道路桥梁沉降段路基路面设计要点研究

发表时间:2020/9/4   来源:《建筑实践》2020年10期   作者:刘科 黄俊逸
[导读] 道路桥梁沉降问题作为主要影响行车的舒适性和安全性的因素之一

         摘要:道路桥梁沉降问题作为主要影响行车的舒适性和安全性的因素之一,受到广泛的关注与重视。道路桥梁沉降可破坏道路结构,引起道路裂缝、桥梁结构体损坏,影响道路桥梁使用寿命,增加行车事故的发生概率,降低道路桥梁的规划使用效果。目前,道路桥梁沉降存在设计和施工等多方面的原因,随着施工技术的进步,需要依据当前机械条件、技术环境及工程实践,从路基路面设计要素进行深入分析,设计出可行的施工方案,确保工程的科学合理性,这对控制道路沉降提高道路桥梁工程质量具有十分重要的意义。
         关键词:道路桥梁;沉降段;路基路面;设计要点
         1道路桥梁沉降段路基路面质量问题的危害
         道路桥梁工程建设开创了我国交通建设的新纪元,城市交通水平直接影响了城市的经济发展水平。由此可见,道路桥梁工程建设的重要地位。有关道路桥梁工程建设的问题举足轻重,所以施工单位要极力避免质量问题的出现,当问题已经发生后,也要采取有效的措施予以解决。一般情况下,在建设道路桥梁工程中经常发生的问题就是路基路面的沉降问题。沉降问题的形成原因有路堤填筑压实不均匀、填筑操作不规范、填筑材料性能差异大或者原路基结构复杂造成的。车辆或行人行驶在路基路面沉降的道路上时,经常发生跳车现象,行人和车辆的安全问题受到了极其严重的威胁。在沉降程度稍轻的路段中,对过往车辆和行人的危害主要体现在对交通工具的过度消耗以及对驾驶者舒适度的降低。路基路面沉降问题极有可能成为交通事故的直接诱因。跳车现象对道路和桥梁结构本身也是一种伤害,会直接加大桥头结合路面的破坏程度,造成恶性循环。近年来,多地区发生路面沉降甚至坍塌现象,给人民生命和财产带来巨大伤害。在针对道路桥梁软土层地基进行施工时,要先对软土层的土质进行土壤实验,选择合适的填筑材料,加大施工设计质量控制,然后深入到每一个控制环节,全面而充分的解决问题。
         2在道路桥梁沉降段路面路基设计时需要考虑的因素
         在设计道路桥梁沉降段路面路基时,要有全局观念,不能只注重某一具体部分的设计,要保证工程整体的设计质量,以下是设计时需要注意的几个方面:(1)尽量避免高填深挖。若是无法避免这种情况,可以对设计方案结合实际再进行修改。避免设计方案的单一化,这样如果在实际施工过程中遇到问题,无法及时对方案进行调整,设计多种方案并且进行优劣比较有利于提高方案的合理性。(2)方案设计需要与施工环节相协调。设计人员在进行对道路桥梁工程的设计时需要充分考虑各个路段的具体情况并且结合施工地段的环境来确定路基边坡方案的可行性,可以打破传统施工中的单一坡率,根据施工地点的地形情况与地貌变化适当的对道路桥梁的坡率进行调整,利用坡率的不同实现各路段之间的自然过渡。(3)不固步自封,创新设计理念和方式。随着建筑事业的发展,对道路桥梁工程的质量也提出了新的要求,因此一些落后过时的设计理念需要及时更新,我国设计人员可以借鉴国外的先进设计理念与成功经验,不固步自封,创新设计理念与方式,与时俱进。经济社会的蓬勃发展离不开交通建设,我国多年来大力发展道路桥梁的建设,取得了一定的成就。道路桥梁的质量关乎人们的生命安全,如何通过施工前的设计有效避免道路沉降问题的发生,值得分析研究。
         3道路桥梁沉降段路基路面设计要点
         3.1地基与路基设计
         对道路桥梁过渡段路基路面的设计而言,其桥台多为钢筋混凝土结构,要保证其结构的稳定性,必须保证桥台混凝土桥台结构的刚度,但是,由于路基刚度相对较小,这种刚度的差异性就导致工程存在着不均匀沉降的问题。相关设计人员在道路桥梁工程地基与路基的设计过程中,必须处理好桥台与路基的刚度差异性,减少桥头跳车等的发生。在施工过程中,必须要根据工程的实际情况,对过渡段加以科学设计,尽量减小桥台与路基之间的刚度差异,提升过渡段路基路面施工的整体质量。为保证其处理效果,在很多道路桥梁工程中往往采用加强度过渡段的施工方式来加以处理。

