公路結(jié)構(gòu)物兩端不均勻沉降原因分析與對策

【摘要】公路結(jié)構(gòu)物兩端的不均勻沉降等導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物與路堤連接處的跳車，一直困擾著公路行車的安全和舒適性。本文分析了公路結(jié)構(gòu)物兩端局部設(shè)計與處治預(yù)案的不足；從公路建設(shè)的突破性設(shè)計和施工中對結(jié)構(gòu)物兩端局部的科學(xué)有效處治預(yù)案兩個方面提出了規(guī)范化設(shè)計與處治預(yù)案技術(shù)要點；提出了對臺后填體立體防沉降、防滲水、防脫空創(chuàng)新理念探索，為解決公路結(jié)構(gòu)物兩端的不均勻沉降問題提供新的思路。

【關(guān)鍵詞】公路；結(jié)構(gòu)物；不均勻沉降

【Abstract】The asymmetry of the highway structure thing both ends sink to decline etc. cause jump of structure thing and embankment conjunction place car， always perplex highway line car of safety and comfort.This text analysis the part design of the highway structure thing both ends with settle to prepare a case of shortage；From the highway construction of breakthrough design with under construction to structure thing both ends part of science valid settled to prepare a case 2 to put forward norm to turn a design with settle to prepare a case technique important point；Put forward to the set empress fill a body stereoscopic defend to sink to decline， defend Shen water and defend to take off an empty innovation principle investigate， for the asymmetry which solve the highway structure thing both ends sink to decline a problem to provide new of way of thinking.

【Key words】Highway；Structure thing；The asymmetry sink to decline

1. 前言

公路結(jié)構(gòu)物兩端的路基產(chǎn)生不均勻沉降導(dǎo)致跳車，一直困擾著公路行車的舒適和安全，一度被稱為“橋頭跳”，也是公路建設(shè)和養(yǎng)護中的“頑疾”，長期得不到解決。因此，對其展開深入而廣泛的探討很有意義。

2. 公路結(jié)構(gòu)物兩端不均勻沉降原因分析

2.1 設(shè)計意識及方案缺失。

（1）盡管公路結(jié)構(gòu)物兩端“橋頭跳”已經(jīng)成為了普遍現(xiàn)象，但公路建設(shè)項目實踐中若能真正引起行動上的高度重視，或者能夠有針對性地進行研究并拿出設(shè)計方案，對公路結(jié)構(gòu)物兩端“橋頭跳”達到有效預(yù)防的不多，更有甚者干脆認為“橋頭跳”僅是施工中的工藝質(zhì)量問題，且屬常態(tài)化，對基礎(chǔ)性的設(shè)計方案不能有的放矢地提出特色設(shè)計，結(jié)果在設(shè)計之初就埋下隱患。

（2）結(jié)構(gòu)物處地基的承載能力都會進行精細的驗算和設(shè)計，其沉降量能夠得到有效的控制；結(jié)構(gòu)物兩端往往是高填方，原地基承受的荷載遠比結(jié)構(gòu)物處大，但并不對其進行驗算和設(shè)計。結(jié)果出現(xiàn)結(jié)構(gòu)物兩端的沉降量比結(jié)構(gòu)物的沉降量大。

2.2 地基的自然沉降。

公路建設(shè)和運營改變了原地基的受荷狀況，一般是承受的荷載增加，這必然導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物臺后填體隨地基的自然沉降而沉降。

2.3 “橋頭跳”壓實工后的殘余沉降。

根據(jù)土的固結(jié)理論，結(jié)構(gòu)物臺后填體的固結(jié)并未隨施工結(jié)束而終止。填土孔隙水的排出需要相當長的時間，尤其是粘性土更是如此。因此，在公路開通以后，填土固結(jié)仍將持續(xù)一段時間，這就必將產(chǎn)生一部分次固結(jié)沉降，路堤也隨之產(chǎn)生一定程度的沉降。

