试析路桥工程工中软土地基的设计与施工技术.docVIP

精品论文 参考文献 试析路桥工程工中软土地基的设计与施工技术 苏章超 　　广州市番禺建筑设计院有限公司 511400 　　摘要：本文主要分析路桥过渡段软基路基路面产生不均匀沉降的原因，并且从设计和施工两方面提出有效的控制措施对提高公路使用品质有着重要的现实意义。提出桥头引道过渡段软基路堤结构的设计与施工技术，以减少路桥间的不平顺，从而防止或避免桥头跳车现象。 　　关键词：公路工程；软基；不均匀沉降；结构设计；施工组织 　　随着公路建设的不断发展，高等级公路的安全性、舒适性和可靠性在交通营运中显得越来越重要。从公路工程调查分析可知，在软土地基路段，尤其是在桥梁引道处，由于桥台与路基的刚度差异性以及路基沉降等原因，极易产生沉降差，导致路面不平顺，出现桥头跳车现象，引起车辆行驶的舒适与安全问题。因此，在路桥之间设置一定长度的过渡段，使路桥之间的刚度逐渐变化，减少路桥间差异沉降，防止或避免桥头跳车现象，是本文的主要研究目的。 　　1路桥过渡段软基路基不均匀沉降的原因 　　1.1刚度差异 　　道路是柔性（刚性）路面与柔性路基的组合，而桥梁是刚性结构物，由于桥梁结构刚度比道路的刚度大得多，经过车辆荷载长时间的作用，桥跨结构变形很小且基础以下部分不会产生明显变形，而作为路基填料的土基部分在自身重力和外部荷载的作用下，会产生弹性变形和永久变形。 　　1.2桥头引道软土地基处治不佳 　　软基路段由于地基沉降引起的桥头跳车现象主要是施工图设计时，地质钻探布孔过少，钻探深度不够，未能及时发现软基存在，或者未能准确探明软基范围和深度以及软土的物理力学性质等，导致桥头路堤软土地基处治遗漏，或采取的处治方法不恰当。此外，采用的软基处治理论计算方法和选用的计算参数与软基实际情况存在一定差距，导致软基处治设计未能达到预期效果，不能满足交通部《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》的技术要求，以及雨水侵蚀造成路堤填土流失和强度降低，也是造成路桥过渡段路堤沉降的主要原因。 　　1.3桥头引道过渡段结构设计欠周到 　　桥头引道路基工程中，常用的过渡段工程处治措施有粗粒填筑法、钢筋混凝土过渡板（即搭板）和加筋土法等。这些处理措施的主要目的是通过提高路基的整体强度，从而降低路桥间的刚度变化以及沉降差异，以减少路桥间的不平顺，从而防治或避免桥头跳车现象。然而在施工中设置搭板以后的桥头跳车现象仍然严重，桥头搭板断板现象较为普遍。主要存在以下几种原因：（1）根据桥梁的长度，桥头设置板长度为：大、中桥，搭板长度为8～5m。然而，桥头引道路堤常处于高填方路段，桥涵结构与桥头路堤相对沉降量大，经常由于搭板长度不够而起不到顺接作用，造成行驶车辆出现桥头跳车现象。（2）搭板设计根据支承在弹性地基上的板计算，易因台背路堤沉降或雨水冲刷造成台背路堤脱空而致使搭板设计强度不足，产生断板，引起桥头线形突变，诱发车辆跳车现象。（3）桥头搭板处理目前尚没有定型的设计计算方法，公路桥涵设计规范也没有明确规定。（4）工程实践中，桥头搭板一般不作专项设计。但是，从工程实践可知，合理地处治软土地基，实施台后填土压实是消除路堤筑土体沉降的条件，而可靠的搭板设计是解决桥头跳车的重要保证。 　　1.4桥头引道路堤边坡防护措施欠妥 　　沿海台风和暴雨频繁地区，雨水对道路的冲刷和侵蚀比其它地区严重，方格网草防护等路堤边坡防护措施未能起到保护路基免受雨水侵害的作用。因此，桥头引道路堤边坡防护措施以及台背防水和排水设施的不适当，促使台背填土流失，路基强度降低。在行驶车辆长期反复作用下，桥头引道过渡段填土产生塑性变形，诱发桥头路堤不均匀沉降，出现桥头跳车现象。 　　2路桥过渡段的结构设计 　　2.1路桥过渡段的变形控制 　　从路桥过渡段的路基路面工程实践分析可知，路桥过渡段的变形控制必须解决两个问题：即严格控制过渡段内路基的工后沉降量；将路桥交界处的错落式沉降变成连续的斜坡式沉降。 因此，其变形控制主要是控制路基工后沉降和路桥间差异沉降。 　　（1）根据交通部《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》JTJ017 - 96规定，路桥连接处最大容许工后沉降为10cm。只有要求根据沉降曲线换算的工后沉降量小于容许工后沉降值，并且要求连续2～3个月观测的沉降量每月不超过6mm，才能进行路面施工。 　　（2）从高等级公路的路况调查结果可知，当路面局部纵坡达到0.5%时，车辆行驶会产生晃动或摇动现象。因此，通过分析不均匀沉降值对路面结构附加应力的影响，建议路桥过渡段的沉降差值控制标准以5cm为宜，路桥之间形成的沉降坡差以不大于0.4%为标准。 　　2.2合理设置缓和过渡段 　　由于不同的结构型式，从桥台刚度大的混凝土结构逐步过渡到柔性的填土路基结构和沥青混凝土路面结构，其强度不一致。因此，软土地基处治时，各段不同强度之间需设置强度