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摘要：软基沉降在路桥工程中是常见的问题之一, 文章从结构设计角度, 探讨路桥过渡段软基沉降的解决方法。
关键词：路桥；过渡段；软基沉降；结构；设计；
前言
高等级道路如果发生桥头引道沉降问题时,会给行车安全构成威胁，也影响道路使用性能和经济收益。因此，需要对其原因进行分析，并采取有效措施解决，以保证为车辆出行提供安全、舒适的生活环境。
1工程概况
某省内路桥工程全长749.0 m．两端接线长501.0m。所经过的地区均以滩涂、小河、低洼地为主。桥梁路基下面的地质主要是填筑土、淤泥、黏土等，存在较厚的淤泥土层，如果不进行处理的话，当受到外力如地震等因素作用下，容易出现震陷、沉降，引发桥梁质量病害出现。因此，经多方研究后，确定要对软基进行处理。
2桥头地基处治设计
通过对桥头两端路段进行研究，并采用专业器测试现场试，调查平整度值。测试结果表明，该区域仍然存在因软基沉降造成的桥头跳车问题。
深入研究发现，造成问题存在的主要原因包括二个方面：一是在进行施工图设计时，原设计人员对地基物理力学性分析不足，没有采用有效的应对措施，对桥头软基问题进行防控。二是制定的软基处治、计算方案等不符合软基的实际情况，处治软基达不到预期效果和规范规范的技术要求。因此，必须对该工程有关地质和历史资料进行分析，并深入施工现场进行了解，在全面分析基础上，制定有效可靠的技术措施。
2．1桥端软土路基处治设计方案
结合工程地基土层及施工工期等实际情况，在进行桥端软基处理设计时，考虑了两种处理方案：
1)位于南端引道桥台软土层厚度超过3.0 m，且软土底下一层为亚黏土，则该区域采用粉喷桩对地基进行加固处理。
粉喷桩设计方案如下：桩径为0.50m，净距1.50 m，按正三角型布置。水泥掺入量为土重的15％，桩长为打穿软土层至其下持力层0.50m为止。
2)位于北端引道桥台软土层厚度超过5.0m，其最下层软土层中存在中粗砂，渗透系数高，北桥端引道路段采用砂石挤密桩预压固结排水路基的方式。经计算，挤密桩确定采用直径为377mm的振动沉管成孔。桩间布置为正三角型，桩间净距1.25m，砂石按3：7比例配比,桩长度以打穿软土层直达到持力层0.50m为止。
2.2软基路段
目前,在国内道路软基处理措施中,排水固结法是常用的措施之一,但治理效果仍未如理想,部分地方仍存有桥头跳车、路堤不均匀沉陷等问题，深入分析发现，软基路堤设计方案不够准确外，施工没有严格按照规范进行也是另外一个原因，部分工程的施工人员在软基排水固结时间未足够、沉降未稳定的情况下，就进行路面施工，这样会导致工程日后出现各种质量问题。
为消除质量隐患，应做好以下防控措施:
1)尽量把软基路段施工时间提前，特别是桥台地段的施工期，保证其有足够的预压时间，有效减少软基路堤工后沉降量。
2)结合软土的实际情况，以及路堤需要填筑的高度。
一般路段，可以采用塑料排水板或袋装砂井进行处理，施打长度和密度可以根据具体情况确定，靠近桥头路段的区域时，可以适当加密间距；桥台位置应安设搅拌桩过渡层，为协调变形，要在在搅拌桩过渡段末端与袋装砂井或塑料排水板加密交接区域，设置土工织物砂垫层。
2.3地基和路基
要保证对路桥过渡段的有效变形控制，应解决两方面问题：
1)过渡段内路基后沉降量；2)路桥交界处的错落式沉降变成连续的斜坡式沉降。
要实现对其进行变形控制，关键是解决路基工后沉降和路桥间差异沉降的问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外，值得注意的是，在桥头引道路堤填筑过程中，在考虑采用土工合成材料加筋路堤时，应待路堤填土自重荷载与车辆荷载的联合作用下不致破坏而产生较大的沉降时，土工合成材料的加筋才会产生明显的效果。按规定，路桥连接处后沉降不得超过10cm。当确认工后沉降量小于10cm，且连续进行2～3个月的观测沉降，每月沉降量小于6 mm，方可进行路面施工。
2.4路堤填料选择
