路橋過(guò)渡段路基沉降病害原因分析與防治措施處理

路橋過(guò)渡段路基沉降病害原因分析與防

治措施處理

摘 要：隨著我國(guó)公路橋梁建設(shè)行業(yè)的發(fā)展，在公路與橋梁建設(shè)中路基是非

常重要的組成部分，路基質(zhì)量會(huì)對(duì)路橋過(guò)渡段產(chǎn)生直接影響，基礎(chǔ)因受各方面的

因素影響使得路基經(jīng)常出現(xiàn)沉降病害。所謂路基沉陷病害是指道路完成后路基頂

面實(shí)際標(biāo)高和設(shè)計(jì)值的差異比較大，導(dǎo)致對(duì)路面造成的設(shè)計(jì)不允許的均勻性沉降

或者不均勻性沉降。在道路的縱向和橫向都有可能會(huì)產(chǎn)生不均勻的沉降，路面

對(duì)不均勻的沉降尤為敏感，很小的不均勻沉降都會(huì)有可能造成路面平整度下降，

使得車輛平順駕駛受到了不同程度的影響，沉降對(duì)行車造成的病害結(jié)果最直觀表

現(xiàn)為橋頭跳車：所以當(dāng)不均勻沉陷較大時(shí)，還可能會(huì)直接造成路面產(chǎn)生開(kāi)裂性破

壞。本文主要對(duì)路橋工程建設(shè)管理中過(guò)渡段常見(jiàn)沉陷病害形成原因進(jìn)行了分析，

并據(jù)此提供一些簡(jiǎn)易防治方案和整改措施進(jìn)行處理。

1 .路橋過(guò)渡段沉降原因分析

1.1地質(zhì)鉆探深度不足

在進(jìn)行管理的過(guò)程中由于前期設(shè)計(jì)階段、施工過(guò)程中地質(zhì)勘測(cè)鉆探的檢查點(diǎn)

少、勘測(cè)深度不足，導(dǎo)致很多軟層地基并沒(méi)有被建設(shè)管理者及時(shí)發(fā)現(xiàn)，軟基從勘

測(cè)到的區(qū)域、深度和地基承載力等各個(gè)方面都是一個(gè)未知數(shù)，便會(huì)導(dǎo)致管理者無(wú)

法及時(shí)預(yù)知軟地分布和程度，以導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)一步作出預(yù)防處理，為日后路基穩(wěn)定

和行車安全埋下隱患。

1.2地基土質(zhì)不良造成的沉陷

地基表層土質(zhì)不良所直接造成的底層沉陷，橋涵多數(shù)處于地下溝壑較深的地

段，其地下常水位相對(duì)較高，且橋涵地基表層土質(zhì)多屬軟土。而這種軟土一般都

具有天然含水量較高、孔隙比較大、壓縮性較強(qiáng)和抗剪強(qiáng)度較低的基本特征，在

其上方填筑路基，容易發(fā)生地基沉陷。另外，道路在使用中由于地基承載力有限，

[1]

荷載大于地基承載力導(dǎo)致地基逐漸變形，使得地基沉陷。同時(shí)，橋頭的橋基填筑

高度比其它地段要高，由此產(chǎn)生橋基基底應(yīng)力也就相對(duì)較大，更容易引發(fā)橋頭地

基的嚴(yán)重沉陷，尤其是橋頭完成基礎(chǔ)施工后的沉降更大。

1.3 橋臺(tái)臺(tái)背回填料影響壓實(shí)度造成沉陷

由于臺(tái)背填料因于其中的含有水分而導(dǎo)致其存在著較多的孔隙，所以再施工

過(guò)程中采取的任何措施也很難將填料和顆粒之間的孔隙徹底消除。在路基、路面

的自重和車輛的靜載與沖擊振動(dòng)等荷載的作用下，孔隙率逐步減小，填料逐步壓

縮，密實(shí)度逐步增大，便會(huì)在一定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生路基沉陷。

因此，壓縮沉降主要取決于填料的性質(zhì)、施工環(huán)境條件以及臺(tái)前、臺(tái)背的防

護(hù)與排水的設(shè)置。對(duì)非透水性材料填筑的橋臺(tái)背側(cè)路基而言，應(yīng)該針對(duì)不同的填

土高度及結(jié)構(gòu)物類型，據(jù)其相適應(yīng)的地基承載力要求，對(duì)填料的選用標(biāo)準(zhǔn)、施工

壓實(shí)工藝和處理方法及特殊排水設(shè)計(jì)等措施進(jìn)行研究；臺(tái)背回填是一項(xiàng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖?/span>