具体而言,在路堤与桥台中间设置过渡段,随后,在该过渡段内用相应的级配材料加以填充、压实处理,实现强度过渡。对引道处路基的填筑处理中,如果其为合成加筋路堤,需采用必要的方式,以提高其路堤地基的承载力,随后再对路基加以填土处理。一旦路堤地基的承载力不足,就会引发不均匀沉降现象的发生。
         3.2搭板设计
         根据过去的施工经验,通常在设计和使用的有效期内,应根据以下三个要求来设计板坯长度。(1)过度搭板的倾斜角在1/300至1/200的范围内。因为,如果由道路的沉降问题导致道路的结构受到破坏,一旦不及时处理,则垂直坡度会更加严重。(2)必须合理控制板坯的长度,板坯的长度需达到基座的另一侧,以便能够被土壤压实或与背面的间隙重合。(3)如果过渡部分的长度约为100cm,则应将棉卷的长度有效控制在100cm至120cm之间。因此,需根据压板和弹性地基的实际承载强度仔细计算长度。在进行板坯强度的设计时,需要考虑填充物和板坯之间的间隙问题,并根据实际情况进行设计。例如,以楔形软相位板为例,在设计中,首先将加固区域设置在过渡区域中,将柔性结构的一部分放置在基台上,然后连接路基。这样,可以最大程度地实现路基和桥台之间的良好过渡,并且可以减少道路沉降的可能性,从而确保路基的质量。
         3.3过渡段设计
         在过渡段设计中,需要选择土工格栅,充分发挥其抗剪功能,使其与周围的土质合为一体。此外,还能够增强土地的承载力,防止出现变形,提高路基的稳定性。在设计中,需要采用水平布置的方式,选择适宜的施工方案来提高施工质量。当路桥过渡段的差异沉降控制标准为5cm,渐变段长度就要大于12.5m,并且采用连续的斜坡式沉降。为了让过渡段沉降量能线性变化,路基可采用加固土桩处理,并且需要根据填土高度、沉降率等来采用不同的桩长与桩间距。桥头位置桩长较长,桩间距较小,过渡到一般道路位置桩长较短,桩间距较大,并且中间桩长、间距呈线性变化,使过渡段平顺过渡。图1为过渡段加固土桩处理线性变化的示例。
         3.4排水设计
         水作为道路桥梁病害产生的主要影响因素之一,大多数是由于设计得不合理导致道路积水,水无法排出道路桥梁红线范围外,道路两侧路基积水,长期排不出去或过水涵洞设置位置不对引起积水难排,使路面和路基积水渗入或侵入路面以下的承重层,承重层在水的软化下稳定性变差。由于高等级道路桥梁对道路桥梁质量要求更高,在设计时应做好线位上的实地勘察,对可能的积水路段如纵向最低点出水口、过水涵洞的位置和高程以及其他截、排水构筑物等汇水处经过现场排查,避免出现在需要设过水涵洞的地方而没有设置、道路其他排水设施设计不合理造成的排水不畅等现象。同时,对于降雨量较大的地区选择防水性较好或渗透性好的的路基填料,使路基无积水等现象,提高道路桥梁设计质量,减少水害引起的道路桥梁沉降。
         4结束语
         总而言之,一个国家的交通事业发展与国家经济的发展息息相关。近年来,随着我国基础设施建设项目的增多,道路桥梁工程逐步成为基础设施中的重要内容。对道路桥梁工程项目而言,过渡段路基路面设计与沉降控制是关键,其在工程建设中要求相关的设计与施工人员要从各种角度着手,考虑各种要素,提高过渡段设计与施工的质量,减少沉降的发生,保证通行的安全性。
         参考文献
         [1]罗睿.路桥沉降段路基路面施工常见问题及施工管理对策[J].中国建材,2019(7):134-136.
         [2].梅全虎.对市政道路桥梁工程施工管理要点的分析.嘉盛建设集团有限公司.2019.10(19).
         [3]李茁.路桥过渡段路基路面设计要点及沉降处理措施浅述[J].建筑工程技术与设计,2019(27):1901.
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