路桥过渡段路基路面设计及其沉降处理分析 黄瑶 高廷枢

发表时间:2021/7/28   来源:《基层建设》2021年第14期   作者:黄瑶 高廷枢
[导读] 经济的发展,城镇化进程的加快,促进交通建设项目的增多。随着交通量的不断增加,桥头跳车问题越来越严重

        华蓝设计(集团)有限公司  广西南宁  530000
        摘要:经济的发展,城镇化进程的加快,促进交通建设项目的增多。随着交通量的不断增加,桥头跳车问题越来越严重,导致该问题出现的主要原因是过渡层沉降问题。以此为基础,要保证路桥过渡段路基路面设计工作的全面有序开展,这样才能够为过渡段设计以及施工工作的顺利实施打下良好基础,以此来保证施工质量,尽可能避免出现沉降的一系列问题。要从根本上保证路基路面设计水平的提升,对符合现实要求的过渡段搭板结构进行合理利用,以此来实现对沉降的控制,为过渡段的稳定性和可靠性提供保证。本文就路桥过渡段路基路面设计及其沉降处理展开探讨。
        关键词:路桥过渡段;路基路面设计;沉降处理


        引言
        近年来,由于我国特色社会主义市场经济体系建设的快速、健康发展,在很大程度上直接推动了大型路网大桥建设项目投资的繁荣与快速发展,使目前我国大型路网大桥的投资与建设规模不断扩大。但路桥过渡段因路基沉降严重塌陷而引发的桥头路基跳车的不良现象,不仅可直接严重破坏高速道路的美观,影响人们行车的舒适性,更会给普通民众出行带来严重的交通及行车安全隐患,因此,在高速公路上进行桥梁结构施工时,做好桥头路基沉降、路面结构设计及对其进行事后安全防护等措施的前期准备工作十分重要。
        1桥梁过渡段路基路面的设计要点
        1.1科学合理设计路基路面结构
        道路结构设计是否科学合理,将会产生道路后期的沉降直接的影响。以沥青路面为例,实际设计中沥青路面的结构群设计主要是满足结构的整体刚度,控制各层的疲劳开裂,然后,前者要求控制各层结构的变形值,以防止整体刚度降低引起路基路面的沉降和其他损坏。在进行计算工作时,往往要求设计的弯沉值要大于实测的弯沉值。中国的道路建设已经广泛开展,相关设计单位经验丰富,在这一点上一般都很熟练使用。但是需要注意的是,弯沉值要根据公路等级和材料类型来计算选择公路等级系数、面层类型系数和基层类型系数。此外,还要考虑在一些出现有季节性冻土或地下水位高、排水不畅的地段,还应该增加对应的功能层。
        1.2过渡段路基设计
        在针对过渡段的路基进行设计时,一般会对土工格栅进行优先考虑,对于土工格栅而言,要保证整个施工过程的规范化和合理化,将其自身的抗剪力作用充分发挥出来。与周边的土形成一体,这样有利于共同承担行车荷载或者土体自重,尽可能避免土体出现侧向变形等一系列问题。同时能够对土体侧向发生位移等一系列问题起到良好的控制效果,促使路基能够保持在相对比较稳定的状态。
        1.3地基与路基设计要点
        刚性较强的混凝土结构通常用于路桥工程的桥台,但由于路基刚度不高,所以设计地基和路基时,应注意处理并且把控好桥台和路基间的刚度差,以避免出现沉降的情况,提升工程总质量。在进行地基与路基设计时,首先需要设置一个长度为50m左右的坡度带位于路堤和桥台之间,之后还需要填充相应的缓解材料在其内,使得车辆在过渡段行驶时更加平稳。其次,采用碎石的级配范围符合规定的级配碎石填充过渡段路基。最后,为了使得填料压缩性被降低,需要再加入适量的水泥,从而使得不均匀沉降的情况发生的更少。
        1.4搭板强度以及长度合理设计
        在针对搭板的长度进行设计时,通常情况下要与现阶段的设计情况进行结合,首先在对使用年限进行设计时,要控制在使用年限范围之内。由于道路沉降而导致的纵坡等一系列问题,通常需要在沉降之后将倾角,控制在1/300-1/200的范围之内。其次要保证搭板有一定的长度,需要被土体压紧。除此之外,要与过渡段自身搭板的受力进行结合,与弹性地基进行结合之后实现对长度准确有效的计算。比如在实践中如果过度段自身的长度是10米时,那么需要保证搭板长度能够控制在10-12米的范围之内。