工項(xiàng)目，其緊實(shí)度受到了包括所需的施工主材、施工工序、機(jī)械運(yùn)行乃至施工管

理經(jīng)驗(yàn)等諸多方面的影響。

1.4剛?cè)嵬蛔円鸬某料?/span>

現(xiàn)時(shí)路橋工程建設(shè)中，橋臺(tái)通常由各種鋼筋混凝土等材料澆注制作而成，因

此從構(gòu)筑得到的橋臺(tái)總體整體剛度高，但由于相連的道路（瀝青路面）柔性較強(qiáng)

而剛度較小，橋臺(tái)與其相連的路面剛度不一致。車輛在過(guò)渡段上行駛會(huì)因兩邊剛

度不同的橋臺(tái)路面交界處產(chǎn)生不同的振動(dòng)，由于柔性材料對(duì)荷載能量的吸收遠(yuǎn)高

于剛性材料，因此兩邊剛度不同時(shí)就會(huì)引起道路與橋臺(tái)之間產(chǎn)生塑性變形及剛度

突變，造成過(guò)渡段（路面結(jié)構(gòu)交界處）沉降，為橋頭跳車埋下隱患。

1.5施工質(zhì)量不能滿足設(shè)計(jì)要求

目前在工程建設(shè)中，臺(tái)背填土壓實(shí)度普遍未能達(dá)到工程設(shè)計(jì)的要求。這也是

由于施工隊(duì)伍技術(shù)水平低、質(zhì)量意識(shí)低，施工人員責(zé)任心差的根本原因；也存在

著由于工地現(xiàn)場(chǎng)的施工人在員施工技術(shù)水平差異而不能與工程任務(wù)相適應(yīng)的問(wèn)題：

在工程場(chǎng)地上的工人多為進(jìn)城務(wù)工的農(nóng)民，不具備一定的專業(yè)技術(shù)知識(shí)和能力，

[2]

只能靠勞動(dòng)力來(lái)維持生活，所以即使民工雖然可承受路橋工程高強(qiáng)度的施工生產(chǎn)

和工作但卻無(wú)法完全理解、掌握以及合理地使用相應(yīng)的專業(yè)技能理論去順利進(jìn)行

施工；但曾經(jīng)接受過(guò)專業(yè)教育的路橋工程師雖具備道橋?qū)I(yè)理論知識(shí)，通常也會(huì)

因?yàn)閳?chǎng)地條件環(huán)境及其薪酬等原因，而不會(huì)選擇去工程現(xiàn)場(chǎng)去從事施工工作；這

便造成了路橋工程項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)缺乏專業(yè)性的人才不能與工程任務(wù)相適應(yīng)。

1.6施工質(zhì)量的檢驗(yàn)和控制不嚴(yán)格

橋臺(tái)臺(tái)背路基在建設(shè)管理過(guò)程中應(yīng)適當(dāng)增加與壓實(shí)度相關(guān)的檢測(cè)頻率，加強(qiáng)

對(duì)檢測(cè)工作過(guò)程、檢測(cè)成果的監(jiān)管和審核。大量工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)證明，在施工階段

進(jìn)行的檢驗(yàn)和質(zhì)量控制不嚴(yán)謹(jǐn)，是工后出現(xiàn)路基沉降病害的主要原因。

2 對(duì)路橋過(guò)渡段沉降病害防治的常用措施

對(duì)路橋過(guò)渡段沉降病害應(yīng)以預(yù)防為主，工后處治為輔，提高勘側(cè)設(shè)計(jì)、施

工各階段的質(zhì)量和工程管理水平，及時(shí)消除施工管理過(guò)程中的安全事故和沉降、

塌陷隱患，以使沉降病害、塌陷的發(fā)生率降到最低，下面將從預(yù)防和工后處治兩

個(gè)方面進(jìn)行介紹，以供選用和借鑒。

2.1勘察設(shè)計(jì)、施工階段預(yù)防措施

2.1.1在勘察階段，應(yīng)合理規(guī)劃與布設(shè)鉆孔位置，如出現(xiàn)等距相連的幾個(gè)孔

均出現(xiàn)不均勻的地質(zhì)變化，應(yīng)綜合考慮工程造價(jià)而增加鉆孔數(shù)量，用以明確地質(zhì)

實(shí)質(zhì)情況；在設(shè)計(jì)階段處理好軟基是控制地基沉降的重要措施。對(duì)軟基的處理中

最常見(jiàn)的處理方法有加高壓旋噴樁、砂樁加固法、堆載預(yù)壓法、淺挖換填法和強(qiáng)

