路桥过渡段沉降因素分析与结构设计探索

文/孔德贺 科达集团股份有限公司 山东东营 257091



路桥过渡段沉降因素分析与结构设计探索

文/孔德贺 科达集团股份有限公司 山东东营 257091

近年来各种路桥工程建设规模越来越大，路桥设计施工质量也成为社会各界人士关注的重点。路桥过渡段结构设计是现代路桥设计施工的重要内容，假如路桥过渡段设计存在不合理之处，极易导致路桥过渡段沉降，在很大程度上会影响行车舒适度以及安全性，因而这就要求广大建设者需要在加强对其重视的前提下采取相应措施予以解决。对此，本文将基于笔者多年的路桥工程实践经验，首先对路桥过渡段沉降的原因展开分析，随后根据于此探究其结构设计要点。

路桥过渡段；沉降；原因；结构设计

当前，在我国高速公路建设与使用过程中，路桥过渡段不均匀沉降现象越来越多，其不但限制了来往车辆的正常行驶速度，而且还对道路的安全性以及舒适性造成影响，导致车辆运营成本上升。不仅如此，该现象还导致跳车现象的出现，不但会对桥梁、路面以及车辆造成损害，而且还溶质致使车辆失控，从而引导严重交通事故。因此非常有必要对路桥过渡段沉降因素分析与结构设计进行深入研究。

1、路桥过渡段沉降主要原因

1.1路面沉陷

随着我国公路建设以及设计要求的不断提高，在部分路面设计中明确规定结构厚度不得小于60cm，并且在路面施工中也常常不允许出现碾压机械超出桥台或接触碾压机械等现象。而该类现象容易使得部分桥身范围达不到相关压实度的标准。在道路竣工通车后，也会受到长期荷载力以及车辆振动的影响而升高垫层以及基层压实度，从而对路面结构进行压缩，最后引发路面沉陷的现象。

1.2地基沉陷

路桥过渡段不均匀沉降现象的产生多数是由于地基自身重量以及过往荷载车辆作用力共同作用下而出现的地基沉陷所导致的。通常情况下地基类型较多，并且不同地基类型其土质构成情况也各不相同。加设作用于地基上的荷载力相同，但也会因为土体结构的不同而产生不同程度的地基沉陷。

1.3刚度区别

道路主要是由柔性路面与柔性路基组合而成，属于柔性结构。而桥梁却恰恰与之相反，属于刚性结构。而这就容易在长期过往车辆作用下出现负荷作用。又因为桥跨结构不会发生较大变形，所以通常情况下桥梁变形较为不明显。而路基地基则经常会由于自身重量或是外界作用力的影响而出现不可逆变形。

1.4结构设计不合理

如果搭板设计、压实方法、桥台类型等设计不合理的话也容易导致路桥过渡段出现沉降。假如已经压实搭板后再铺筑桥台的话，非常不利于路桥过渡段压实处理。其次，排水系统也比较重要，假如路基填料级配不合理，或者路基填料的含水量太高，都会降低土基承载力，造成土基一定程度下沉。

2、路桥过渡段结构设计内容

2.1路基、地基以及缓和过渡段设计

通常情况下，路基结构设计多是沥青混凝土结构，而桥台设计多是混凝土结构。前者刚度较小，后者刚度较大。也正是由于两者的差异性决定了必须对桥台直至路基这段缓和过渡段结构进行科学设计。如果遇到软土地基的话，应该采用架设强度过渡段的方式，也可以采用这种的方式处理地面上路堤。一般情况下，桥台一直到路堤这段可以设计一条大概50m的强度渐变带，然后将不同级配填料填充到渐变带中，从而使路堤更好的实现强度过渡。假如不能设置渐变带在50m左右，至少保证渐变带长度超过30m。填筑桥台引道路堤的过程中，假如采用土工合成加筋路堤的方式并不能很好的提高地基承载能力，也很难确保不会导致地基沉降。只有有效提高地基承载能力才可以确保过渡段地基可以同时承受路面车辆荷载以及路堤填土自身重力等作用，不会出现明显沉降，这样才可以将土工合成材料自身的优势充分体现出来。

2.2路桥过渡段结构型式的合理设计

2.2.1土工格栅技术

在进行路桥过渡段路基施工时，可优先选用土工格栅技术，以将土体自身抗剪强度充分发挥出来，从而提高对路面车辆的负载力以及承担土体自身荷载的能力，并对路基填土侧向位移进行有效控制，以避免土体发生过大的侧向变形，从而在整体上提升路基的稳定性能。此外，路基填土会和土工格栅产出一定摩擦，

这将会大大削弱分桥台台背垂直应力，从而大幅提升路桥过渡段路基承载力，以达到降低路基沉降度的目的。

2.2.2合理设计搭板强度以及搭板长度

在设计搭板长度时，需做到以下几方面内容：①如若在路面正常使用年限范围内出现道路沉降而导致的路面纵坡现象，必须保证搭板倾角在1/200-1/300范围内。②必须确保桥台台背低于搭板的长度，且在短时间内不会受到碾压。③在选择低级测量长度时应当结合搭板实际受力情况来进行，且必须具有较好的弹性。

在对搭板强度进行设计时应将搭板与桥台台背填土间的脱空现象考虑在内，并结合搭板等级来科学选择搭板强度。例如，路桥过渡段沉降现象出现在不小于10mde台背范围内时，应当将路桥过渡段长度设置在10-12m范围内为最佳。除此之外，还应将搭桥与桥台台背填土有可能出现的脱空状况考虑在内，并根据枕梁的不同位置、搭板阶段对搭板强度产生的影响进行综合考虑。如若是楔形柔性搭板，则需加设合适的楔形加固区在路桥过渡段中，并将其两端连接桥台与路基，从而减少路基不均匀沉降的情况发生。

2.3桥头搭板和路基之间的施工缝

通常情况下，在阴雨天气下路基和桥头搭板的施工缝很容易发生渗水，从而会降低路基结构刚度，致使路基不均匀沉降现象的发生，导致桥头跳车现象出现。所以，在进行设计时，应当科学选用良好的台背填料，并在桥台5-10m左右的区域内选用强度高、易于压实以及透水性好的填筑材料，或是选用桥头打桩或台后搭板的方法来进行双重加固。

结语：

总的来说，路桥过渡段极易受到多方面因素的影响而出现沉降的现象，这对路桥使用的舒适性以及行车的安全性产生较大影响。因此，必须对路桥过渡段的结构设计予以充分重视，并采用科学合理的设计方法来降低过渡段的设计缺陷，从而为路桥过渡段施工质量的提升打下坚实基础。

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