软土路基段桥台与路堤衔接处的病害与防治

软土路基段桥台与路堤衔接处的病害与防治一、桥台与路堤衔接处产生沉降的原因1.设计问题设计时对路桥过渡区段的施工条件考虑不周，对填料的要求不严格，桥台后的排水设计考虑不周，都将影响工程质量：①采用传统设计手段，在软土路段的桥梁两端采用桩基础，桩尖持力层一般选用不变形的刚性地层或承载力很高变形很小的相对硬层，而两段路堤直接落于软土层之上，两者之间存在着很大的沉降差。②受重桥轻路思想影响，在处理不匀称沉降时设计人员往往把留意力集中于解决墩与墩、墩与台之间的沉降差异上，没有把桥路过渡区段作为一种结构物来统一考虑，往往忽视桥台与路堤衔接处的不匀称沉降问题，在结构处理上仅用搭板过渡。2.施工问题施工时，对工期或工序支配不当，以致使路桥过渡区段的填土碾压工作支配在施工工期尾部，被迫追逐工期，不能确保桥头预压时间，亦不能保证填土碾压质量，使得填土本身出现较大的沉降变形。施工中，对路桥过渡区段的回填料不按设计填筑，或采用不良填料，或碾压厚度超过要求，或压实度达不到设计要求，或不进行分层次的质量检查，对施工质量失之监控，都将造成质量缺陷，台背处出现较大沉降变形。3.地基条件的差异4 地基土的性质及结构不同，所产生的沉降达到稳定所需的时间也不同。在软土地基上，路桥过渡段的路基和桥梁的工后沉降量是不同的，因此在路桥过渡处必定有沉降差。软土路基在路堤荷载的作用下产生的变形分为初始阶段、排水固结阶段、次固结阶段三个阶段。初始阶段变形属剪切变形，从时间上来说可视为瞬时变形，在加荷的初始阶段已完成，故部分变形与工后沉降关系不大;排水固结变形亦称地基土主固结变形，即是在荷载之下地基土中土粒骨架之间的排水作用所引起的变形，它是地基变形的主体部分，其变化较缓慢，对淤泥或淤泥质土来说，主固结变形的完成则需要更长时间;次固结变形发生于主固结变形之后，它是地基中土粒骨架在持续荷载作用下所发生的蠕动变形，因此，次固结进行得极慢，其变化速度与土体厚度和孔隙水流出的速度均无关，其压缩量大小与时间对数成线性关系。对于粉土地基和中、低压缩性的粘土地基，其全部完成沉降需要几年时间;对于高压缩性粘土地基、饱和软粘土地基，则其全部完成沉降需要十几年甚至几十年时间。所以，地基条件的差异，特殊是地基施工后沉降差异是地基造成桥头跳车的主要成因之一。4.路基与桥梁链结构的差异4 由于路基与桥台所用材料的不同，路桥过渡段作为柔性路堤与刚性桥台的结合部位，在结构上是塑性变形和刚度的突变体，在竖向位移、塑性变形以及对外部环境转变的相应差异上，桥台要比路堤小得多。软土段的桥梁一般采用桩基础，其沉降量很小，桩尖落于基岩的桥台其下沉量几乎为零。明显，桥台与路堤衔接段，桥台不沉降(或沉降微小)，路堤有很大沉降。当路面施工完毕后，路堤路基仍连续着主固结尚未完成部分的沉降，同时产生末期次固结沉降，于是桥台与路堤之间在衔接处存在着明显的沉降突变点，导致沉降差异增大。5.桥台后填料不当一是桥台后路堤填料一般全是填土，施工时碾压质量不易掌握，压实难达设计要求。即使施工时压实度完全达到设计要求，但因运营时路堤填土本身的自重和动荷载的作用，路堤填土也会产生变形，使得路桥过渡处出现沉降差。二是桥台前的防护工程由于受水平土压力的作用产生的水平位移致路桥过渡处路堤出现沉降变形。三是由于雨水的渗透流淌使路堤填土产生病害，强度降低，从而使路桥过渡段出现沉降变形。二、防治重点在设计内若要削减或避免上述原因引起的沉降的危害性，必需针对以上造成沉降的因素的特点制定对策：①选用恰当的台背填料。应使用透水性材料，如：砂砾、级配碎石等，或水稳性材料，如：石灰稳定土类、水泥稳定土类、综合稳定土类等。②从总体上应对软土地层加以改良，使之沉降总量大大削减。③彻底转变重桥轻路意识，在路基施工中必需投入充分的精干的技术力气。对桥路过渡区段要有较为合理的设计要求，做到路桥不分家。4 ④加快路堤路基的固结变形速率，如：堆载预压等，使主固结变形能基本完成于路面施工之前。⑤在桥路的接点往路堤方向的一定长度范围内，采用不同的改良方法过渡，使衔接点至路堤方向的沉降量形成一段渐变的过渡段，使路面的沉降渐变、匀顺，以削减不匀称沉降对行车的影响。⑥必需采取正确的施工措施和相宜的施工方法，以确保台背回填施工质量满意规范和设计要求。4