路桥过渡段软基路基不均匀沉降的原因分析李灿伦

路桥过渡段软基路基不均匀沉降的原因分析李灿伦

广州市广园市政建设有限公司510010

摘要:随着我国经济建设的快速发展,我国在公路桥梁建设方面取得了显著的成就,路桥过渡段路基施工过程中出现的路基不均匀沉降,一直以来都是急需解决的重要难题。因为在路桥过渡软基路基一旦出现了不均匀沉降,就会对道路的安全使用带来很大的隐患,同时也明显的降低了路桥的使用年限,因此要想促进路桥建设的稳定发展,就必须要针对路桥过渡段软基路基处进行很好的质量控制,这样才能够根据施工过程中出现的问题及时的采取措施加以质量控制,通过制定合理的管理制度,进一步做好路桥过渡段的软基路基处理,提高路桥的建设质量。

关键词:路桥过渡段;软基路基;不均匀沉降;原因分析

路桥是当前非常重要的公共基础设施,对于我国的经济发展有着非常重要的促进作用。路桥工程项目建设过程中,路桥过渡段软基路基的处理变得非常重要,因为在此位置容易出现不均匀沉降,就很容易引发桥头跳车等问题,因此在道路建设过程中,为了提高路桥的使用寿命,提高道路的使用安全率,必须要对路基基础建设施工过程中,进行严格的监督和质量控制,使得路基更加的稳定、持久耐用。

1路桥过渡段软基路基出现不均匀沉降的主要原因分析

路桥过渡段软基路基在施工建设过程中,由于各种各样的原因导致了不均匀沉降问题的产生,因此在道路建设过程中,一定要科学准确的认识到路基出现不均匀沉降的情况和原因,这样才能够采取有效的措施加以监督和控制。

1.1路桥过渡段出现软基的勘查和处治不合理

当前路桥软基路基处由于地基的不均匀沉降,很容易引发塌陷等问题,这些问题出现主要原因就是在工作过程中,工作人员勘查工作开展不够专业,同时在工作过程中,没有认真、负责的去开展勘查工作,钻孔的深度没有达到既定的建设标准和要求,对于软基路桥在施工过程中没有及时的发现,有的情况下虽然已经发现了软基路基,但是在施工建设过程中,对于软基面积的大小、深度等没有进行很好的探测工作,这些工作的忽视,都导致了在路桥建设施工过程中出现了不均匀沉降等问题。除此之外,在路桥施工建设过程中,软基路基的参数设置和实际的软基路基值存在一定的差异,这样就可能会忽视了对软基路基的施工建设处理,再加上一些其他的因素影响,从而导致了路基问题严重,造成了路基周围出现了水土流失,从而降低了路基的施工质量。

1.2路桥过渡段结构设计不完善

在施工建设过程中,一定要根据实际施工建设要求对其路桥施工结构进行合理设计,在路桥过渡段施工建设过程中,通常情况下会采用如下的结构设计方案,第一是粗拉料填筑法,这是比较常见的一种结构设计方法,主要是粗糙的完成填筑过程,这种施工建设方法操作起来比较快速、简单。第二是钢筋混凝土施工法,钢筋混凝强度增强,能够明显的提高软基路基的建设强度,使得整个桥梁的强度明显增强,在施工建设过程中,有着较好的利用效果。第三是直接加入钢筋,这种施工建设方式也能够提高路基的强度,操作起来比较简单、方便。这三种方法都能够增强软基路基路桥的施工强度,但是在实际使用过程中,随着我国交通事业的发展,车辆运行量越来越大,在使用过程中,由于路基的不均匀受力,也容易导致不均匀沉降情况出现。

2.路桥过渡段软基路基施工处理

在路桥过渡段路基施工处理过程中,正确的认识到出现的不均匀沉降情况,同时对其影响因素进行分析,进一步在施工建设过程中,能够做好软基路基施工处理。

2.1台后填筑

桥梁两端路堤沉降由地基、路基、路面三部分压缩变形组成。其中,地基的压缩变形由路基路面的恒载和车辆荷载引起,填料的压缩、固结、次固结引起路基路面结构层因行车作用而被压缩。对于面层,若搭板上和桥面上的面层结构和厚度相同,则不会产生沉降差,因此搭板上和桥面上应采用相同的面层结构和厚度。

车辆荷载的作用的影响深度一般2m左右,因此一般搭板下的加强层不超过2m。但实践证明,由于填料自身固结和施工要求不严,若不对整个台背填方作加固处理,,则不能彻底解决桥头跳车问题,国内一些成功解决桥头跳车的实例也证明需对整个台背填方作加固处理,如济青高速公路要求所有构造物台背回填透水性好的砂性土或石灰土,许漯高速公路要求原设计95%区由素土改为石灰稳定土,压实度要求从地基开始均为95%因此,对整个台背填筑从地基开始应采取适当的加固措施,采用砂性土、砂砾、碎石土填筑,必要时用石灰或水泥进行稳定处理,也可采用半刚性材料填筑,以此减少路基工后沉降,同时相应提高压实度要求。

