路橋過渡段的路基路面結構設計方法探究獲獎科研報告

路橋過渡段的路基路面結構設計方法探究獲獎科研報告摘要：影響路橋質(zhì)量安全的因素有很多，一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題，就極有可能發(fā)生交通安全事故，因此必須從路橋規(guī)劃初期的結構設計抓起，嚴格遵循力學、工程學原理進行結構設計，尤其是重要路段例如路橋過渡段的路基路面結構設計，才能奠定路橋質(zhì)量的基礎。本文先介紹了路橋過渡段容易產(chǎn)生的沉降差問題的成因和影響，然后就路基、路面兩方面來探究如何進行路橋過渡段的結構設計，目的是從設計根源上增強路橋過渡段的穩(wěn)定性，減少事故的發(fā)生。

關鍵詞：路橋過渡段；問題；路基路面；結構；設計

道路橋梁質(zhì)量是車輛出行安全的基礎，我國交通壓力巨大，不僅需要建設更高質(zhì)量水平的公路、橋梁來滿足日常交通運輸需求，更要通過合理的設計和運行維護方式來降低交通運輸對路橋質(zhì)量的損壞，這樣才能夠延長道路及橋梁使用壽命，提高交通運輸效率，更可以減少交通事故的產(chǎn)生。路橋工程核心任務是結構設計，而路橋過渡段的路基路面設計更是影響車輛行駛安全的重要因素，因此探究路橋過渡段的路基路面結構設計是非常重要的。

1.路橋過渡段的問題分析

1.1路橋過渡段問題產(chǎn)生原理

由于地理位置的差異，道路、橋梁在實際建設應用中通常需要緊密交匯，道路是依靠巖石層的地基來實現(xiàn)路基路面的鋪設，而橋梁則是依附于路面來完成橋臺的結構布置。如下圖1中產(chǎn)生的路橋過渡段沉降差，這樣的路形結構會增加車輛行駛過程中出現(xiàn)跳車、振搖等不安全的現(xiàn)象，高速行駛的車輛會由于更加劇烈的搖晃現(xiàn)象而被迫降速，而這些現(xiàn)象會進一步加劇路橋過渡段產(chǎn)生沉降差。

1.2路橋過渡段問題具體影響

路橋過渡段沉降差問題不容忽視，它不僅是路橋運行管理中最主要的問題，也是路橋運行維護中非常難以解決的問題。分析路橋過渡段沉降差問題會發(fā)現(xiàn)，其具體影響主要有三點：

第一點，嚴重阻礙路橋過渡段車輛行駛的安全性。

第二點，頻繁造成交通擁堵現(xiàn)象。

第三點，增加路橋過渡段的維護成本。

2.路橋過渡段的路基設計分析

2.1地質(zhì)環(huán)境問題的處理

我國地理環(huán)境復雜，施工前必須對環(huán)境地質(zhì)條件進行勘測，避免施工過程中遇到難以處理的施工問題，規(guī)劃設計初期更需要結合地質(zhì)環(huán)境條件進行設計，充分考慮環(huán)境影響因素，如含水量、透水性、固結條件等參數(shù)，以排除安全隱患，避免路橋過渡段出現(xiàn)沉降問題。

在設計時，應根據(jù)需求結合道路地基埋置深度設計不同的加固方法，對于含水量大、分布較淺的土層宜采用排水換填的方式來加固路基，必要時可添加或敷設化學加固劑來進一步提高路基路面的承載力；對于軟土深度大的土層可引用水泥樁、水泥灌漿等方法進行攪拌加固，最后再設計引入強夯法使軟土層與攪拌樁粘合在一起，提高整體路基的承載力。

2.2路基壓實處理

除了對土層的處理外，還應當結合路基施工材料和具體的施工設計措施來提升路基穩(wěn)固性，以降低路基發(fā)生沉降而導致路橋過渡段發(fā)生形變的問題，具體根據(jù)土層特性來選擇施工材料，設計施工方法，黏性土本身具有一定的穩(wěn)固性，因此多數(shù)地區(qū)路基填實時可直接使用黏性土，降低路基填實材料本身發(fā)生沉降而加劇路橋過渡段的沉降問題。另一方面，要在設計中通過參數(shù)來體現(xiàn)壓實施工的各項指標，尤其是采用分層填實方法的路基路面，確保施工建設路基承載力符合要求。

2.3路橋過渡段的邊坡防護

邊坡防護是道路和橋梁整體承載力的關鍵結構，對于橋臺、路面的穩(wěn)定性有著很大的影響。因此要做好路橋過渡段的邊坡防護設計，避免由于邊坡防護設計受力不均勻加速道路路面的不平整損壞。設計時首先應考慮邊坡的防水性能，即設計排水系統(tǒng)在路橋連接位置處合理地疏散雨水，降低路基受地下水的侵蝕、路面受地表水的沖刷、橋臺受到路側(cè)水的沖擊，其次要做好必要的防護措施，可以采用預應力混凝土結構、埋置錨桿等方式，也可以設計生態(tài)防護植物帶等，進一步加強路橋過渡段的穩(wěn)固性。

3.路橋過渡段路面的處理設計

3.1路面橋頭搭板的設計引用

路面是路橋過渡段出現(xiàn)問題的直接部位，因此不僅路基需要加固壓實設計，路面也需要加固設計，維持路橋連接處的良好過渡作用，主要結構設計方式是埋置路面搭板，如下圖2所示，路面搭板的設計引入能夠提升路橋連接處路面的剛性承載力，當車輛行駛時，原本與橋頭存在剛性差異的路面就會由于承載力的提升而維持平衡，與橋頭處起到良好的過渡效果，有效減少路面破損或沉降現(xiàn)象。因此路面搭板的引入非常必要。

3.2路面橋頭搭板的設計要點

路面橋頭搭板作為重要的過渡結構，需要嚴格遵循設計要求，首先路面搭板需要嚴格控制寬度參數(shù)，并與橋面的寬度相同，才能使路面和橋面連接處受力均勻，從而起到良好的過渡作用，其次搭板的設計厚度要大小適中，厚度不夠會降低過渡效果，厚度過大會使路面搭板的道路一側(cè)出現(xiàn)沉降問題，最后要嚴格控制搭板的長度參數(shù)，應該在保證橋臺和路面過渡需求的基礎上盡可能減小搭板長度，節(jié)約搭板制造運輸成本，合理提升過渡性。

結束語：

道路和橋梁是我國現(xiàn)階段交通運輸任務的核心，路橋過渡段也是設計施工的重難點，因此必須從路橋工程建設源頭上開始