摘要：在高速公路建設(shè)中，橋頭跳車問(wèn)題是公路設(shè)計(jì)及建設(shè)者們努力解決的問(wèn)題之一。橋頭跳車是由于橋臺(tái)與其后路基沉降不均勻造成了橋臺(tái)和路基頂面的沉降差而產(chǎn)生的。本文就其防治措施進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：公路建設(shè);黃土路基;橋涵跳車

高等級(jí)公路橋涵處路基不均勻沉陷病害，主要表現(xiàn)為橋涵橋頭跳車現(xiàn)象，已成為公路建設(shè)質(zhì)量通病的主要內(nèi)容之一，特別是濕陷性黃土路基，其不均勻沉陷現(xiàn)象尤為突出。它嚴(yán)重影響著公路營(yíng)運(yùn)期的行車舒適和安全，降低了公路的使用品質(zhì)和壽命，同時(shí)也損耗了大量國(guó)家建設(shè)資金，損害了高等級(jí)公路的社會(huì)形象。因此，橋涵處跳車作為一種公路質(zhì)量通病已引起了公路建設(shè)者和施工者的普遍關(guān)注，所以解決這一公路通病已成為一件迫在眉睫的大事。

1.路基不均勻沉陷病害出現(xiàn)的成因

公路工程橋涵處跳車現(xiàn)象發(fā)生的主要成因?yàn)闃蚝�沉降與路基沉降的不均衡所致。橋涵本身為剛性結(jié)構(gòu)，同時(shí)，它對(duì)地基的承載力要求較高，其沉降緩慢、沉陷量很小;而填方路基為柔性結(jié)構(gòu)，沉陷量相對(duì)較大。因而，造成橋涵與其兩頭路基沉陷明顯不一，形成錯(cuò)臺(tái)，產(chǎn)生跳車現(xiàn)象。此外，在不同路基填筑段，由于其填筑的高度不同、土質(zhì)不同、沉陷量不一，也會(huì)形成跳車現(xiàn)象，造成路面破壞，車輛通過(guò)能力降低，養(yǎng)護(hù)工作困難等局面。

2.解決問(wèn)題的思路

由于路基不均勻沉陷產(chǎn)生的根本原因在于路基與橋涵、不同路基填筑段沉降的不均衡所致。因此，解決這一路基病害的關(guān)鍵在于解決路基的不均勻沉降問(wèn)題，使路基與橋涵或不同路基段的沉降趨于平衡或基本平衡狀態(tài)，也即呈現(xiàn)連續(xù)沉降狀態(tài)。解決這一問(wèn)題行之有效的辦法是使路基與橋涵連接處形成剛?cè)徇^(guò)渡路段。

3.路基不均勻沉陷的防治原則

防治路基不均勻沉陷應(yīng)遵循“因地制宜，合理選擇，預(yù)防為主，治養(yǎng)結(jié)合”的綜合防治原則。因地制宜即根據(jù)各公路的特點(diǎn)，以實(shí)際出發(fā)加以解決;合理選擇即按工程設(shè)計(jì)和施工中合理選擇處治方案、材料及施工工藝;預(yù)防為主就是在公路建設(shè)中提前預(yù)見，采用合理的工程技術(shù)措施進(jìn)行防治處理;治養(yǎng)結(jié)合是指即使采取了必要的防治措施都不一定能做到一勞永逸，還需采取必要的養(yǎng)護(hù)措施。

