淺談軟土地區(qū)橋頭跳車的原因及預(yù)防措施

吳杰

【摘要】城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)程的加快，促進(jìn)了道路建設(shè)的發(fā)展，使得汽車工業(yè)也得到高速發(fā)展，同時(shí)要求道路線型高標(biāo)準(zhǔn)，城市水網(wǎng)縱橫造成橋涵等構(gòu)造物較為密集，橋頭跳車問題日益突出，尤其在一些軟土地帶修建的高等級道路情況更為嚴(yán)重。本文分析了橋頭跳車的原因，同時(shí)提出了一些預(yù)防措施，以供參考。

【關(guān)鍵詞】軟土地區(qū) 橋頭跳車 原因 預(yù)防措施

所謂軟土地區(qū)橋頭跳車是由于在軟土地區(qū)的道路橋頭及伸縮縫（橋頭引道）處的差異沉降或伸縮縫破壞而使路面縱坡出現(xiàn)臺階引起車輛通過時(shí)產(chǎn)生跳躍的現(xiàn)象。車輛高速通過橋頭的時(shí)候，跳車引起很強(qiáng)的顛簸，對車輛產(chǎn)生很大的危害。

一、橋頭跳車的原因分析

橋頭跳車的根本原因是橋臺與路堤的高度差異，因橋臺采用樁基或基礎(chǔ)置于密實(shí)的土層，沉降量相對較小；橋頭路堤填土厚度較大，沉降量相對大；造成了兩者的沉降差異。

1、地基沉降和變形。建設(shè)周期一般較短，地基沉降很難在施工過程中完成，這就必然導(dǎo)致通車時(shí)道路發(fā)生不同程度的沉降，引起橋臺之間的高度差，形成橋頭跳車。

2、沉降盆因素。在施工過程中，會在預(yù)留橋臺和下部樁基礎(chǔ)施工部分流出填土空間，在橋臺和基礎(chǔ)工程完成后，再講土填回，在此過程中沉降盆似乎向前移動了，造成了一程度的差異沉降高度差，而且在這種施工工藝建設(shè)完成的橋臺后期填土很難壓實(shí)，隨著時(shí)間的推移，這種沉降差異會越發(fā)顯著。

3、填料及壓實(shí)度。橋臺后面的施工空間狹窄，一般用小型機(jī)具壓實(shí)，填土就很難達(dá)到要求的壓實(shí)程度。通車后路基開始嚴(yán)重的變形。

4、橋頭路堤滲水破壞的影響。橋頭有差異沉降，很容易導(dǎo)致路面開裂。這樣就會使雨水下滲，路基浸泡在水中。之前的嚴(yán)格的填土指標(biāo)這這樣的情況下效果也就大打折扣。車輛荷載本身對路面就有一定的沖擊力，在橋頭跳車的情況下更會加劇。如果不能及時(shí)的維護(hù)和保養(yǎng)。這樣將會是一個(gè)惡性的循環(huán)。

二、橋頭跳車預(yù)防措施

上述分析可知，臺后與路基的工后沉降差是客觀存并且難以避免的。高等級道路建設(shè)過程中，避免橋頭跳車現(xiàn)象要考慮橋梁引道不均勻造成的沉降過程，根據(jù)目前我國城市道路建設(shè)中橋涵及兩端路堤設(shè)計(jì)、施工的實(shí)際情況，結(jié)合跳車原因的分析，現(xiàn)將防治措施歸為以下幾種：

1、橋頭過渡段設(shè)計(jì)要合理。通過設(shè)置橋頭搭板的方式來緩和突變過渡過程。以≯5/1000的路面縱坡變化作為消除極限，設(shè)搭板長度為L，差異沉降量為X，5/1000≥X/L，推得L≥200·X。通過計(jì)算可得，假設(shè)橋頭差異沉降為0.15m，則需要30m的搭板.

2、地基處理要合理。首先，處理方案要完善。設(shè)計(jì)時(shí)必須沉降控制在允許范圍內(nèi)；施工時(shí)要做好沉降觀測?；踊靥钜笥盟嗍揖C合穩(wěn)定土和砂礫分層夯實(shí)至原地面。對于臺前后有不良地質(zhì)的地段，先根據(jù)實(shí)際情況采取處理措施直到地基承載力和壓實(shí)度達(dá)到要求在上土填筑路堤。

3、路堤填料要合適，壓實(shí)方法得當(dāng)。橋頭路基填料應(yīng)該選用強(qiáng)度高、透水性好、易壓實(shí)、內(nèi)摩擦角大的砂礫士或水泥、石灰穩(wěn)定土等，這樣的材料能有效降低橋頭差異。臺背作業(yè)作業(yè)面小，不適合用大型機(jī)具，應(yīng)采用小型機(jī)具或者配備汽夯等設(shè)備，以確?？蛹八澜翘庍_(dá)到壓實(shí)度的要求。另外每層的壓實(shí)厚度上一般控制在不大于15cm。

