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路桥过渡段路基填料与沉降控制研究

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摘要: 当前我国公路建筑行业不断发展,人们对公路的使用频率以及需求越来越高,路基过渡段的填料以及沉降控制是当前高速公路建设中需要解决的重要问题。路桥过渡段设置的合理性将直接影响到行车的速度和路桥的质量与安全。 本文在分析路桥过渡段不均匀沉降原因的基础上,从路基填料的选择、土工格栅的利用和施工组织设计等三方面提出了解决路基不均匀沉降问题的对策 ,保证路桥施工的顺利进行,促进我国运输行业的健康发展。

关键词:路桥;过渡段;路基;沉降控制

中图分类号:TU997文献标识码: A

引言

随着人们对公路使用越来越频繁,路桥过渡段不均匀沉降,即桥头跳车现象已经成为公路最常见的质量缺陷之一,路桥过渡段的填料选择与沉降控制成为公路建设中急需解决的重要问题。路桥的不均匀沉降将会影响到行车的速度以及安全性和舒适性,对公路的正常使用造成影响。因此,需要对造成路桥过渡段不均匀沉降的原因进行深入分析,并给出相应的解决措施。

1.路桥过度段不均匀沉降因素

1.1 地基问题

路桥的基础是在地基的基础上建立起来的,但由于受到桥体自身的荷载,以及各类车辆的流动荷载作用,地基将有可能超负荷工作,从而导致一定程度的地基沉陷,尤其对于路基过渡段而言,此处受力不均匀,将更易受到地基沉降的印象。此外,由于不同的土地有其不同的特点,因此对于地基的要求以及处理方式也不尽相同,即使是同一土质的情况下,也有可能由于上部荷载的不同而产生不同程度的沉降。

1.2 路面结构问题

路面结构层指的是构成路面的各铺砌层,按其所处的层位和作用,主要有面层、基层和垫层。由于路面结构层可能会受到车辆荷载的压力也会受到外部环境的影响,因此在进行结构层设置时需要进行不同结构的铺设,因此结构层的厚度也较深。然而由于桥台身的影响,在进行路面压实时,往往出现台身后一定范围内的垫层和基层的压实程度无法达到设计规定情况。这样在后期车辆使用过程中,由于路面结构的变薄,将会导致路桥的沉陷。

1.3 刚度问题

由于路桥的基本构造是有路面与路基共同组成的有机整体,但由于桥梁本身为刚性结构,而路基本身为柔性结构,导致在承受荷载时,桥梁由于刚性较大从而产生的变形也较小,而路基的由于受到桥身和车辆荷载的双重压力的作用且自身柔性较大,因此会产生较大的变形形变。这样一来,将导致桥体与路基的变形量不一致,从而导致路桥过渡段的不均匀沉降产生。

1.4 设计原因

在进行路桥设计时,需要综合考虑到桥台的类型、土质结构、接缝的具体形式与大小以及压实方式的选择和搭板位置和长度的选择等各种问题。因此,对于路桥过渡段的设计是一个综合性的问题,需要考虑到影响沉降的各个方面。一旦设施不合理,将会造成路桥的不均匀沉降。

1.5 施工控制原因

在目前的路桥施工总,一般来说会根据施工的难易程度对较难的路桥过渡段进行优先施工 ,对于较为简单的路基工程则放在后期进行施工。路桥过渡段的施工操作面较小,且所处位置较为特殊,极易受到不均匀沉降的影响,因此会先进行施工,保证过渡段处的施工质量。但这样一来将导致路基在进行施工后,路桥结合处的路基填土没有经过很长的堆载压密时间,将会导致在后期的车辆荷载作用下逐渐进一步沉降,从而使得桥体与路基之间沉降量不相同,这种施工工序控制上的问题在一定程度上也会导致路桥过渡段的不均匀沉降。

2. 路桥过渡段路基沉降控制

2.1 轻质填料的选择

路桥过渡段路基填料的选择是一项十分重要的工作,不同的填料会有不同的强度以及拉伸性能,将会对桥体的沉降造成一定的影响。因此在进行路桥过渡段路基填料的选择时,应选择干容重较大的砂类土或渗水性较好的材料,这类材料较易被压实,且后期的变化也较小。同时在选择填料时,应根据具体土质情况,通过一系列的实验对填料的性质进行分析和选择,其试验项目应包括: 土壤的液限和塑限测定试验,筛分和击实试验,填料达到规定压实度

时的压实遍数与松铺厚度的关系等。路桥过渡段的填料可以选择轻质填料,这一材料能够显著减低路桥使用过程中的不均匀沉降,还可以使最大沉降点远离桥台,从而保证桥体的安全性和稳定性。

2.2土工格栅的使用

土工格栅是一种路桥工程中较为常用的材料,它强度大、蠕变小、适应各类环境土壤,完全可以满足高等级公路中的高大挡墙使用。能有效的提高加筋承载面的嵌锁、咬合作用、极大程度的增强地基的承载力、有效的约束土体的侧向位移,增强地基稳固性能。土格栅的应用能够与土体共同承受车辆荷载,对应力和应变进行分散,从而增强了土体的稳定性,减少了土地的侧向变形,同时也将上部荷载应力重新分配,有效降低了竖向应力对地基的作用,从而能够有效的防止路基过渡段的不均匀沉降。

2.3 施工组织优化

在进行路桥过渡段施工过程中,应合理考虑到路面结构的压实以及地基的处理,合理控制施工的时间与进度,保证压实的时长与效果,预留出充分的时间,尽量减少路桥发生沉降的可能性。同时,在进行桥台施工时,要对过渡段采取搅拌桩的形式进行处理加固,且在尾部通过砂垫层的铺设,最大限度的减小桥台的变形形变。同时,对于那些采用大型机械无法处理到的细小的压实部分,需要通过小型机械进行进一步的细化加固,保证整个桥面和地基的压实都要到位。

结语

路桥过渡段路基的沉降是当前公路工程中较为常见的一种问题,一旦不注意控制与防止,将会降低路桥的通行效率,影响到路桥的安全性和稳定性。因此应从路基填料的选择方面以及各种施工技术以及施工组织措施方面对沉降进行控制,促进公路工程的健康发展。

参考文献:

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