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路桥过渡段沉降成因分析与设计

2018-09-26 11:30:34 《驾驶园》 2018年7期

邱伟

摘要:虽然我国的高速公路有了一定的发展,但是目前我国现有的高速公路使用当中,仍然存在着一些问题。例如,路桥过渡段的不均匀沉降的发生,致使过往车辆发生跳车情况,会很大程度上影响到行车的舒适及安全程度,同时,也是目前我国高速公路发展的一个重大障碍,严重影响着行业经济的发展与进步。本文主要对路桥过渡段的不均匀沉降成因进行分析,并从设计阶段着手,提出相关的建议和措施。

【关键词】路桥;过渡段;沉降成因;设计

近几年,伴随着我国社会经济的不断进步,高速公路的建设发展也有了很大的成效,不断向着更加舒适和便捷的方面前进,逐步与世界先进水平靠拢,但是,就目前我国现有的高速公路使用情况来看,其中仍然存在着一些问题。例如路桥过渡段的不均匀沉降的发生,将会很大程度上影响到行车的舒适及安全程度,且相关数据资料显示,国家每年用于路基沉降的维修和维护费用,也是一个较大的金额。同时,也是目前我国高速公路发展的一个重大障碍,严重影响着行业经济的发展与进步。因此,对于该课题进行分析和研究具有重要的理论和现实意义。

1.过渡段路基不均匀沉降的成因分析

引起路桥过渡段路基不均匀沉降的原因是多方面的,既受到自然因素的影响,同时也受到施工的影响,由于自然因素不可控制,本文主要从设计与施工方面影响因素进行分析:

1.1设计方面的缺陷影响

由于前期工作的准备不到位,对于地质布控少或者是钻探的深度不足,对于实际的环境资料收集和认识不足,导致在进行相关的设计计算时,没有能将一些实际的情况考虑进去,造成设计要求达不到国家相关规范的要求,不能满足实际的需求。或者由于设计人员的工作能力和经验欠缺,在进行设计时,未能考虑到某些相关指标,或者在进行承受力等指标计算时发生错误,图审时也未能及时发现,致使出现设计方面的缺陷,严重降低实际的工程质量。

1.2建筑材料刚度差异的影响

首先,台背填料与桥台之间的刚度有所差别。一般情况下,桥台所使用的材料为钢筋混凝土,路基的填料为土,相对比较柔软,两者之间的刚度差距较大,且桥台下部的地基经过一定措施进行加固处理。因此,当车辆经过过渡段时,由于过往车辆的重量,会给台背和桥台一个同样大小的荷载,再加上土壤或钢筋混凝土自身的重力,会使得其发生一定程度的沉降,但是沉降程度会有所差异。土体沉降之后逐渐被压实并逐渐开始变形,而桥台的设计经过加固处理,其沉降的程度相对较小,最终只是两者沉降程度不同,形成不均匀沉降。

1.3施工过程管控不良

由于相关监督部门的监管不力,致使有些施工单位为了自身的眼前利益,没有严格按照图纸进行施工,在施工过程中,为了降低施工成本偷工减料,为了按时完成工期粗制滥造,严重影响到路桥的施工质量和使用寿命。例如:在混凝土没有充分凝固的状态下,立刻进行下一道工序的施工,使得路基沉降相对延迟,造成不均匀沉降的后果;没能按照要求修建护坡,使得旁边的填土发生整体偏移,影响桥梁的基础;或者由于操作平台较窄的约束,使得难以进行机械压实操作,长时间的荷载压力影响,最终导致变形和不均匀沉降。

1.4雨水浸泡的影响

目前,我国对于桥台台背填料大多都是使用渗水性较佳的材料,并采用一定的措施进行护坡。如果是长期浸泡水中的路基则使用浆砌片石,一般的区域则采取草皮等材料,没有考虑单独设立排水系统。但是通过对国内外的基础资料进行调查,发现使用草皮进行护坡的方式效果并不佳,没有起到充分保护路堤不被水侵蚀等预想的效果,最终导致填土的流失,引起路基的不均匀沉降。

2.路桥过渡段设计控制

设计是工程最初始的阶段,只有工程的设计合理,后期的施工工作才能有序进行。一旦设计出现问题,即使施工過程再严格的监控和制度,都不能确保工程质量满足规范和实际需求。因此,重视工程的设计阶段,对于保证工程质量具有重要的作用和意义。

2.1严格按照规范

对于路桥的设计,国家有出台过相关的规范文件,其中对于路桥连接处的技术设计进行了严格的规定,要求过渡段的最大允许工后沉降不得超过10厘米,且对于需要进行长期连续观察的,其每月的沉降量也不得高于6毫米。由于施工单位在施工过程中,工作任务繁忙,时间也比较紧张,对于沉降量的检测可能不够准确,或者不能按照规定连续3个月进行观测,因此,在进行设计时,建议将最大沉降量的改为不得高于5厘米,以保障工程质量满足要求。

2.2合理利用土工格栅

在对路基进行设计时,可以考虑使用土工格栅,这种材料在受到荷载的压力时,土工格栅与路基的填土之间发生摩擦,可以使荷载力进行重新的分布,减少路基中受到的垂直荷载力。同时,土工格栅还可以限制填土的侧向变形,从而影响其横向位移,而且,由于土工格栅这种材料具有一定的弹性,因此,在过往车辆不断的压力之下,可以有效的降低变形的积累,能够达到增大路基稳定性的目的。正是因为土工格栅的这种特殊的性质,将其合理的用在路基中,可以很好的控制过渡段的不均匀沉降。

2.3重视地下水的影响

对于路桥过渡段的设计,一定要做好路基的紧密和均匀,重视地下水的影响。做好地下水的排水系统,最大可能的较小地下水对于路基的破环。进行路基填土时,要保证填土的干燥,如果填土的含水量过高,则需要进行一定的风干处理之后,才可进行回填使用。台背的位置进行回填时,可以使用砂石等透水性较好的材料进行填充,做好雨水的排放,避免水对路基的破坏。

2.4重视搭板的设计和使用

就目前的路桥过渡段设计时,搭板设计也是较为普遍的用法,但是并没有解决过渡段不均匀沉降的问题,主要原因是在设计和施工时,对于搭板作用的不重视。对于搭板的设计,应当注意以下两方面的原则,才能实现其本身的作用。第一,搭板的长度,可以跨越桥台台背没能进行压实的土体;第二,依据搭板的实际受到荷载的情况,进行严密合理的计算搭板长度。根据以上原则,在过渡段路基的设计中,重视并合理使用搭板。

3.结束语

影响路桥过渡段不均匀沉降的原因是多方面的,在进行处理和规避是也相对比较困难。本文首先对其影响原因进行了深入分析,并从设计角度作为出发点,提出了四个方面需注意的问题和建议,以希望可以从最开始的阶段,来减少路基的不均匀沉降程度,提升高速公路的舒适和安全性能。

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