2.4 結(jié)構(gòu)物的剛性與臺后填體的相對柔性產(chǎn)生的不均勻沉降。

公路結(jié)構(gòu)物是剛度很大的構(gòu)造物，其在施工結(jié)束時沉降已基本完成；而填土路堤的剛度很小，它會在車輛荷載的反復(fù)作用下產(chǎn)生較大的沉降變形。

2.5 臺后填體材料的松散和滲水性導(dǎo)致的沉降。

公路結(jié)構(gòu)物兩端的填體材料，在上面動載的反復(fù)作用下，尤其是施工中如質(zhì)量未能得到絕對保證，極易出現(xiàn)松散現(xiàn)象，再加上滲水的影響，更易加劇沉降。

2.6 毛細水上升導(dǎo)致的臺后填體整體或局部失穩(wěn)引起的沉降。

地下高水位時，如對地基相對零沉降基準面的防止毛細水上升采取的防水措施稍有不力必將導(dǎo)致路基長期處于潮濕狀態(tài)。

3. 對策

3.1 從規(guī)范化設(shè)計與處治預(yù)案上提前防范。

眾所皆知，工程建設(shè)的好與壞，施工是手段，設(shè)計是基礎(chǔ)。如果設(shè)計上不過硬或先天不足，甚至因理念上的不科學(xué)、存在著弊端，建設(shè)中再先進的施工工藝和舉措、再卓越的施工水平也可能事倍功半。這里，試用突破性思維和全新設(shè)計理念，從立體預(yù)控的理性理念出發(fā)，提出解決公路結(jié)構(gòu)物兩端不均勻沉降的規(guī)范化設(shè)計與有效處治預(yù)案的對策要點如下：

（1）涵洞、通道及臺后基底與臺后路基填體的基底的CBR、彎沉、壓實度等技術(shù)指標應(yīng)確保一致并同步控制，力爭做到路基與臺后基底相對“零沉降”。

（2）對低路基（1.5m填高以下）設(shè)計適宜的涵洞、通道應(yīng)采取超靜定整體設(shè)計和反開挖現(xiàn)澆施工。

（3）對反開挖后的涵洞、通道及所有涵洞、通道的基礎(chǔ)應(yīng)擴大襟邊外延至臺后填體的基底范圍。

（4）對不宜反開挖施工的臺后填體在施工中應(yīng)盡最大可能縮小施工預(yù)留的回填空間體，并對已施工的填筑體刷坡至堅實的整體后對堅實的整體斜坡面按回填壓實層厚開挖搭接施工的臺階，臺階的高度與回填體壓實層的壓實厚度一致，寬度至少控制在1 m以上。

（5）臺后所有回填材料必須采取板體性強且自重相對較小的石灰或水泥穩(wěn)定土類材料，應(yīng)避免采用砂礫石、各種穩(wěn)定碎石等。

（6）臺后搭板長度必須大于臺后填體長且富余2m以上，搭板厚度滿足承載的沖擊要求，搭板的頂面高程控制與路面基層頂?shù)母叱虘?yīng)同高。

（7）對設(shè)計有種植式中分帶路基而言，結(jié)構(gòu)物兩端的中分帶設(shè)計布口施工起點應(yīng)從搭板的終端始（含端板），此時的臺后搭板在臺后應(yīng)整體設(shè)計和整體現(xiàn)澆施工。

（8）對填高大于1.5m的臺后回填體應(yīng)分層（至少按1 m左右間隔）設(shè)置具有抗彎拉應(yīng)力的土工格柵。

（9）為增加臺后填體的剛性，所有涵洞、通道及橋臺兩端的填筑體均應(yīng)在施工至設(shè)計高程后（橋臺搭板底）應(yīng)采取對臺后填體實施整體（含八字墻后）預(yù)壓注漿預(yù)案。

（10）對瀝青路面而言，應(yīng)適當增大結(jié)構(gòu)物配筋率，以使結(jié)構(gòu)物鋪裝層頂?shù)娜嵝詾r青路面厚度與正常的瀝青路面厚度一致（即確保全路主線上的瀝青路面厚度一致）。