在针对搭板强度进行设计时,填土与搭板相互之间脱空状态进行结合,这样才能够确定。比如楔形柔性搭板在过渡段可以对加固区域位置进行合理设置,紧接着将柔性结构当中的一端直接在桥台上进行设置,而另外一端与路基进行有效连接,促使刚性桥台自身与路基模量之间能够实现有效的过渡。这样做的根本目的是为了对差异沉降进行有效控制,以此来实现桥头跳车等问题的预防。
        2沉降处理措施
        2.1合理安排布置桥台位置
        进行路桥设计之前,需要对选址的路线进行全面分析,通过开展地质勘察工作来了解现场的情况,对平衡线形以及设计、施工之间的关系进行明确,为设计、施工提供相应的依据。针对桥台、台后的填土,应选择在挖方地段进行,注意避开填方地段,并且避开软弱的地基,使桥台地基能够与台后的地基地质条件相互一致,为之后的施工创造更好的条件。
        2.2地基沉降处理
        路桥工程要求过渡段路基、路面的沉降指标不得超过10cm,以此来有效地避免有变形以及跳桥的现象在过渡段发生,提高道路质量延长了使用寿命。为符合相关规定和要求,必须控制过渡段的变形,严格控制施工质量。在处理地基沉降的问题时,可以运用到轻质材料置换法、土工格栅加固法和水泥搅拌桩法。轻质材料替代法的具体方法是通过使用一些类似于膨胀性聚苯乙烯、泡沫混凝土等的物质当作填料,为减少地基的沉降。过渡段沉降的线性坡度可以通过改变置换充填法的厚度来实现,桩的间距和长度可以通过水泥搅拌桩加固土桩来实现。土工格栅加固是由高密度聚乙烯或聚丙烯制成的加固方法新型土工合成材料主要由挤压和拉伸制成,起到加固作用。其在抗应力的能力上比较突出,可以防止土壤变形,和土壤的形成有机整体,防止沉降。不仅如此,其还可以使得土壤的抗剪能力被得到提高,更容易地嵌入土壤之中,大大地改善了地基基础的性能。
        2.3路桥过渡段变形控制
        路桥过渡段在变形控制方面,工作人员需要严格按照现阶段的变形控制要求进行有效管理。路桥过渡段自身的沉降指数相对比较严格,同时局部纵坡保持在0.5%以下,如果路桥过渡段施工时,现有参数已经超过标准要求,势必会引起严重的变形问题。导致车辆的通行很容易出现桥头跳车等问题,因此为了从根本上实现对相关问题的有效规定,要遵循现有施工流程和规范化要求,尽可能减少路面与桥面自身的沉降差异,避免出现沉降发生率,以此来为过渡段的稳定性和安全性提供保证。
        2.4提升人员专业技术水平
        增加经费投入,提高路桥过渡段设计和施工人员的专业技术水平,各有关企业应加大对技术人员的教育和培训力度,着力提高关键技术的运用能力,并为路桥基础设施建设和服务事业配备一批技术精湛、实际操作能力强的专业技术人员。政府设立专项资金,鼓励相关技术人员积极推广改善和创造台后填筑、站前排水、土墙地基处理、伸缩缝浇筑或焊接等相关技术。
        结语
        总而言之,致使路桥过渡段路面路基发生沉降的因素有很多。这些因素每一个都对之后的正常使用和施工质量产生了不利的影响。所以为了改善路桥过渡段路基路面的质量,使过渡段的沉降率有所降低,使路基变形能够以线性过渡的方式呈现出来,需要根据工程实际来制定出合理的路基路面处理方案。
        参考文献:
        [1]董金迎.路桥工程路基路面与桥梁过渡段施工工艺研究[J].山东工业技术,2019(50):120.
        [2]王敏.路桥过渡段的路基路面结构设计方法[J].工程建设与设计,2019(21):71-73.
        [3]郭恒禹.关于道路桥梁沉降段路基路面施工技术的探讨[J].四川水泥,2019(10):50.
        [4]王敏.路桥过渡段的路基路面结构设计方法[J].工程建设与设计,2019(21):71-73.

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