路桥过渡段路基路面设计要点研究

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
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路桥过渡段路基路面设计要点研究

黄伯伟

云南省交通勘察设计研究院

摘要:对目前频发的桥头跳车问题,深究其原因及过渡段沉降影响因素,我们来论述过渡段路基路面的设计因素,为工程过渡段设计与施工提供必要的参考依据,确保设计与施工质量,避免沉降问题的出现。过渡段沉降是导致桥头跳车的重要因素,要切实解决这一问题,就要加强路基路面设计,并利用科学的过渡段搭板来降低沉降幅度,确保过渡段的稳定可靠性。

关键词:桥头跳车;路桥过渡段

概述

城市发展需要交通运输系统的支持,路桥工程是该系统中不可或缺的一项,其工程质量及设计的合理有效性,是确保城市交通顺畅,维护人们出行安全的重要条件。路桥过渡段不同于一般的桥段,有着自身的独特性质,所以,有关人员务必要充分考虑其实际结构特点,有针对性考察分析。另外,随着我国科技的更新,对路桥施工设计,工作人员也要重视对科技的投入,推动我国路桥事业更高更快的发展。

1过渡段沉降主要原因

1.1地基沉陷

过渡段施工过程中,地基未满足技术要求,抗压性不够,列车行驶荷载压力作用在路基上导致沉降。路面发生沉降危害大,不均匀沉降会使得路面破坏损伤,要进行彻底重建,导致资源消耗。

过渡段出现沉降很重要的一点就是地基沉陷,往往是地基要承受自重及车辆荷载等压力过重引起的。但是,路基地基有很多类型,土质地基类型与结构构造差别也较大,若是地基受到相同的承载力,会因土体不同而出现不同程度的沉陷,要素土体相同,就会因荷载压力不同而出现差异沉陷。

1.2路面沉陷

如今,高级公路建设规模不断扩大,一些路面设计厚度大于60㎝,垫层与基层施工环节,总会因碾压设备不能供应充足而不符合设计指标与要求。在完工投入运行后,由于行车荷载逐渐增大,基层与垫层等结构层压实程度不断加深,导致结构层出现压缩情况,进而出现沉陷问题。这种沉陷问题是轻微的,然而在长期运行下,问题会日渐显现,从而使得桥头跳车日渐频繁。

1.3刚度差异

道路与桥梁有显著的差异,对道路来说,属于柔性结构,分为路基与路面两要素,而桥梁却属于刚性结构,因刚度要比道路强,因此在行车后,桥梁通常极少会产生变形;但是路基会因自重而出现不同程度的变形,如此一来就导致了过渡段沉降,造成桥头跳车问题。

1.4设计方面的原因

过渡段出现沉降的因素有多种,还有如桥台设计、压实性施工与设计、过渡段搭桥设计等。如果搭板完全压实后再对桥台进行铺设,就会使得过渡段压实操作难以进行。并且,排水装置也很关键,如果填料含水量较多,或是级配设计不科学,都会削弱土体承载力,使得土基出现不均匀沉降。

2结构组合设计原则

2.1土基

在设计桥头过渡段时,设计人员要特别关注土基这要素。因过渡桥段结构较独特,其对土基有严格要求,一定是密实紧致的。这在设计过程中,要充分考虑水流因素,因水流对土基稳定性有重要影响,落实好对地表水及地下水的节流疏通处理,并且,该路段对填土要求较严格,若是填土过潮过干,不满足工程要求,就一定要经过系统的处理才能投入施工,另外,土基的填土与基层压实性要保持一致。

2.2垫层

若是桥头路基路面面临着地下水位高,排水不畅,路基长期置于潮湿的状态下,就要及时的设立垫层,彻底排出路面路基中的多余水分,使得路面结构能够保持干燥。垫层材料,大多要用到粗砂、砂砾、碎石等粒料及水泥灰煤灰等来施工加固。

2.3基层和底基层

基层、底基层要确保有充足的强度与稳固性,在冰冻地带有足够的抗冻性,半刚性基层要有一定的收缩变形与坚固的抗冲刷作用。基层、底基层材料通常与常规路段的材料一致,便于施工设计。

