在的沉降問題，會對道路的正常使用及車輛的安全行駛造成直接影響，所以，在設計、施工中，需要采用各種方法進行科學設置，并進行規范化施工控制，以此促進工程質量的提升；比如對臺背施工的填土材料進行嚴格檢查、合理控制填土厚度、做好排水坡度及選擇合適填料等，這些均有助于提高工程質量，消除或減輕路橋過渡段沉降情況，為公路運行安全提供切實保障。