摘 要:随着交通不断的发展,各种桥梁转换设施不断在交通运输环节中得到应用,对桥梁与路面接触的交接处很容易出现路基沉降现象,不但影响路桥的使用寿命,还给交通运输带来不少的麻烦,本文就这个问题进行阐述,并提出在施工环节应该考虑和防备的措施。
　　关键词:路桥 路基 沉降 填筑
　　中图分类号:U416 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)04(c)-0052-01
　　
　　路桥过度段基本上是软土填筑路基,由于其天然特性,在施工期间和竣工后,填筑软土的固结程度不同,造成一定程度的沉降,给设计和施工带来比较难的预估,在路面结构层的施工过程中产生一定的沉降,造成巨大的经济损失和地面承受能力。路基沉降造成最明显的现象就是车辆的“桥头跳车”现象,就这个现象分析如下。
　　
　　1 关于桥头跳车现象的原理分析
　　在路基填筑路段,特别在桥头与地面路基交接处,由于填土荷载超过地基承载力,导致软土沿着比较硬的层面或岩面发生横向或纵向滑移,造成路基与桥梁架构出现裂缝,当车辆通过时,就会发生桥头跳车,给交通造成一定的安全隐患和驾车不舒适感,这种纵向层面不同的地基处理不当造成地基的不均匀沉降,就会产生差异沉降,经过多方研究表明:桥头路堤的工后沉降一般要比桥梁的工后沉降大,造成桥头跳车的几率就会大。
　　
　　2 桥头跳车物理施工控制方式
　　根据桥头跳车产生的主要原因,如果将路桥过渡段填土自上而下等分成几个水平层,路桥过渡段表面任意点的沉降量可以表示为S=S。+Sz+S3,其中S。表示路桥过渡段填土的压缩沉降;Sz表示地基表层土的压缩沉降;S3表示路桥过渡段地基土的固结沉降。根据这个公式可以计算出路基过度段的任意点的预沉降量S,我们可以通过仪以下分析进行施工控制。在路桥过渡段,软土层是由回填土和下卧软土地基共同组成,具体沉降程度表现为:一是回填土与软土地基的压缩变形是不同的,回填土的压缩变形要比软土基层的变形大得多,这部分变形是造成路桥过渡段沉降的主要部分,二是路橋过渡段软土地基含水率较高、土体的强度不稳定性和整体不均匀滑动等原因产生的沉降。
　　
　　3 对产生桥头跳车施工因素控制方法
　　3.1 预控制沉降法
　　预沉就是预先进行路段层面的沉降压力计算,考虑使用降低水分和增加荷载的办法来预制原材料的控制方法,目的是使压缩层内的软土在路面结构施工结束前基本完成固结沉降,减少施工后的整体沉降,具体的措施和办法有堆载预压法、砂桩预压法、降水预压法等方法,来消除工后沉降的几率,下面介绍这几种方法的使用特点。
　　一是堆载预压法,这种方法的特点是周期较长,费用较小。这个方法适用在地基压缩层范围内至少存在一层透水层,或地基压缩层为夹薄层粉砂的粘性土层,在路基中含有透水层且有足够预压时间的条件下,采取直接堆载预压可以使剩余的原沉降量小于允许值,使地基沉降在加载预压期间大部分完成。
　　二是砂桩预压法,这种方法的特点是预压周期较短,相比堆载预压法施工费用较高。适用于一般性软土,尤其是当路基压缩层深度范围内不存在透水层时,可设砂井建立必要的排水通道,同时必须在沙井上填土预压,使有压孔隙水由砂井排出。
　　三是降水预压法,这种方法的特点是加固周期较短,相比砂桩预压法施工费用较小。主要有浅层真空降水和深层排水板降水,适用于砂土、粉土、夹薄层粉细砂的粘土层等土体透水性较强的土层。浅层真空降水是运用真空泵抽吸土中孔隙水降低地下水位的同时,利用大气压对地基产生预压作用,借助于井点抽水降低地下水位以达到压缩土体的目的;深层排水板降水是借助于深插土体的塑料排水板,使深层地基中的孔隙水速度排出。
　　3.2 消除沉降法
　　消除沉降法就是消除或减小填土和下卧层的压缩性,具体的方法有压密注浆法、深层搅拌桩加固法和钢渣桩、二灰碎石桩挤密法。
　　一是压密注浆法,特点是时间较短,相比其他方法费用较大,适用于砂性土、粉性土、粘性土和一般填土。压密注浆是挤密排水和固化等综合作用的结果,它使加固土层的物理力学性质改善,降水量孔隙比减小,压缩模量和空隙指标提高。
　　二是深层搅拌桩法,其特点是加固周期较短,相比其他方法费用较大。适合于处理淤泥、淤泥质土、地基承载力不大于120 kPa的粘性土和粉性土地基。
　　三是通过挤密作用消除或减小路桥过渡段沉降法,适于砂土、粉性土、人工填土、软粘土层,相比深层搅拌桩法费用较高,施工周期较短。主要是利用二灰碎石桩,二灰碎石桩具有挤土、排水、吸水作用,可以减小竣工通车后沉降,加速土体固结。
　　这些方法在具体施工现场和实验阶段,根据不同地质条件和交通需要,可以综合应用以上办法来进行试验,目的是能够快速和紧密完成施工任务,保证路桥的平稳程度,就是同时考虑预压、降水、挤密土体和利用适当材料加固路桥过渡段的方法。
　　4 路桥过渡段软基路面的施工方法
　　4.1 填料的选择
　　实施路桥过渡段路堤填筑之前,要有目的地选择施工路段的填料,填料的选择原则应选用干容重较大的砂类土或渗水性较好的材料。这样的材料具有良好的级配水稳定性和压实特性。采用各种土壤作对比试验。应用上文介绍的方法进行预压制,分别对各种土壤在相同压实机具下达到同等压实度时的结构关系。当采用非渗水性土时,应在土中增加外掺剂,如石灰、水泥等。
　　4.2 施工方法的综合应用
　　根据上文分析,使用水泥粉喷桩复合地基加固,得到的软土效果明显,施工工期短,但工程造价相对比较高;超载预压可利用施工荷载作为软基预压荷载,方便施工,工期长,剩余沉降量大,工后控制比较困难;排水板法加固工期较短,比粉喷桩法周期长,介于两者之间。各种方法的机理及适应性各有特点,施工过程中要根据当地工程实际情况加以选择采用。
　　4.3 施工组织
　　在桥台结构完成后,尽快安排过渡段路堤与一般填土路堤的施工,并使用具有同等压实度能量的压实机械将过渡段路堤与一般路堤的碾压面按大致相同的高度进行填筑碾压。在路堤与桥台连接部位,路堤与锥坡预压填土应同步填筑与碾压,使用大型机械碾压困难时可改用小型振动压实机械进行充分压实。
　　桥头跳车只是一个现象而已,体现在施工阶段的扎实工程控制和设计阶段的试验分析有关,桥头过度段的路基重要性体现在工后交通所产生的事故和设施要求方面,体现一个生产单位、一个城市的综合管理水平。这种自然的沉降是可以得到控制的,埋葬在人们心中的一点点沉降是难以弥补的,这项工作任重而道远。
　　
　　参考文献
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