土工合成材料加固台背路基可以有效地控制填土荷载作用下的变形和自然沉降,尤其是不均匀沉降。这是由于土工合成材料可以增强土体本身颗粒间以及土颗粒与土工合成材料接触面间的磨擦咬合作用,使土体部分应力得到扩散和转移,从而使土体的垂直应力和水平拉应力明显降低,土体剪应力明显提高,土体承载能力和抗变形能力、抗裂能力因此而得到明显的提高。但地基为软基时,应先预以加固处理。

在路桥过渡段,若单纯依靠桥头搭板,由于路基压实度没有得到保证,路基下沉,将造成搭板下地基的非均匀甚至脱空,而这对搭板的受力是极为不利的。因此,配合设置桥头搭板,对路基的压实必须进行有效的控制。在压实时,距路基顶面1m左右范围内最好用振动式压路机或其它小型压实机械,每层填筑厚度视压路机械的振压作用深度而定,按分层填筑、分层碾压、分层检测法施工。为了使压路机尽量靠近构造物,可将路基纵向填筑成10°~15°的斜坡,使与构造物(如翼墙)成钝角,以便压路机碾轮尽量接近。此角度不宜过大,便于碾压机械作业稳定安全,该段坡长不小于5m。

2.2地基处理

处理好桥背软弱地基是控制桥头跳车的重要措施。对软基处理目前国内已有换土法、超载预压法、减少附加应力法、排水固结法、深层搅拌法和高压喷射注浆法、振动碎石桩法等处理方法,可以根据实际情况应用,以改善地基性能,提高承载力,减少沉降,缩小桥台与路堤的沉降差,避免错台。

修建在软土地基上的桥台通常采用桩基础。如果在相当厚的软土层修筑高路堤,则软土会因回填材料的质量而向侧向挤动并对基桩施加很大的力。其后果是使桥台产生水平位移或转动。这将损坏支座、伸缩缝,有时还会损坏桥面和桥台。

为了避免不正常的位移的出现,必须减轻回填材料,或者增强地基土或用基桩,达到抵抗侧向流动的强度。此外在桥头采用桩板法、轻质填料、连接箱式桥台、支撑连续板等措施可有效地减少路基的沉降.

2.3台背排水

在路桥过渡段如果排水处理不当,会使水沿桥台路基连接处下渗,降低路面结构层的稳定性,路基和地基的稳定性,加剧错台和跳车。因此应根据台背填料类型、降雨资料及渗水量等选择适宜的排水方式,以疏干台后填料的水分。

台背路基填筑前,在原地基土拱上亦设置泄水管或盲沟。在基底上,先作必要的处理。然后填筑横坡为3%~4%的夯实粘土形成土拱,再在土拱上挖成双向坡的地沟(地沟尺寸一般宽为40cm~60cm,深为30cm~50cm)。在台背后全宽范围内满铺一层隔水材料(可用油毡或下垫尼龙薄膜上盖油毡)。在地沟内四周铺设有小孔的硬塑料管(塑管直径一般不小于10cm。其上小孔孔径为5mm,布成梅花形,间距控制在10cm以内)。塑料泄水管的出口应伸出路基外或桥头锥坡外。在硬塑料管四周填筑透水性好、粒径较大的砂石材料。再分层填筑台后透水性材料,直到路基顶面。

横向盲沟的设置与上相同,取消泄水管,以渗透系数较大的透水性材料填筑地沟(加大粒径碎石)。用土工布包裹盲沟出口处,并对其作必要的处理。有时视需要可在台后填方中设排水垫层。排水垫层的作用:(1)促使地基和其下软弱层能在施工期内基本上完成渗透固结,减少后期下沉量;(2)排走上部填方因降雨等原因下渗的多余水分;(3)孔隙压力增大时有渗透出路,不会由于地下水和潜水在底层的积聚,而降低土体的强度和稳定性。

垫层的厚度为1m~2m,并要高过原地面不少于0.5m,使地基沉陷后,原地面和地下水位不高过垫层。

桥台背面应设置防水涂层以避免渗水对结构物的侵蚀。对于回填区顶面与底面排水,回填表面应夯实并设置截、排水设施,必要时表面予以封闭,以减少地面水下渗。当回填范围较大且表面渗水较多时,应沿回填区底部原地面设置横向水平渗沟或透水管,渗沟或透水管水平间距一般为1m~2m,排水管管径10cm~15cm。

3.结束语

路桥过渡段软基路基施工建设过程中,针对出现的不均匀沉降情况一定要进行原因分析,针对各个影响因素,在每一个施工建设阶段都做好相应的质量控制,这样才能够不断的提高我国路桥工程的建设质量,减少不均匀沉降情况发生,提高路桥建设的社会经济效益,保障人们的出行安全。

参考文献:

[1]王朋.对路桥过渡段软基路基不均匀沉降原因的探究[J].门窗,2014,01:131.

[2]程远学.路桥过渡段不均匀沉降的原因分析及其防治措施[J].中国高新技术企业,2009,15:191-192.

[3]付翠杰.公路路桥过渡段不均匀沉降的原因与控制措施[J].交通世界(运输.车辆),2013,05:160-161.

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