选择路堤填料时，要先对不同土壤进行试验，对得出的各种技术指标进行比对后，再选择合适的土壤作为填料。
对于桥台后5～10m区域内，应选择易压实、透水性好、填料应强度高等性能良好的填料，如碎石土、砂砾土、中粗砂等。如采用填料为非渗水性土时，要在土中适度加入水泥、石灰等，增加填料稳定性。
随着材料学的深入研究，近年有部分工程的桥头填料，开始应用泡沫混凝土及泡沫苯乙烯等塑料，这种材料能有效减少地基沉降。如果出于成本考虑，可采用当地符合要求的砂砾土或透水件较好的材料作为填料。
3桥台台背排水设计
总结过往经验，桥台台背路基出现下沉问题，主要原因是排水不畅，
为避免上述情况出现，应做好台背排水设计。
通常情况下，桥头路堤施工时，常采用砂类、渗水性土作为台背路堤填土材料，没有考虑排水和防水设施，对于桥台长期浸水路段，采用浆砌片石护坡，其它路段，只在锥坡范围设置浆砌片石护坡，台背设置防格网草护坡或草皮护坡。但从实践看，防水效果不理想。
因此，具体设定方案时，应结合工程所在的天气、降雨等历史资料，分析渗水量及台背填料类型等进行综合考虑，选择符合要求的排水方式，把台背下渗的水分排除。
本工程具体做法是，先对基底进行必要的处理，填筑横坡为3％～4％的夯实黏土土拱，在土拱上挖一条成双向坡的地沟，地沟尺寸一般宽为40～60 cm，深为30～50 cm。然后在台背后全宽范围内满铺一层隔水材料。在地沟内四周铺设有小孔的硬塑料管，塑管直径一般不小于10 cm，其上小孔孔径为5mm，布成梅花形，间距控制在100 m以内。塑料泄水管的出口应伸出路基外或桥头锥坡外。然后在硬塑料管四周填筑透水性好、粒径较大的砂石材料，再分层填筑台后透水性材料，直到路基顶面。横向盲沟的设置与上相仿，即取消泄水管，以渗透系数较大的透水性材料如大粒径碎石填筑地沟。用土工布包裹盲沟出口处，并对其作必要的处理。地下水位丰富时可在台后填方中设透水层。透水层的厚度以1~2m为宜．并要高于原地面不少于O.5 m，使地基沉陷后，原地面和地下水位不高于透水层。透水层以上的承载层一般用普遍土或石灰土填筑，高度至路槽底约10cm左右时用整体性和水稳性好的材料加以封闭，并在靠桥台边做50cmx50cm断面的泄水盲沟,周边做厚10cm的反滤层，以便将桥面渗水引入桥涵进出口排泄。桥台背面应设置防水涂层以避免渗水对结构物的侵蚀。
4桥头搭板设计
桥头过渡段多采用搭板结构，在确定搭板长度时，应结合桥头路堤与桥台相对沉降量预计值，确定其合理长度。具体可以根据以下原则进行：
1)路面设计使用年限内，由于道路下沉引起路面纵坡变化,要求搭板随路堤沉降后倾角在1/200~1／300范围内变化；2）以压实的土体，或跨越按计划在台背预留的土方缺口长度；3)根据搭板的受力状态，用弹性地基或支梁计算搭板长度。
按上述计算的搭板长度为20~30m。在设计搭板强度时，要考虑以下因素：一是板与台背填土可能脱空的情况下处理；二是搭板节段的划分；三是枕梁位置对搭板强度的设计影响。
采用长搭板设计方式，能减缓桥头错台，但不能解决沉降和桩体的负摩擦力问题。
为减少出现错台问题，可以采用上述方法并用，或者采用修整铺装来调整错台。
5 结束语
文章结合实例，深入探讨了路桥过渡段产生不均匀沉降问题，严格按照路桥工程软基路堤设计和施工规范等指导设计和施工，工程完成后，取得了良好效果。经测量，桥头的沉降量均未超过规范允许值。
要有效解决路桥过渡段产生不均匀沉降问题，广大设计工人员，应深入分析问题产生原因，并结合具体工程的实际情况，采取有针对性的设计方案，施工人员应严格按照施工规范进行施工，减小因过渡段沉降问题引发路桥间不平顺及桥头跳车问题，为车辆提供一个安全、舒适的运行环境。
参考文献
[1] 李艳明，某高速公路桥头路基沉降处治设计，山西交通科技，2014，08
[2] 李亚，浅谈道路路基路面设计中关于软基处理，建材与装饰，2017，02
论文作者:朱永明
论文发表刊物:《防护工程》2017年第31期
论文发表时间:2018/3/14
标签：路堤论文; 桥头论文; 桥台论文; 路基论文; 填料论文; 土层论文; 工程论文; 《防护工程》2017年第31期论文;