（11）對高路堤（填高2.5m以上）的臺后填筑體而言，為了確保臺后填體的整體穩(wěn)定性，防止臺后搭板下的脫空、臺后受沖擊后的橫向位移、防止搭板破壞后的滲水，除臺后填體每填高1 m左右設(shè)置玻纖土工格柵外，當施工到搭板底部時，應(yīng)對整個臺后填體實施玻纖土工格柵進行立體（兩邊坡及頂部）包裹，并在土工格柵上直接噴注水泥混凝土（有效厚度可控制在3 cm左右），然后才整體現(xiàn)澆施工臺后搭板和八字墻或擋墻。

（12）在臺后搭板現(xiàn)澆施工前，無論是明或是暗涵洞、明或暗通道以及所有臺后的所有臺后填筑體范圍，均應(yīng)對結(jié)構(gòu)物（含八字樣和擋墻）與回填體接觸部位檢查其密實性，必要時，應(yīng)采取預(yù)壓注漿措施。

（13）路堤填筑后間隔充足的時間再做路面結(jié)構(gòu)層，讓其充分自然沉降。

3.2 規(guī)范化養(yǎng)護是解決公路結(jié)構(gòu)物兩端不均勻沉降的有效措施。

俗言道：三分建，七分管，工程建設(shè)成果的長期穩(wěn)定性與后期的規(guī)范化養(yǎng)護管理是分不開的，結(jié)構(gòu)物兩端的平整舒適性很大程度上還需要后期的更精心和及時的維護。這種維護是指對預(yù)防公路結(jié)構(gòu)物兩端不均勻沉降而采取的有效預(yù)控，根據(jù)目前的科技發(fā)展水平，對公路建成后的結(jié)構(gòu)物兩端不外乎從以下幾個方面采取積極措施：

（1）公路建成通車后，有條件時可對公路全線預(yù)先加鋪橡膠瀝青超薄磨耗層，多保險防止路面因磨耗而滲水。

（2）及時更換明涵洞、明通道及小橋兩端所做的假縫中鑲嵌的橡膠條。

（3）及時清理或更換橋端伸縮縫橡膠條，確保伸縮縫處的平滑舒適完好如初。

（4）全路應(yīng)嚴控各種超限超載車輛，根據(jù)重載破壞是一次性的理念，特別是對特大超載車輛必須絕對禁行。

（5）定期或不定期對結(jié)構(gòu)物兩端搭板范圍內(nèi)的路堤邊坡、種植式中分帶內(nèi)側(cè)、八字墻或擋墻檢查有無明顯變形或開裂，橋臺維坡有無變形，一旦發(fā)現(xiàn)，應(yīng)及時進行局部處理，使其恢復(fù)。

（6）對日常規(guī)范化維護后的結(jié)構(gòu)物兩端，如仍有“橋頭跳”出現(xiàn)，目前可利用就地熱再生技術(shù)（層間熱黏結(jié)技術(shù)）予以治理。

以上幾個方面的措施旨在對公路結(jié)構(gòu)物兩端不均勻沉降的預(yù)防和預(yù)控，避免小疾不醫(yī)，因小失大或有病不醫(yī)，終成大害。

4. 結(jié)束語

多年的公路工程建設(shè)和管理實踐驅(qū)使我們有責任和義務(wù)去積極地應(yīng)對公路結(jié)構(gòu)物兩端不均勻沉降導(dǎo)致的“橋頭跳”普遍現(xiàn)象的挑戰(zhàn)并為突破性解決而探索，拓寬廣大公路工程設(shè)計、施工、管理、養(yǎng)護者的創(chuàng)新思路，公路結(jié)構(gòu)物兩端不均勻沉降是能夠得到有效的預(yù)防和控制的。

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[文章編號]1619-2737（2015）09-08-685

[作者簡介] 吳曉琳（1966-），女，籍貫：河南臨潁人，學(xué)歷：本科，職稱：高級工程師，長期從事公路工程管理工作。