道路桥梁沉降段路基路面设计要点研究

发表时间:2020/9/8   来源:《城镇建设》2020年3卷12期   作者:曾芬
[导读] 道路桥梁的路基路面沉降作为影响行车安全和舒适的重要因素之一,
        摘要:道路桥梁的路基路面沉降作为影响行车安全和舒适的重要因素之一,需要全面掌握可能出现沉降状况的路基路面段,分析道路桥梁建设中路基路面发生沉降的原因,综合地对可能引起路基路面沉降的路段进行科学合理的设计,降低沉降段事故发生的概率,坚持设计的安全可靠性和可持续发展理念,实现工程建设效益。
        关键词:道路桥梁;沉降段;路基路面;设计
引言
        随着我国大力发展基础设施建设,道路桥梁工程借此国家的利好政策进入了快速发展期,工程量不断增加,工程规模也都越来越大。政策的利好为道路桥梁工程企业带来了机遇,但同时也带来了一定的压力。为了保证我国交通运输事业的稳定发展,做好道路桥梁的建设,保证工程质量水平是十分重要的。由于我国道路桥梁建设技术仍然不完善,技术上仍然存在一些不足,其中最为突出的就是沉降问题。因此,相关工作人员需要重视道路桥梁工程沉降段路基路面设计,保证道路和桥梁的安全。
1道路桥梁建设中路基路面发生沉降的原因
        1.1路基路面设计存在问题
        在部分道路桥梁的建设过程中,对路基路面的设计本身就存在许多问题,设计上的问题可能使得完工后出现沉降现象。据调查,很多道路桥梁工程利用搭板来提高路面强度,某些设计结构存在很大的不合理性,有的时候不仅不能够起到防止路面下降的作用,还有可能使桥体本身负荷过大产生坍塌,路面不平整的状况还是没有得到解决。
        1.2桥台背路堤压实度与要求不相符
        在道路桥梁施工工程中,桥台背路堤的填土工作是一个难点,这一工作施工步骤困难,施工难度大,在施工过程中需要引起注意。由于这一工作受众多因素的干扰影响,经常会造成填土质量不达标,出现,桥台背路堤压实度与要求不相符的情况。如果路面没有压实,路面路基的稳定性就没有办法得到保证,在桥梁道路投入使用之后,就极有可能出现路面沉降的问题。使得路面凹凸不平,一定程度上影响了交通运输。此外,桥台背路堤压实度不达标,即便桥梁道路没有大型车辆通过,久而久之,受自然条件的影响,也会产生路面沉降的现象。
        1.3桥梁设计中桥头的不合理设计
        在桥梁工程设计中,对于桥头的设计是十分重要的,因为桥头承受的压力最大,因此桥头部分的质量直接影响桥梁的质量,并且桥头也很容易出现沉降现象。为了做好对桥头部分的设计,相关设计人员在设计之初就应该对施工场地进行较为全面精确的勘察,尤其是要掌握土质的种类。根据不同的土质,结合实际情况来选择不同的设计,能够避免很多不必要的问题。例如对土质把握不准确容易造成挖坑的深度不够,建造的地基稳定性也可能受到影响,使得桥头埋的不够深,从而影响到桥梁的整体质量,一定时间之后就容易产生路面沉降问题。
2沉降段路基路面设计要点
        道路桥梁工程建设质量受设计、施工等多方面因素影响,在后期运营过程中路基路面出现沉降,引起跳车、路面损坏、路基失稳等影响行车舒适性和行车安全的情况,运用科学合理的设计方案,可以避免道路沉降不均造成的病害发生,有助于全面提高道路建设质量水平。
        2.1优化路基路面结构设计
        合理的结构设计能够提高沉降路段路基与路面的结构强度和承载力及稳定性,保证道路行车的安全性。

道路沉降段多处于高边坡填方路基、软基段和路桥连接处等位置,路桥连接处段多采用铺设土工格栅和混凝土搭板过等实现柔性到刚性的过渡,搭板所处的基础稳定和平整性不足都会造成路基结构强度不足而失稳,引起路基路面的沉降。对于软基段应根据软土的物理力学性质参数和基础处理深度选择换填、固化和桩基础等加固措施,提高基础的承载能力,减少因基础不稳而导致的道路沉降。在路基排水设计过程中,为有效解决路基排水问题,应全面分析水文地质条件,按照要求适当增加边沟结构尺寸,同时结合渗透、蒸发、储水等相应的措施,保证各个结构部分的排水性能合格且外部美观性达标,具备较强的排水效果,满足使用需要。
        2.2优化路用材料设计
        设计前做好规划线位范围内的地调工作,搜集和整理气象、水文、地质条件,分析工程所在地的地理位置和地质结构,充分利用开挖土石方,合理调配,选择合适的道路材料,保证道路的结构强度和稳定性。路基路面用材料首选水稳定性好、级配良好的填料,确保水分的蒸发不致使填料内部出现空隙而沉陷,同时保证填筑压实材料的含水率,保证结构的压实度,提高路基路面结构的承载能力。路基路面很容易由于结构层的性能不足出现沉降,砂、石等作为应用广泛的路用材料,高性能及轻质填料更容易保证结构的稳定。合理地选择路用材料,科学把控材料质量,能够减少路面沉降,保证道路行车安全。
        2.3优化工艺方案设计
        高等级的道路桥梁应严格控制路基的剩余沉降量,对于高填方及软土地基段需要经过长时间沉降才能稳定的地段,需要设计合理的施工进度计划,提前施做。合理选择填挖方路基高度,坚持以人文本,持续发展,整体考虑工程成本、工期等因素,避免出现较大的高填和深挖现象,尤其在选线阶段,需要充分考虑线位上的结构,不宜修建填土高度大于20m 的路基。高填方路段要求路基沉降时间较长,施工时往往在路堤沉降达不到要求进行路面结构的施工,道路质量无法保证,因此需要同时考虑桥梁、隧道和路基方案的比选;经济合理的软基处理方案对保证路基稳定是很有必要的,传统的换填不仅破坏了原状土状态,增加了工程量和工程成本和工期成本,道路质量也无法完全保证。目前,强夯、粉或浆喷桩、刚性桩等多种成熟的技术方案被工程实践所检验,在设计时需根据实际情况选择经济合理的软基处治方案,以提高基础承载能力,减少沉降带来的行车隐患。
        2.4优化排水设计
        水作为道路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。由于高等级道路对道路质量要求更高,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,提高道路设计质量,减少水害引起的道路沉降。
结束语
        道路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。
参考文献:
[1]徐乾元,潘思祎.路桥过渡段路基路面设计要点及沉降处理措施[J].四川水泥,2020(02):80.
[2]李文杰.路桥过渡段路基路面设计要点及沉降处理措施[J].科技创新导报,2020,17(04):22-23.
[3]郑铭.公路沉降段路基路面的设计要点分析[J].建材与装饰,2019(34):264-265.
[4]陈忠良,王方斌.道路桥梁沉降段路基路面设计要点分析[J].地产,2019(17):60.
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