夯法等，這些技術(shù)具有各自的特征和優(yōu)勢(shì)，針對(duì)不同的地質(zhì)的項(xiàng)目，我們也可以

選擇不同的處理方法進(jìn)行軟土路基的處理，能起到防治地基（含路橋過(guò)度段）異

常沉降的效果。

2.1.2所有軟基處理路段的排水和防護(hù)尤其重要，如果發(fā)生邊坡排水溝不通、

排水不順暢或溝中積水反涌等情況都會(huì)直接影響軟基處理（第2.1.1點(diǎn)中已提及

的）效果，建設(shè)管理者應(yīng)在設(shè)計(jì)、施工各個(gè)階段時(shí)，將此項(xiàng)作為重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題

和措施。

2.1.3采用超輕質(zhì)材料（輕質(zhì)土、粉煤灰等）作路堤鋪設(shè)輕質(zhì)材料可以減輕

路堤自重，有效降低地基應(yīng)力，減少沉降從而增大地基穩(wěn)定系數(shù)。

2.1.4設(shè)置橋頭搭板，可使在柔性路堤產(chǎn)生的沉陷逐漸過(guò)渡至剛性橋臺(tái)上，

使車輛通過(guò)時(shí)跳車現(xiàn)象大大減少。若橋頭引道為剛性路面，可設(shè)平置式搭板，即

搭板縱坡與路面設(shè)計(jì)縱坡平行；若引道為柔性路面，可設(shè)斜置式搭板，即搭板的

遠(yuǎn)臺(tái)端放置于面層與基層之間。同時(shí)，也可結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際施工情況，可在搭板的

尾端加設(shè)一段淺埋的變厚式埋板，其長(zhǎng)度一般取3～5米，對(duì)于水泥混凝土路面，

也可將與搭板連接處的路面板改為變厚式板，以避免二次跳車。

2.1.5合理設(shè)置路橋過(guò)渡段，橋臺(tái)采用剛度較大的混凝土結(jié)構(gòu)，填土路基比

較偏于柔性，一般可采用以下類型：條石鋪砌、瀝青過(guò)渡層、預(yù)制水泥混凝土六

棱塊以及半剛性過(guò)渡層，其中瀝青過(guò)渡層最為常見(jiàn)。

2.2工后處治措施

如已出現(xiàn)工后沉降，可結(jié)合沉降和變形的情況采用以下幾種常見(jiàn)的補(bǔ)救措施。

2.2.1如在出現(xiàn)局部范圍嚴(yán)重沉陷的現(xiàn)象，可采用高壓旋噴樁緊急加固土的

辦法，使用鉆機(jī)鉆至設(shè)計(jì)深度后，以高壓射流通過(guò)鉆桿下端的旋轉(zhuǎn)裝置，向周圍

土體噴射加固槳液，使得槳液與土切割攪拌。鉆桿邊噴邊提升，在噴射有效范圍

內(nèi)使?jié){液快速凝固成旋噴樁（圓柱體）。但該方法的缺點(diǎn)就是加固后的旋噴樁抗

彎，抗剪能力較弱。

2.2.2如在出現(xiàn)局部范圍異常的沉陷，可采用第2.1.1換填的方式，換填第

2.1.3提及的輕質(zhì)土，減輕路堤自重，通過(guò)降低地基應(yīng)力而減少沉降增強(qiáng)路橋過(guò)

渡段的穩(wěn)固。

2.2.3若過(guò)渡段為瀝青層，如在出現(xiàn)較大范圍的沉降現(xiàn)象時(shí)，再鋪一層瀝青

砂或?yàn)r青混凝土便可以讓行車保持通暢，避免路基沉降跳車現(xiàn)象。

結(jié)語(yǔ)

[3]

路橋過(guò)渡段的沉降病害是公路施工中一種比較常見(jiàn)的病害，要想從根本上杜

絕跳車及路基、橋頭沉降等問(wèn)題的發(fā)生，就要充分考慮路橋工程的施工環(huán)境及條

件，結(jié)合當(dāng)?shù)氐乃募暗乩硖匦裕诳辈煸O(shè)計(jì)、填材選擇、施工方式以及壓實(shí)機(jī)

械等方面，嚴(yán)格按照公路技術(shù)、公路質(zhì)量的規(guī)范要求施工，建設(shè)管理者需加強(qiáng)對(duì)

路橋過(guò)渡段的綜合處理，才能夠讓路橋過(guò)度段的地基質(zhì)量得到有效保證，從而避

免出現(xiàn)沉降導(dǎo)致跳車、乃至其他交通事故的情況。

參考文獻(xiàn)

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