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[摘要]随着我国经济建设发展速度的加快，越来越多的高等级公路出现在人们的生活中，并且极大的推动了我国交通运输业的发展。与此同时，茌实际使用过程中发现在其路桥过渡段较易产生沉降情况，如沉降情况严重则会极大影响交通出行安全，因此，优化路桥工程中过渡段防沉降设计就显得尤为重要。鉴于此，本文将首先对导致路桥过渡段不均匀沉降的因素进行分析，以此来提出对路桥过渡段结构设计进行优化的具体方法，以供相关人士借鉴与参考。
[关键词]路桥工程；过渡段；防沉降设计；优化
1、导致路桥过渡段不均匀沉降的因素分析
1.1路基沉陷
路基的主要作用便是承载路面自身重量以及路面上行驶车辆所产生的负载力，一旦出现路基沉陷情况，将会导致路桥过渡段出现不均匀沉降的现象。与此同时，由于组成路基土质情况的不同，所以路基也会分为多种形式。如果组成路基结构的土体结构不同，当对其中作用相同载荷后，其沉陷程度也会不尽相同；反之，如果在相同土体结构的地基中作用大小不一的载荷力，同样会引起地基出现不同程度的沉陷。
1.2路面沉陷
据调查后发现，由于填土压实度、配合比等与标准规定不符，路面各层指标控制不达标，极易造成路桥工程过渡段出现沉降问题。此外，存在较多外界因素影响路桥过渡段的填土压实度、配合比等，例如，压实机械设备、作业环境、作业人员的施工水平以及填土材料等因素，一旦上述环节有一项存在问题，将会造成压实度等指标难以符合施工工程要求，并且会引发过渡段出现沉降问题。
1.3设计原因
搭板结构是现阶段在我国路桥工程中最为普遍应用的过渡段设计形式，可在一定程度上缓解过渡段所出现的沉降问题，但是断裂问题是制约该设计形式发展的最大弊端。通常搭板结构出现沉降的主要原因可归结为以下几方面：（1）桥头搭板的设计长度不合理。按照标准要求，搭板长度在大中型桥梁中应为8米，在填土不高于0.5米的通道、涵洞以及小型桥梁中的搭板长度为5米，否则将会造成难以有效的进行顺接并且会存在跳车隐患；（2）标准滞后。桥头搭板的设计在现行公路桥梁设计标准中没有明确规定，从而造成桥头搭板的设计缺乏专业性。
2、桥头过渡段的结构设计
2.1过渡段与地基、路基的设计
目前高等级公路通常沥青混凝土结构为路面结构的主要设计形式，并且刚度较小，桥台结构通常为混凝土结构，且具有較大的刚度，因此，设计人员需要合理的对公路与桥台的过渡段进行设计。软土地基首先需要进行相应的处理，主要通过架设高强度过渡段的方式来进行处理，此外，同样的方式也可以在路基上的采用。在路基與桥台之间设计大约50米左右的强度过渡带。与此同时，为了桥台与路基更好的完成强度过渡，可以在过渡带处填充不同的级配填料。如果施工条件有限，难以铺设50米的渐变带，应至少确保其不小于30米。在填筑桥台引道路堤时，如果使用土工合成材料加筋路堤，对于提升地基的承载能力并不明显。为确保车辆荷载与路堤填土的共同荷载不会导致过渡段地基出现程度较大的沉降，因此，必须首先加强过渡段地基的承载能力，以便最大限度的发挥出土工合成材料的优势。通常路基的沉降差在公路桥梁过渡段应确保不大于5厘米，沉降破差不大于0.4%。
2.2桥头过渡段的结构型式设计
2.2.1选择合理的结构形式
