桥头跳车问题成因分析与处理措施的研究

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1、桥头跳车问题成因分析与处理措施的研究　　桥头跳车主要是由于桥台和引道路堤之间的不均匀沉降引起的。一般地，桥台（刚性结构）的沉降很小，而引道路堤（柔性结构）沉降比较大，从而在两者之间造成差异沉降。除了桥头处的不均匀沉降外，桥台与引道之间的构造差异也会造成桥头跳车。　　1.　头跳车问题成因　　1.1路堤填料（路基）的压缩和位移。　　（1）事实上，因为桥梁的高程比公路要稍微高一点，所有的桥梁引道必须建筑在填土路堤上才能使得公路和桥梁可以连接好。无论选择的填筑材料压缩性高或低，那在公路车流荷载作用下都会引起引道填筑材料压缩并且导致沉降，而

2、桥梁不会沉降。典型情况是，填筑材料的压缩会达到一个有限值并且最终趋于稳定，其次，边坡垮塌和横向位移也会引起公路高程降低，故应选择压缩性能低的路堤填筑材料和提高施工质量以防止这种情况的出现。　　（2）在土的压实过程中，因土粒受到瞬时荷重或振动力的作用，便重新调整其位置，较小颗粒被挤入到较大颗粒之间的孔隙中去，其他颗粒亦转移到更稳定的位置，各颗粒间接触面积增加，单位土体内固相颗粒增多，形成了更密实的土。基于此土的压实度在工程上一般用干容重而不是用湿容重来衡量。6　　（3）土经压实后，其密实度越大，内部孔隙就越小，渗透性也大大减小，因而

3、提高了水稳定性。室内外试验都证明：密实土的渗透系数比压实不足，土的渗透系数小得多，而且在有毛细水上升的情况下，密实度大的土，毛细水侵入量也明显减小。试验结果还表明，试件干密度越大，土的相对膨胀量也越小，浸水后土的强度越高。　　（4）路堤压实程度的标准一般以工地实际要求达到的干容重（γc　）与室内标准击实试验求得土的最大干容重（γ0　）之比作为指标，即　K=γcγ0　　式中：K为压实度，其最大值为1；　对K值的取用，从路堤土的受力情况看，在路堤上部0～0.8m深度范围内应力较大，其下应力相对较小。因此，上部要求土的压实度较高，应取较

4、大的K值。　　1.2路堤下地基土体沉降和位移。　路基基础的沉降是引起桥头跳车问题最重要的因素。基础沉降、路桥过渡段沉降的产生几乎是不可避免的。并且在施工完成后，基础产生的问题是最难进行处理的，因为这些问题一般是道路表面下3～30米的位置产生的。6　　1.2.1沉降机理分析。　沉降量的大小主要取决于使土体产生变形的原因和土体本身性状两个方面。使土体产生变形的原因主要是土体中应力状态的改变，如：地面荷载引起地基中应力场的改变，在地基中产生附加应力：地基中地下水位的变化：振动对地基的影响等。土体性状主要是指压缩性。应力应变关系，是指土体

5、在附加应力作用下产生的效应。以饱和软粘土为例，土体在附加应力作用下会产生剪切变形，超孔隙水压力慢慢消散，有效应力增加，同时产生沉降固结，随着时间发展还会产生蠕变变形。土体的应力应变关系十分复杂，常呈弹、粘、塑性，并且呈非线性、各向异性，还受应力历史的影响。地基土是自然历史的产物，不均匀性使其性状更为复杂。　　1.2.2沉降量计算方法。　地基沉降量的计算方法有多种，目前在公路工程设计中，一般采用分层总和法和我国黄文熙教授提出的弹性理论法。分层总和法是建立在一维变形假定上的一种计算沉降量常用方法。它是在地基压缩层范围内，按土的特性和应

6、力状态的变化划分若干层，然后利用完全侧限条件下土的压缩性指标计算各分层的压缩量，最后对其求和。一般来说，分层总和法因为不考虑侧向变形，沉降计算结果偏小，偏于不安全。弹性理论法是三维沉降计算法的一种，考虑了地基的侧向变形因素，计算沉降更为准确。　　1.2.3路桥过渡段的设计、施工问题。　　（1）因为设计或施工问题没有正确地提出，比如说：采用的桥墩基础类型，连接方式的选择，碾压方法，施工顺序等对桥、路沉降差的影响。上述原因中，一个普遍的问题就是桥梁和桥台经常在引道没有最终压实之前己经施工好，这给在桥梁端部放置压实机械设备造成了困难。　

7、　（2）　路桥衔接设施的基本功能是确保道路与桥梁过渡段的平整通顺，优良的路桥衔接设施对于地震后仍保持路桥过渡段的连续性具有良好的效果。桥台、桥头接坡由于处理不善及其他因素的影响，在其过渡段出现错台或称谓“段差沉降”、台阶现象，特别是修筑在软土地基上的高速公路，如沪嘉高速公路，开放交通仅十个月，桥头错台达3.　l61　cm。当这种台阶高度超过2.5cm时，日本国规定必须进行修理，台阶过大会引起跳车，有时不得不限制道路行车速度，有时甚至引起汽车弹簧钢板振断等交通事故。　　1.2.4不良排水系统。水在桥梁表面和引道路面集中起来会给桥梁引

8、道造成极大的损坏。水通过接缝或者裂隙渗入桥台和引道路面之间的区域会导致接缝下回填土非常大的流蚀。如果没有引道搭板，上述情况会马上导致沉降，形成跳车；就算有了引道搭板，流蚀也会使土壤压实沉陷和产生横向变形空隙变大。不管采用什么样的雨水排放方案，不让水