2.4搭板

路面与桥梁衔接部位,可结合公路级别、使用性能水准与经验,再确定是否设置搭板或不设置搭板。在桥头建立搭板时,搭板的埋置深度、坡度与坡度,搭板与桥台如何衔接、搭板配筋及是否设立枕梁都要结合工程实际情况展开设计。搭板下加强层厚度要控制在2m以外,长度小于搭板1m,加强层材料与底基层一直,要合理提高高填方路堤。事实表示,对台背填方进行加固是降低桥头路基沉降的关键措施,最佳方式是从土基到基层的压实度控制在95%左右。若是不设搭板,桥头可设置过渡性的混凝土预制块或沥青路面。并且,对后台填筑要展开精细化的设计与施工,对填料与压实有严格的要求。

2.5面层

沥青层的功能在于平顺地表及磨耗层,所以,面层与常规路段结构厚度都一致。并且,施工人员对路桥过渡的桥头引道地基设计,务必要控制好,若是该环节不到位,就会导致桥头地基沉陷,导致跳车事故。

3过渡段设计要点

3.1地基与路基设计

由于桥台施工运用混凝土结构较多,刚度较强,然而路基刚度却较弱,这一情况就需要对缓和过渡段合理规划设计。所以,我们通过加强过渡段来提高软基处理质量,对上方路堤也要应用此方法。通常可选择在路堤与桥台间设立50m长的渐变带,并增加级配材料,从而为强度过渡提供条件。对引道处的路堤进行填筑时,路堤如果是合成加筋,那么就对地基承载力无较多推动作用,也就无法减少地基的不均匀沉降。要确保地基有够强的承载力,过渡段地基在受到车辆荷载作用下,才不会出现沉降,唯有如此,才能真正实现材料的作用。所以,对高级公路来说,过渡段要确保路基的沉降差在5cm以内,坡差不能低于0.4%。

3.2过渡段结构设计

过渡段路基设计期间,要着重建立土工格栅,在土工格栅施工阶段,只要操作合理,就能实现其自身的抗剪力,与周边土融为一体,对车辆荷载压力有更强的抗压性,防止土体出现变形,避免土体向侧边产生位移,确保路基保持稳定协调。并且,我们对土工格栅的设计,能与填土产生相应的摩擦力,如此就能在一定程度上削弱台背侧垂直方向的应力,极大提升过渡段路基的承载力,避免大幅度沉降。在施工阶段,一般利用水平布置方式操作,加以科学的施工,使其在行车荷载压力下避免变形。

4采用注浆法加固路桥过渡段

注浆。一般是使用超前固结注浆措施,以提升围岩稳定性,充分起到对于堵水和防水环节的作用,借助单液或双液固结注浆措施,提前对掌子面前方破碎带、含水层、断层等部位进行解决处理。注浆法有三种方式:

①坝体劈裂技术。一般结合土体应力分布等标准要求,在施工期间借助外力施加,沿着坝轴线使得坝体劈裂,对其灌注泥浆,从而实现防渗泥墙的形成,并保证持续性和笔直性,进而实现路桥墙体防渗性能增强、软弱层切断及裂缝、填充漏洞等作用。

②防渗帷幕灌浆技术。通常就是在灌注施工期间采用粘土水泥浆混合浆液实施,因灌浆不能自行钻孔,所以在灌注时要进行打管灌浆、循环钻观法跟管灌浆和套阀式灌浆等开展工作。

③高压喷射灌浆技术。高压喷射灌浆通常是借助高压水或者浆液而产生的高速喷射流速,能够对土体实施切割和破碎操作,并对其填满水泥基质,进一步形成板桩凝结体,能够在一定程度上增强地基承载力或者防渗性能的一种技术。

5结束语

为了提高路桥过渡段路面路基运行的稳固性,维护路桥交通安全,就要全面掌握路面过渡段的路面施工情况,深入到路基路面施工地充分调查研究,对于各种工程土质、水文特征、气候特点等情况进行分析,对路桥过渡段施工方案更加全面的设计规划,对操作技术和施工环节要严格控制管理,把科技与质量运用到施工中,维护路桥过渡段的安全稳定性,全面推动路桥工程的安全运行。

参考文献

[1]张成.浅析路桥过渡段路基路面设计与施工[J].科技创新导报,2013(32):86+88.

[2]刘洪军.路桥过渡段路基路面设计与施工技术[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2013(07):91-92.