路橋路基路面設(shè)計(jì)要點(diǎn)及沉降處理措施
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摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國(guó)的路橋工程建設(shè)規(guī)模與速度也在不斷增加，有效推動(dòng)了我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展。然而在實(shí)際的使用過(guò)程中，過(guò)渡段的路基路面非常容易出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，嚴(yán)重影響工程的質(zhì)量與安全，需要相關(guān)工作人員根據(jù)實(shí)際情況，做好設(shè)計(jì)工作，制定切實(shí)可行的沉降處理措施來(lái)提升工程強(qiáng)度，加快我國(guó)路橋工程的建設(shè)步伐。
關(guān)鍵詞：路橋工程；過(guò)渡段；設(shè)計(jì)要點(diǎn)；沉降處理
路橋工程過(guò)渡段路基路面的設(shè)計(jì)要點(diǎn)包括地基與路基設(shè)計(jì)；過(guò)渡段設(shè)計(jì)；搭板設(shè)計(jì)等。只有做好這些設(shè)計(jì)工作，采用科學(xué)合理的施工方案，才能提高施工質(zhì)量，延長(zhǎng)工程的使用壽命，保障人們的出行安全，產(chǎn)生更多的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。
1路橋過(guò)渡段路基路面沉降的主要原因
1.1路橋的結(jié)構(gòu)沉降量差異
通過(guò)對(duì)大量的路橋工程進(jìn)行研究分析，橋頭路基的沉降主要由路面沉降、路基沉降以及地基沉降三部分引起。在自然因素以及車輛的自重負(fù)荷下，路基會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的壓縮變形，進(jìn)而引起地基沉降。再加上道路和橋梁之間存在著較大的剛度差異，也會(huì)導(dǎo)致過(guò)渡段出現(xiàn)沉降。其主要是因?yàn)榈缆穼儆谌嵝越Y(jié)構(gòu)，橋梁屬于剛性結(jié)構(gòu)，因此承載力高于道路。在車輛行駛中，橋梁不會(huì)出現(xiàn)任何變形，而道路會(huì)受到壓力出現(xiàn)變形，這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)不同程度的沉降。
1.2臺(tái)背填料
路橋工程的建設(shè)與人們的日常生活、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展緊密相關(guān)，需要受到高度重視。臺(tái)背填料一般使用滲透性能較好的材料，有著較大的孔隙，當(dāng)受到車輛反復(fù)碾壓之后，孔隙率就會(huì)降低，填料也會(huì)出現(xiàn)壓縮，最終引起沉降。
1.3伸縮縫控制不當(dāng)
在橋臺(tái)位置的路面，需要通過(guò)伸縮縫的設(shè)置，來(lái)保障道路的質(zhì)量。然而當(dāng)公路投入到正常使用后，路面的積水與雨水都會(huì)隨著滲透縫滲入到橋臺(tái)臺(tái)背處的路基中。對(duì)路基填料造成很大的腐蝕，導(dǎo)致填料的流失，此時(shí)路基的含水量就會(huì)增加，強(qiáng)度逐漸下降，最終引起沉降。
1.4設(shè)計(jì)因素
在路橋過(guò)渡段路基路面工程中，設(shè)計(jì)因素也是引起沉降的主要原因。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，大多采用搭板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，雖然提高了路基的整體強(qiáng)度，但是仍會(huì)出現(xiàn)橋頭跳車的現(xiàn)象。主要是因?yàn)闃蝾^搭板長(zhǎng)度設(shè)計(jì)不合理，沒(méi)有將橋頭搭板作為專項(xiàng)設(shè)計(jì)等。
2路橋過(guò)渡段路基路面的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2.1地基與路基設(shè)計(jì)要點(diǎn)
路橋工程的橋臺(tái)一般為混凝土結(jié)構(gòu)，具有著很強(qiáng)的剛度，而路基的剛度較小。在地基與路基的設(shè)計(jì)時(shí)，就需要妥善處理好橋臺(tái)與路基之間的剛度差異，這樣才能提高質(zhì)量，防止沉降的發(fā)生。首先，在路堤與橋臺(tái)的中間，設(shè)置50m左右的漸變帶，然后填充相應(yīng)的減緩材料，幫助車輛更好的行駛過(guò)渡段；其次，過(guò)渡段路基應(yīng)當(dāng)填筑級(jí)配碎石，碎石的級(jí)配范圍應(yīng)當(dāng)符合下表中的規(guī)定，然后摻入適量的水泥，減少填料的可壓縮性，減少差異沉降。
2.2過(guò)渡段設(shè)計(jì)要點(diǎn)
在過(guò)渡段設(shè)計(jì)中，需要選擇土工格柵，充分發(fā)揮其抗剪功能，使其與周圍的土質(zhì)合為一體。此外，還能夠增強(qiáng)土地的承載力，防止出現(xiàn)變形，提高路基的穩(wěn)定性。在設(shè)計(jì)中，需要采用水平布置的方式，選擇適宜的施工方案來(lái)提高施工質(zhì)量。當(dāng)路橋過(guò)渡段的差異沉降控制標(biāo)準(zhǔn)為5cm，漸變段長(zhǎng)度就要大于12.5m，并且采用連續(xù)的斜坡式沉降。為了讓過(guò)渡段沉降量能線性變化，路基可采用加固土樁處理，并且需要根據(jù)填土高度、沉降率等來(lái)采用不同的樁長(zhǎng)與樁間距。橋頭位置樁長(zhǎng)較長(zhǎng)，樁間距較小，過(guò)渡到一般道路位置樁長(zhǎng)較短，樁間距較大，并且中間樁長(zhǎng)、間距呈線性變化，使過(guò)渡段平順過(guò)渡。圖1為過(guò)渡段加固土樁處理線性變化的示例。