相关人员在对路桥过渡段路基进行设计施工时，建议使用如图1所示的土工格栅技术。土体自身的抗剪强度可通过土工格栅进行一定程度的增强，使之可以同时承受土体自身和路面车辆所施加的载荷，并且减轻土体的变形压力，可以很好的控制路基填土的侧向位移，进而增强路基的可靠性与安全性。此外，路基的填土可以与土工格栅产生摩擦力，使垂直作用在桥台背部的压力减轻，进而增强公路桥梁过渡段中路基的承载能力，可明显降低沉降量。为减轻土工格栅在车辆荷载作用力下的形变，通常采用水平方式来完成土工格栅的铺设作业。
2.2.2合理设计搭板长度与强度
合理设计搭板的强度与长度。通常按照以下原则来完成搭板长度的设计工作：（1）在路面设计年使用限内，路面纵坡、横坡由于道路沉降而不顺畅，因此，要求搭板随路堤沉降后倾角茌1/200～1/300范围内变化；（2）搭板长度应确保可以跨域桥台台背预留的土方缺口，或者保证跨越桥台台背的搭板长度难以被路面车辆所碾压；（3）对踏板本体结构的受力情况加以分析，并对其长采用弹性地基来对搭板长度进行计算。搭板强度可通过桥台台背填堵与搭扳处所出现的脱空情况加以判断，同时根据枕梁铺设位置和搭板的阶段划分所产生的影响来对搭板强度进行具体设计。例如采用楔形柔性搭板，可将楔形加固区域设计在路桥过渡段，在桥台侧固定柔性结构层，路基与另一侧相连，以此便于柔性路基模量与刚性桥台的过渡更为可靠，从而达到消除异性沉降的目的。
2.2.3选择合适的台背材料
路基与桥头搭板之间可能存在的施工缝，如果遇到阴雨天气容易引起渗水，从而让路基结构层软化产生沉降，导致桥头跳车现象的发生。因此在进行施工设计时要选择合适的台背填料，在桥台5到10米的范围内选择高强度、容易压实、透水性好的填筑材料，或者可以采取桥头打桩或台后搭板的双重加固措施进行解决。另外也可以采取设置柔性桥台的方式来进行处理，如图2所示。
结语：
综上所述，公路的行车安全与舒适度会因为桥头过渡段所出现的沉降问题而受到影响，因此，对其进行优化设计就显得尤为重要。相关设计人员和工程施工单位应对设计方案与施工工艺不断进行完善，以此来确保路桥工程过渡段的沉降范围满足设计与验收要求，使路桥工程的使用寿命与安全可靠性得到保障，对于推动我国路桥工程事业的发展具有积极意义。
[关键词]路桥工程；过渡段；防沉降设计；优化
1、导致路桥过渡段不均匀沉降的因素分析
1.1路基沉陷
路基的主要作用便是承载路面自身重量以及路面上行驶车辆所产生的负载力，一旦出现路基沉陷情况，将会导致路桥过渡段出现不均匀沉降的现象。与此同时，由于组成路基土质情况的不同，所以路基也会分为多种形式。如果组成路基结构的土体结构不同，当对其中作用相同载荷后，其沉陷程度也会不尽相同；反之，如果在相同土体结构的地基中作用大小不一的载荷力，同样会引起地基出现不同程度的沉陷。
1.2路面沉陷
据调查后发现，由于填土压实度、配合比等与标准规定不符，路面各层指标控制不达标，极易造成路桥工程过渡段出现沉降问题。此外，存在较多外界因素影响路桥过渡段的填土压实度、配合比等，例如，压实机械设备、作业环境、作业人员的施工水平以及填土材料等因素，一旦上述环节有一项存在问题，将会造成压实度等指标难以符合施工工程要求，并且会引发过渡段出现沉降问题。
1.3设计原因
搭板结构是现阶段在我国路桥工程中最为普遍应用的过渡段设计形式，可在一定程度上缓解过渡段所出现的沉降问题，但是断裂问题是制约该设计形式发展的最大弊端。通常搭板结构出现沉降的主要原因可归结为以下几方面：（1）桥头搭板的设计长度不合理。按照标准要求，搭板长度在大中型桥梁中应为8米，在填土不高于0.5米的通道、涵洞以及小型桥梁中的搭板长度为5米，否则将会造成难以有效的进行顺接并且会存在跳车隐患；（2）标准滞后。桥头搭板的设计在现行公路桥梁设计标准中没有明确规定，从而造成桥头搭板的设计缺乏专业性。