4.防治路基不均勻沉陷的幾種措施

解決路基不均勻沉降的方法較多，對(duì)不同類型的橋涵應(yīng)對(duì)其所處的水文、地質(zhì)、地形條件進(jìn)行綜合分析，采用簡(jiǎn)便易行、經(jīng)濟(jì)合理、行之有效的防治措施，但不論采用何種處理措施，嚴(yán)格按《規(guī)范》及設(shè)計(jì)施工都是防止路基不均勻沉陷的首要前提條件。在路堤填筑施工過(guò)程中首先應(yīng)嚴(yán)格按照分層法進(jìn)行施工，即分層攤鋪，分層碾壓，分層檢測(cè)的程序進(jìn)行。 分層攤鋪松鋪厚度和壓實(shí)厚度應(yīng)根據(jù)土質(zhì)類別、壓實(shí)機(jī)具功能、碾壓遍數(shù)等經(jīng)試驗(yàn)確定，最大松鋪厚度不宜超過(guò)設(shè)計(jì)及《規(guī)范》要求。如填層過(guò)厚，則填層底部達(dá)到壓實(shí)要求時(shí)，填層頂面必然超強(qiáng)，填層頂部達(dá)到壓實(shí)要求時(shí)，填層底面必然不足。每層填料攤鋪后應(yīng)嚴(yán)格用平地機(jī)或推土機(jī)配合人工整平，確保壓實(shí)均衡。此外，每層填料應(yīng)嚴(yán)格用同一種土質(zhì)填筑。不同土質(zhì)填筑路堤時(shí)，不合理的填筑工藝會(huì)引起土質(zhì)路基出現(xiàn)不均衡沉降，水囊現(xiàn)象和不穩(wěn)定的滑動(dòng)面。因此，不同土質(zhì)不得混填，每種填料層累計(jì)總厚也不應(yīng)低于設(shè)計(jì)及《規(guī)范》要求。橋涵背后填土土質(zhì)應(yīng)盡可能使用砂類土或滲水性土，因?yàn)樯邦愅粱驖B水性土具有在浸水時(shí)不產(chǎn)生膨脹且較易壓實(shí)、沉降量小等特點(diǎn)，在路基使用過(guò)程中不易發(fā)生跳車現(xiàn)象。分層碾壓時(shí)應(yīng)盡可能采用同一種碾壓工藝，按照合理的碾壓方法和碾壓遍數(shù)能得到均衡的壓實(shí)度。此外，用于路基填筑土質(zhì)的含水量應(yīng)均勻，保證土質(zhì)含水量在最佳含水量±2%之內(nèi)，以求得到均衡的壓實(shí)度，這對(duì)減小路基不均勻沉降十分重要。 此外，填挖結(jié)合部及半填半挖路基結(jié)合部要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)及《規(guī)范》開挖臺(tái)階，開挖臺(tái)階是保證路基填土土體穩(wěn)定和結(jié)合良好的有效手段。臺(tái)階寬度不宜小于1m且應(yīng)用小型夯實(shí)機(jī)加以夯實(shí)，臺(tái)階應(yīng)平順，以保證壓實(shí)機(jī)具能碾壓到位。

4.1換填砂礫或灰土

砂礫及灰土具有水穩(wěn)性好，易壓實(shí)，壓實(shí)后沉降量小等特點(diǎn)。因此，用其作為橋涵臺(tái)背填料可以起到過(guò)渡作用，使橋涵沉陷與路基沉陷呈現(xiàn)連續(xù)性，從而可以避免橋頭跳車病害的發(fā)生。此外，砂礫或灰土用于不良地質(zhì)路段基底處理，其效果也十分明顯。

