道路桥梁的桥梁地基沉降与沉降控制研究

道路桥梁的桥梁地基沉降与沉降控制研究

张红超

身份证号码：411224199002012110

摘要：确保道路桥梁的稳固性和安全性是确保交通流畅和保障乘客安全的核心因素。随着我国经济水平的不断提升以及城市化进程的加快，公路建设数量逐渐增加，人们对桥梁工程质量提出更高的要求。但是，在实际的工程项目中，由于地基沉降引发的桥梁下沉问题时常出现，这对桥梁的稳定运行造成了巨大的干扰。随着我国经济建设水平不断提高，人们越来越重视桥梁工程质量，尤其是对于路基路面施工技术提出更高的要求。因此，深入探讨桥梁地基的沉降以及如何控制它显得尤为关键。

关键词：道路桥梁；桥梁地基沉降；沉降控制

引言

在现代城市的交通基础设施中，道路桥梁扮演着不可替代的角色，同时，桥梁地基的沉降问题也是影响桥梁结构稳定性和安全性的关键因素之一。因此，在公路桥梁工程建设过程中，必须要高度重视对桥梁地基沉降现象的预防与控制工作，确保施工质量。当桥梁的地基发生沉降时，这通常会引起桥梁结构的形变和移位，从而对其承重能力和使用寿命产生负面影响，这对交通运输造成了巨大的打击。

1桥梁地基沉降的原因

1.1地质条件

地质状况被认为是影响桥梁地基沉降的主要因素之一。因此，为了保障桥梁工程的正常使用，必须加强对于桥基及周围地区地质环境的勘察与研究。软弱的土层、高水分含量的地层，以及存在可溶性岩层等地质条件，都可能对地基的承载能力和稳定性产生负面影响，从而增加地基沉降的风险。在进行桥梁的设计和建设时，必须深入考虑地质状况，选择适当的基础结构和加固技术，并进行地质勘查和评价，以确保桥梁在地质环境中能够安全稳定地运行。经过科学的地质勘查和深入分析，能够提前发现并评估地基沉降的风险，并采纳恰当的方法来控制和管理沉降。

1.2土壤特性

地基沉降受到土壤力学属性的显著影响。随着时间的推移，土壤层中水分不断蒸发，使其内部孔隙水压力降低，从而使得土粒之间产生相对滑动，进一步造成了土拱效应。土壤如果具备压缩性或可塑性，容易产生沉降现象，这是因为在受到荷载的影响下，土壤中的颗粒会逐步进行排列和压实，从而导致土体体积逐渐减小。因此，为了确保建筑的稳定性，控制好路基土的含水率。土壤中的水分含量也是导致地基沉降的一个关键因素。如果含水量低于一定限度时，还会出现坍塌现象。过高的水分含量可能会增加土壤的流动性，导致土体结构变得不稳定，从而可能引发沉降。由于土颗粒之间存在较大空隙，使得孔隙水压力增大，容易造成局部应力集中，进一步加剧了沉降量。

1.3地下水位变化

地下水位的不稳定性是引发地基下沉的关键因素之一。在工程中通常将水位作为一个控制参数来控制地面沉降。随着地下水位的升高，地基土壤将达到饱和状态并降低其有效应力，这将进一步影响土体的承载力，并可能导致地基发生沉降。目前国内外学者已经提出了很多计算模型来预测地下水位升高后可能出现的各种问题，但是这些理论都存在一定局限性，且难以应用到实际工程当中去。尤其在含有可压缩土壤的区域，地下水位的升高可能会引发土壤颗粒之间的重新排列和组合，从而进一步提高土壤沉降的风险。

2桥梁地基沉降控制措施

2.1地质勘测和分析

进行地质勘查和数据分析是解决桥梁地基沉降问题的关键环节。在我国现阶段经济发展速度不断加快的背景下，桥梁工程建设规模也逐渐扩大，这给人们生活带来了极大便利。经过对地质状况的深入探查和研究，能够获得关于地层构造、土壤属性以及地下水位的核心数据，这为接下来的沉降管理提供了精确的参考。因此，在桥梁工程建设中必须重视对勘察工作的开展。在地质勘查中，可以使用多种工程地质技术，例如钻孔、取样和测量等，以便更好地了解各种地层的特性和属性。在此基础上，利用岩土工程勘察报告中所获得的各项相关数据资料来建立相应的计算模型和分析方法，进而实现对基础施工过程中可能出现的各种风险做出预判。