2、桥头过渡段的结构设计
2.1过渡段与地基、路基的设计
目前高等级公路通常沥青混凝土结构为路面结构的主要设计形式，并且刚度较小，桥台结构通常为混凝土结构，且具有較大的刚度，因此，设计人员需要合理的对公路与桥台的过渡段进行设计。软土地基首先需要进行相应的处理，主要通过架设高强度过渡段的方式来进行处理，此外，同样的方式也可以在路基上的采用。在路基與桥台之间设计大约50米左右的强度过渡带。与此同时，为了桥台与路基更好的完成强度过渡，可以在过渡带处填充不同的级配填料。如果施工条件有限，难以铺设50米的渐变带，应至少确保其不小于30米。在填筑桥台引道路堤时，如果使用土工合成材料加筋路堤，对于提升地基的承载能力并不明显。为确保车辆荷载与路堤填土的共同荷载不会导致过渡段地基出现程度较大的沉降，因此，必须首先加强过渡段地基的承载能力，以便最大限度的发挥出土工合成材料的优势。通常路基的沉降差在公路桥梁过渡段应确保不大于5厘米，沉降破差不大于0.4%。
2.2桥头过渡段的结构型式设计
2.2.1选择合理的结构形式
相关人员在对路桥过渡段路基进行设计施工时，建议使用如图1所示的土工格栅技术。土体自身的抗剪强度可通过土工格栅进行一定程度的增强，使之可以同时承受土体自身和路面车辆所施加的载荷，并且减轻土体的变形压力，可以很好的控制路基填土的侧向位移，进而增强路基的可靠性与安全性。此外，路基的填土可以与土工格栅产生摩擦力，使垂直作用在桥台背部的压力减轻，进而增强公路桥梁过渡段中路基的承载能力，可明显降低沉降量。为减轻土工格栅在车辆荷载作用力下的形变，通常采用水平方式来完成土工格栅的铺设作业。
2.2.2合理设计搭板长度与强度
合理设计搭板的强度与长度。通常按照以下原则来完成搭板长度的设计工作：（1）在路面设计年使用限内，路面纵坡、横坡由于道路沉降而不顺畅，因此，要求搭板随路堤沉降后倾角茌1/200～1/300范围内变化；（2）搭板长度应确保可以跨域桥台台背预留的土方缺口，或者保证跨越桥台台背的搭板长度难以被路面车辆所碾压；（3）对踏板本体结构的受力情况加以分析，并对其长采用弹性地基来对搭板长度进行计算。搭板强度可通过桥台台背填堵与搭扳处所出现的脱空情况加以判断，同时根据枕梁铺设位置和搭板的阶段划分所产生的影响来对搭板强度进行具体设计。例如采用楔形柔性搭板，可将楔形加固区域设计在路桥过渡段，在桥台侧固定柔性结构层，路基与另一侧相连，以此便于柔性路基模量与刚性桥台的过渡更为可靠，从而达到消除异性沉降的目的。
2.2.3选择合适的台背材料
路基与桥头搭板之间可能存在的施工缝，如果遇到阴雨天气容易引起渗水，从而让路基结构层软化产生沉降，导致桥头跳车现象的发生。因此在进行施工设计时要选择合适的台背填料，在桥台5到10米的范围内选择高强度、容易压实、透水性好的填筑材料，或者可以采取桥头打桩或台后搭板的双重加固措施进行解决。另外也可以采取设置柔性桥台的方式来进行处理，如图2所示。
结语：
综上所述，公路的行车安全与舒适度会因为桥头过渡段所出现的沉降问题而受到影响，因此，对其进行优化设计就显得尤为重要。相关设计人员和工程施工单位应对设计方案与施工工艺不断进行完善，以此来确保路桥工程过渡段的沉降范围满足设计与验收要求，使路桥工程的使用寿命与安全可靠性得到保障，对于推动我国路桥工程事业的发展具有积极意义。