解决高等级公路桥头跳车的理论与施工.doc

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1、解决高等级公路桥头跳车的理论与施工　　摘　要：简述桥头跳车的原因及其对行车速度的影响，并从理论与施工上论述解决高等级公路桥头跳车的措施。　　关键词：公路；桥头跳车；地基；路基；路面；处理方法　　1、前　言　　目前，已投入使用的高等级公路（包括高速公路）中，普遍存在一个问题：路面在台背回填处出现不同程度的沉降断裂（沉降值一般为10～30cm，有的甚至超过60cm），使车辆通过时产生跳跃和冲击，从而对桥涵和路面造成附加的冲击荷载，使司机和乘客感到颠簸不适，甚至造成车辆大幅度减速，严重的可导致交通事故（特别是

2、车辆机械事故）。因此，如何解决高等级公路桥头跳车问题，本文提出了一点肤浅的认识与见解，从理论与施工上进行了摸索和探讨。　　2、桥头跳车产生的原因及其对行车速度的影响　　2.1桥头跳车产生的原因　　2.1.1地基土质不良造成的沉降桥涵通常位于沟壑地段，地下水位较高，且多属软土。由于软土一般都具有天然含水量高、孔隙比大、压缩性强和抗剪强度低等特点，在软土上填筑路基，便极易产生沉降（包括瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降）。同时，桥头路基填筑高度较其它地段大，产生基底应力相对较大，更易引起地基沉降，特别是工后沉降

3、较大。　　2.1.2台背填料压缩引起路基的沉降台背填料因含水份，存在孔隙，施工中采取任何措施也难将填料颗粒间的孔隙完全消除。在公路自重及车辆的垂直荷载与振动荷载作用下，孔隙率逐渐降低，填料逐渐压缩，密实度逐渐增大，便在一定期限内产生路基沉降。因此，压缩沉降主要取决于填料性质、施工条件及台前台背的防护排水工程的设置等情况。根据有关资料调查研究：当土堤压实度为95%时，每米填土工后的沉降约为1cm.　　2.1.3刚柔突变引起的沉陷跳车刚度不同的路面在跳车处所产生的振动效果不同，柔性材料对能量的吸收要比刚性材

4、料大。由于结构物桥台一般采用刚性很大的坚石砌筑或钢筋混凝土浇注而成，具有较大的整体刚度，属刚性体；而与结构物桥台相连的道路，具有刚性较小柔性较大的特性，属弹塑性体。显然，道路与结构物桥台之间存在着较大的刚度差，这个刚度差的存在必然引起道路与结构物桥台之间产生较大的塑性变形相对差和较大的刚度突变，势必增强桥头跳车的振动效果。4　　2.2桥头跳车对行车速度的影响由于桥台背沉陷、断裂而形成了台阶，使车辆的行驶速度受到不同程度的影响。车速的降低幅度与台阶高度、路面类型、道路等级、车辆类型和行驶的初速度等有关。根

5、据实地观察和有关资料调查表明，当桥头台阶达1.5cm时，对车速就产生明显的影响，台阶每增加1cm，速度就会降低3km/h左右；而当台阶高达5cm时，车辆行驶显著减速，其减速幅度平均可达9～13km/h，对行车产生严重影响。刚性路面对车速的影响要比柔性路面大；以60～80km/h速度行驶时减速幅度要比小于60km/h和大于80km/h速度行驶时大；较高台阶对小车行驶的影响较大，而载重货车对台阶不如空车敏感。抗振性能不同的车辆以同一速度在同一路面上行驶，其振动的效果也不一样。一般来说，汽车遇到桥头台阶，要提

6、前150～180m实行减速，驶达台阶以后还在大约相同的距离进行加速以恢复正常速度行驶。当然，司机的心理状态，对道路的熟悉程度等，对通过台阶时的速度降低也有不同程度的影响。　　3、解决桥头跳车的措施　　3.1地基处理处理好桥头软弱地基，是控制跳车的关键。目前对桥头软弱地基处理，国内已有加固土桩法、料粒桩法、竖向排水体预压法、堆载预压法和浅层处治法等措施，下面介绍几种行之有效的常用方法。　　3.1.1采用深层搅拌法加固桥头软基该法属加固土桩类型，主要适应于软弱粘性土。深层搅拌法是本世纪60年代由日本和瑞典分

7、别开发的软土加固新技术，一般借助于压缩空气，采用专门深层搅拌机械设备，从不断回转的中心轴端向四周被搅松的土中喷出浆体或粉体固化剂（如水泥等），经叶片搅拌，并吸收周围水份，在加固的深层软土中进行一系列物理——化学反应，使软土硬结成具有整体性和一定强度的优质复合地基，从而提高桥头软土地基承载力，减少沉降量（特别是工后沉降），缩短固结期，提高边坡稳定性。其主要施工工艺程序：整平原地面→钻机定位→钻杆下沉钻进→上提喷粉（或喷浆）、强制搅拌→复拌→提杆出孔→钻机移位。施工过程中路基填土速率不受限制，且无振动、无污

8、染，对周围环境及建筑物无不良影响，近10年来已在广深珠高速公路和佛开高速公路等高等级公路得以广泛应用。其最大优点是工后沉降小，缺点是造价较高。　　3.1.2采用砂桩加固桥头软基该法属料粒桩类型，适用于松砂地基、杂填土或软土，对地基土起置换作用、竖向排水作用和挤密作用，在本世纪30年代起源于欧洲。主要施工工艺程序：整平原地面→机具定位→桩管沉入→加料压密→拔管→机具移位。为加速地基固结，减少后期沉降，一般根据实际情况，配合堆载预压或超压施工，