4.2高強(qiáng)度塑料土工格柵

高強(qiáng)度塑料土工格柵是一種新型土工材料，它具有強(qiáng)度高，尺寸穩(wěn)定性好、耐腐蝕、適應(yīng)溫度范圍廣、優(yōu)異的老化性能等特點(diǎn)。 高強(qiáng)度塑料土工格柵有連續(xù)加工成型的菱形、六角形、方形等多種網(wǎng)孔形狀，其抗拉強(qiáng)度可達(dá)250N以上，因此其具有抗拉強(qiáng)度高、耐沖擊性、尺寸穩(wěn)定性好的特點(diǎn);其次，高強(qiáng)度塑料土工格柵具有耐酸堿、鹽等的腐蝕能力，同時(shí)對(duì)大氣、土壤微生物呈惰性，能抵抗所有菌類的侵蝕，并不受老鼠等的侵害，因此其可以適應(yīng)任何土質(zhì);再次，新型塑料土工格柵在常溫狀態(tài)下可保持其性質(zhì)穩(wěn)定，即使在較高溫度下其尺寸變化率也很小。因此，它可以適應(yīng)任何地區(qū)的路基施工;此外，新型塑料土工格柵在加工過(guò)程中添加了抗氧化劑等材料，它在日光照射非常強(qiáng)烈的情況下，其性質(zhì)也不受影響，在露天情況下可使用15年以上，地下壽命可超過(guò)25年。此外，它還具有重量輕、搬運(yùn)方便，易于安裝等特點(diǎn)。由于新型塑料土工格柵所具有的以上特點(diǎn)，在公路路基填筑過(guò)程中將其填筑于路基之內(nèi)，可以起到防止軟土地基的不均勻沉降作用，使路基在沉陷過(guò)程中起到連續(xù)過(guò)渡的效果。其主要原理就在于塑料格柵夾鋪在路基黃土中，在外力的作用下，網(wǎng)孔中的土柱形成嵌鎖閉合又互相影響的群體，這種單元區(qū)域限制阻礙了填土顆粒的自由運(yùn)動(dòng)，改變了填土的受力狀態(tài)，土體塞入網(wǎng)孔之中形成的張力有利于路基施工的填土壓實(shí)均勻與動(dòng)荷載向周邊的傳遞。這樣就會(huì)提高路基的承載能力，減少或消除包括沉陷在內(nèi)的病害發(fā)生，格柵在路基土中起到了加筋網(wǎng)格骨架的作用。

4.3土工筋帶

土工筋帶也是一種新型土工建筑材料。它是以高強(qiáng)度復(fù)合材料為骨架，外部覆蓋了高分子聚合塑料而制成的一種復(fù)合拉筋帶，它經(jīng)過(guò)特殊處理，具有抗老化、防腐蝕、耐酸堿及強(qiáng)度大等特點(diǎn)。土工筋帶在生產(chǎn)過(guò)程中，加入了一定量的抗老化劑及抗氧化劑，使拉筋帶的紫外線屏蔽效應(yīng)顯著增強(qiáng)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其他種類的拉筋帶，且有良好的抗彎疲勞性能和優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性，酸、堿、鹽對(duì)其對(duì)無(wú)法起到任何破壞作用。土工筋帶的斷裂強(qiáng)度可達(dá)220Mpa，完全滿足路基工程施工要求，克服了普通塑料帶無(wú)法解決的弱點(diǎn)。 此外它還具有經(jīng)濟(jì)實(shí)用，便于施工等特點(diǎn)。它的作用原理是在填土之后，土體和拉筋帶之間的摩擦力改善了土的物理力學(xué)性質(zhì)，而使得填土和拉筋帶結(jié)合成為一個(gè)整體，阻止了土體滑移并且在路基沉陷過(guò)程中形成連續(xù)沉陷，從而可防治路基不均勻沉降病害的發(fā)生。

4.4臺(tái)背壓漿

橋涵臺(tái)背填土完成以后，在臺(tái)背一定長(zhǎng)度和寬度范圍內(nèi)以一定壓力和間距壓注水泥漿液或雙液漿，漿液在壓力的作用下向土體一定范圍內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)散，可以填充土體空隙，同時(shí)，漿液還可以改善土體力學(xué)性能，形成半剛半柔結(jié)構(gòu)，起到過(guò)渡作用，從而起到防治橋頭跳車的效果。

4.5設(shè)置橋頭搭板

橋頭搭板在橋梁設(shè)計(jì)中一般均有設(shè)置。橋頭搭板的一端搭在橋臺(tái)上，另一端搭在路基上。當(dāng)發(fā)生不均勻沉降時(shí)，橋頭搭板可以在其范圍內(nèi)起到過(guò)渡作用，從而起到防治橋頭跳車的效果。此外，在有條件的情況下，路基應(yīng)盡可能預(yù)留足夠的沉降期，足夠的沉降期可使路基土體達(dá)到自然穩(wěn)定，避免或減小因不均勻沉降造成的公路病害的發(fā)生。

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