2.2地基加固

地基加固作为一种普遍应用的沉降控制手段，旨在通过采用特定的加固材料或技术手段来提升地基的承载力和稳定性，从而避免进一步的沉降问题。地基加固可以改善建筑物的受力情况，降低建筑结构物承受荷载的能力，延长使用寿命，减少工程造价。地基加固的常见方法有注浆、灌浆、土壤改善和挤密等。其中，注浆主要用于软弱地层的处理，而灌浆则主要适用于松散地层的加固。注浆和灌浆是一种方法，通过在地基中加入特定的固化剂或浆液，来填补土层的缝隙，增加土体的密实度和强度，从而提高地基的承载能力。还可采用掺有一定数量水泥或其他外加剂的土作为填料来改善地基的性能。这类材料有能力深入土壤，与土壤粒子相结合，构建出稳固的地基结构，从而有效地避免沉降进一步恶化。土壤的改进和压实技术也是地基加固中经常采用的手段。目前，这两种处理方式都已经得到了广泛运用。土壤改良指的是通过加入特定的物质（例如石灰、水泥、粉煤灰等）或采用物理和化学手段来改变土壤的特性，从而提高其承载力和稳定性。挤密技术是通过使用重型机械或振动装置来对土壤进行压缩或振动，从而重新排列土壤颗粒，以增强其紧密度和承载力。

2.3优化设计

在桥梁建设过程中，优化设计被视为关键的沉降控制策略之一。通过精心选择桥墩和桥面板的布局，可以降低地基沉降对整体结构的不良影响，从而增强桥梁的稳固性和安全性。由于桥址处地层复杂，地形起伏大，因此不同地区存在较大差异，同时随着经济发展和人口增长，交通荷载日益增大，使得桩基承受了很大压力。在进行优化设计的过程中，地基沉降的可能性和程度是必须要考虑的因素。采用有限元软件建立某高速公路上一座三跨连续梁桥台后路堤下路基路面共同作用分析模型。基于地质勘查和分析的数据，结合土壤的力学特性和预测模型，确定了适宜的桥墩间隔、桥墩的基础设计以及桥面板的材料选择。同时还要考虑桥台与路基之间的相互作用力以及不同施工方法下产生的差异沉降情况。通过合理地选择桥墩的间距，可以有效地分散荷载，从而降低单一桩柱的受力和沉降压力。还要注意桥台处桩体与上部结构之间以及墩身底部土体的相互作用问题，避免产生过大的不均匀沉降。在设计桥墩的基础时，应当选择合适的基础设计和加固方法，这样可以提高基础的承重和防止沉降的能力。为了提高桩基承载力，建议采用桩帽式复合地基承载力计算模式来进行综合评价。

结语

综合考虑，当面对道路和桥梁地基沉降的问题时，除了深入探究其成因和影响元素外，还应积极寻找有效的沉降管理和技术解决方案。同时，要重视对基础结构进行全面细致的检测与评估，并以此作为依据制定出相应的处理方案。结合合理的地质勘查和分析，以及对土体力学行为的深入研究，可以为未来的沉降监控和预测提供关键的参考依据。因此，对于公路桥梁而言，应当充分重视路基工程与桥梁工程之间存在的联系，并对二者间相互影响关系进行深入分析，从而更好地实现两者共同作用下的整体稳定效果。在桥梁的设计与施工阶段，应当高度重视地基的加固和设计的优化，从而降低桥梁地基下沉的可能性。

参考文献

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[2]张金涛.刍议道路桥梁工程的常见病害与施工处理技术[J].居舍,2019(10):67.

[3]梁峻僖.道路桥梁地基施工技术分析[J].四川水泥,2019(08):65.