4、合理的橋頭預(yù)壓。在高等級道路路堤建設(shè)結(jié)束后，由于路堤荷載作用對地基長期施加壓力，地基縫隙中的水壓不斷增加，長此以往造成地基不斷沉降，只有足夠長的沉降作用才能使沉降過程趨于穩(wěn)定。預(yù)壓荷載和道路工程荷載（包括路堤與路面結(jié)構(gòu)）之間存在以下關(guān)系，當(dāng)前者超過后者，稱為超載預(yù)壓；兩者相等，稱為等載預(yù)壓；前者小于后者稱為欠載預(yù)壓。在施工過程中為了保證工程的理想效果，通常采用前兩種關(guān)系的預(yù)壓方法。在預(yù)壓時(shí)間上要根據(jù)工期的實(shí)際情況來確定，進(jìn)而確定采用哪種預(yù)壓關(guān)系進(jìn)行預(yù)壓。一般以等載預(yù)壓作為基礎(chǔ)參考，這樣可以有效避免土和倒運(yùn)。

5、排水設(shè)施完善，避免漏水。在連接部位，雨水很容易會沿橋涵與路堤的縫隙滲入，對路面結(jié)構(gòu)層和土基產(chǎn)生沖刷和侵蝕，使路基土含水量增加，路面強(qiáng)度降低，影響路基整體穩(wěn)定性。在車輛荷載的不斷沖擊作用下，路基的各個(gè)層次結(jié)構(gòu)慢慢遭到破壞，橋頭路基就會發(fā)生沉降，進(jìn)而形成了跳車現(xiàn)象，因此，在路橋過渡段建設(shè)過程中要充分考慮排水系統(tǒng)，盡可能的減少不均勻沉降現(xiàn)象的發(fā)生。

在地基處治后設(shè)置泄水管或盲溝，在排水措施構(gòu)筑完成后再進(jìn)行臺后填筑。在橫坡為3%～4%的夯實(shí)的粘土土拱上挖一條寬為40～60cm，深為30～50cm的雙向排水的地溝，然后在地溝內(nèi)鋪設(shè)直徑為10cm硬塑料泄水管，泄水管管壁開有呈梅花型分布的小孔，孔徑5mm，間距<10cm，出口伸出路基或橋頭錐坡外，臺背后全寬范圍內(nèi)鋪油氈等隔水材料。從臺背分層處至路基頂面填筑粒徑較大的透水性好的材料，包裹在硬塑料管四周橫向盲溝采用合適的材料（如大粒徑碎石）填筑地溝，方法與泄水管相同，用土工布包裹盲溝出水口處，并對其作必要的處理。

6、隔層使用土工合成材料，加強(qiáng)路堤的承載力。在道路施工過程中，土工合成材料發(fā)揮著重要的作用，有效的提高了抗拉強(qiáng)度，加筋土的理論也得到了很好的利用效果。加筋土通過約束土體的側(cè)向變形來提高堤段的承載力和抗剪強(qiáng)度。通過對國內(nèi)外使用土工合成材料加筋工程進(jìn)行分析，可以看出該方法具有以下幾個(gè)方面的作用：（1）土工合成材料可以有效提高抗剪切強(qiáng)度，增大受剪破壞的荷載，剪切變形較素土?。唬?）當(dāng)加筋土路段承受荷載時(shí)，土體由于存在加筋的影響，側(cè)向變形受到抑制，土體能夠保證在彈性范圍內(nèi)工作，整體的塑性變形大大減小，提高了承載能力；（3）當(dāng)土體受到載荷作用時(shí)，加筋材料可以將載荷均勻分散到整個(gè)加筋土層上，這樣單元體受力大大減小。

綜上可見，應(yīng)用土工合成材料的填料進(jìn)行加筋，可以有效降低土體荷載壓縮變形，在一定程度上縮小了橋頭差異沉降現(xiàn)象的發(fā)生。對對土工格柵處理橋頭跳車進(jìn)行實(shí)驗(yàn)及實(shí)際工程后分析，有如下結(jié)論：（1）在填土壓實(shí)方面，90%以上時(shí)，土工格柵對控制填土沉降作用不顯著，90%以下時(shí)，加筋土填筑的路堤沉降作用明顯減小，低于70%，加筋土填筑的路堤對抵抗沉降作用的效果同樣不顯著。據(jù)此在施工過程中通?？刂婆_背壓實(shí)度在85%左右。（2）土工格柵的機(jī)理與加筋一致，加筋層間距同沉降作用呈正相關(guān)趨勢。為了保證填土沉降曲線趨于平緩，在鋪網(wǎng)過程中，一般長度大于橋臺高的0.75倍長度≮5m。理論上的鋪網(wǎng)密度是越密越好，但綜合考慮施工及造價(jià)方面因素，一般鋪網(wǎng)層間距選擇0.50m左右。

在施工過程中橋臺背張拉錨固定土工格柵，張拉過程可以提高格柵的抗拉性能。格柵錨固于橋臺背可以限制填土的豎向變形，填土抗剪強(qiáng)度也會成倍增加，防治行車過程中臺背處填土別拉開。在橋頭路基中放置土工格柵的過程也是對填土加筋的過程，減小側(cè)向土體變形，對橋頭差異沉降形成有效過渡。

結(jié)束語

橋頭跳車往往是由很多種原因引起的，因此在處治時(shí)應(yīng)該采取相應(yīng)的處治措施，靈活的運(yùn)用，已達(dá)到最佳的治理效果。在選擇處理對策時(shí)，必須根據(jù)所加固工程的使用條件、地質(zhì)條件、環(huán)境影響和施工條件等因素，因地制宜地選擇一種或綜合運(yùn)用幾種處理方法做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、確保質(zhì)量。

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