2.3搭板設(shè)計(jì)要點(diǎn)
搭板的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)要點(diǎn)，需要從以下幾個(gè)方面入手：第一，在路橋工程的使用期間，出現(xiàn)任何由于沉降導(dǎo)致的縱坡現(xiàn)象，就需要將過(guò)渡搭板的傾斜角度控制在30012001−之間，來(lái)有效控制沉降率[1]。第二，合理控制搭板的長(zhǎng)度，促使搭板的長(zhǎng)度能夠到達(dá)臺(tái)背的另一側(cè)，并將其用土地壓實(shí)。第三，根據(jù)臺(tái)板的實(shí)際承受力度和彈性地基對(duì)其長(zhǎng)度進(jìn)行詳細(xì)、準(zhǔn)確的計(jì)算，盡量將其長(zhǎng)度控制在1m左右。在整個(gè)搭板的強(qiáng)度設(shè)計(jì)中，必須要充分考慮填土與搭板之間的脫空狀況，然后根據(jù)實(shí)際情況展開(kāi)合理的設(shè)計(jì)，采用合理的填料材質(zhì)與填料方法，最終提高施工質(zhì)量。
3沉降處理措施
3.1地基沉降處理
路橋工程要求過(guò)渡段路基路面的沉降指數(shù)不能超過(guò)10cm，這樣才能有效避免過(guò)渡段出現(xiàn)變形以及橋頭跳車的現(xiàn)象，提高道路的質(zhì)量安全，延長(zhǎng)使用壽命[2]。為了達(dá)到相關(guān)的規(guī)定與要求，就需要做好過(guò)渡段的變形控制，嚴(yán)格把控施工質(zhì)量。在地基沉降處理中，可以采用輕質(zhì)材料換填法、土工格柵加筋法、水泥攪拌樁法等。其中輕質(zhì)材料換填法，是指采用一些質(zhì)量較輕，密實(shí)度較小的材料，如成塊膨脹聚苯乙烯、泡沫混凝土等作為填料，來(lái)降低地基沉降。采用輕質(zhì)材料換填法時(shí)可以通過(guò)換填厚度的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)過(guò)渡段沉降量的線性漸變，采用水泥攪拌樁等加固土樁時(shí)則可以通過(guò)對(duì)樁間距及長(zhǎng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)。土工格柵加筋法是指采用高密度聚乙烯或者聚丙烯擠壓拉伸形成的新型土工合成材料，主要起到加筋作用。它具有很強(qiáng)的抗應(yīng)力作用，能夠阻礙土體變形，與土體形成一個(gè)有機(jī)整體，防止沉降。此外，還能夠增強(qiáng)土體的抗剪能力，很好地嵌入到土體中，防止土體的位移，有效提高地基使用性能。
3.2路基填料壓實(shí)
橋臺(tái)背后填料一般較厚，通過(guò)增強(qiáng)填料密實(shí)度，減少填料的可壓縮性，可以大大減少過(guò)渡段的工后沉降。橋頭引道路堤的填筑材料為土木合成材料構(gòu)成的加筋路堤，當(dāng)?shù)鼗某休d負(fù)荷力較強(qiáng)時(shí)，就可以充分發(fā)揮作用，減少差異沉降。首先，需要選擇較好的填料，可以將粗顆粒材料作為填料，這樣就可以提高壓實(shí)性能與強(qiáng)度，更好地吸收土體中的水分，提高路基穩(wěn)定性。在結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)中，可以采用礫石、碎石土、砂土質(zhì)礫石等作為填料。其次，優(yōu)化壓實(shí)方案，必須采用分層壓實(shí)，分層厚度不大于20cm，同時(shí)，通過(guò)試驗(yàn)段確定壓實(shí)最佳含水量，并通過(guò)最優(yōu)的壓路機(jī)組合進(jìn)行碾壓。在具體的施工中，需要針對(duì)施工地區(qū)的地基情況采用合理的填筑方法，比如加筋、排水等，來(lái)提高承載力，增強(qiáng)過(guò)渡段的質(zhì)量。
3.3路面結(jié)構(gòu)優(yōu)化
在路面處理中，需要通過(guò)橋頭搭板的設(shè)置，來(lái)優(yōu)化整體結(jié)構(gòu)。先在橋臺(tái)與搭板的連接處預(yù)留一條接縫，將搭板與橋梁作為伸縮縫的兩側(cè)邊，在兩者之間設(shè)置豎向錨栓，就可以有效防止沉降。另外，在橋梁搭板與一般路段之間應(yīng)設(shè)置鋼筋混凝土過(guò)渡板，能有效地增加路面剛度，讓路面平順過(guò)渡，并延長(zhǎng)路面使用壽命。
4結(jié)語(yǔ)
綜上所述，引起路橋工程過(guò)渡段出現(xiàn)沉降的因素很多，每一個(gè)因素都會(huì)直接影響施工質(zhì)量與后期的正常使用。為了提高道路質(zhì)量，降低過(guò)渡段沉降率，并且使路基形變線性過(guò)渡，需要根據(jù)工程實(shí)際，設(shè)置合理的路基和路面處理方案。在今后的設(shè)計(jì)和施工中，可以通過(guò)做好路基沉降處理、填料優(yōu)化處理、路面結(jié)構(gòu)優(yōu)化等措施，來(lái)對(duì)橋頭跳車現(xiàn)象進(jìn)行預(yù)防及處理(見(jiàn)圖2)。
參考文獻(xiàn)
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作者：李文杰 單位：江門(mén)市江海規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)院有限公司