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《高等级公路桥头跳车的综合分析和防治》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第21卷第5期地下空间Vol.21No.52001年12月UNDERGROUNDSPACEDec.2001文章编号:1001-831X(2001)05-0502-08高等级公路桥头跳车的综合分析和防治旷开萃,黄宏伟(同济大学地下建筑与工程系,上海200092)摘要:桥头跳车是道路运行过程中经常出现的现象,迄今为止还没有找到能够完全消除这一公路病害的方法。本文试从分析高等级公路桥头跳车病害的成因机理出发,介绍了几种常用的桥头软基处理方法并加以比较,同时也提出了一些施工工艺及结构设计上的有益建议,最后对于桥头跳车问题的处理得出了几点结论。关键词:高等级公路;桥头跳
2、车;路基处理;搭板中图分类号:U443.1文献标识码:A1前言近年来,随着我国高等级公路的迅速发展,在公路运行过程中所出现的各种病害也越来越多,桥头跳车就是其中一个比较普遍的现象。在我国沿海地区修建公路时大约每300～500m就有一座桥涵要修筑;由于高等级公路要求安全、舒适、快速等特点,所以桥头跳车现象的存在给行车的安全性、舒适性带来很大的影响。桥头跳车对国民经济的损失也是巨大的,在美国大约有25%的桥梁(约15000座构造物)受到桥头跳车的影响,每年花费的维修费用高达1亿美元以上。国内外研究和分析桥头跳车这个问题的著述已不少,可迄今为止还没有一种非常有效的解决
3、办法;而它所造成的危害也已成为我国公路行业中一个亟待解决的技术难题。在实际工程中,要使桥涵构造物和桥涵台背填土路堤没有任何差异沉降是不太可能的。本文将从桥头跳车的成因机理出发,介绍一些缓解桥头不均匀沉降的方法和措施,对于桥头跳车问题的防治和控制有着积极的指导意义。2桥头跳车的成因分析桥头跳车是指由于桥涵构造物与桥涵台后的路堤之间的沉降差超过某一限定值造成汽车经过该路段时车轮产生上下振动的现象。一般认为当这种沉降差达到1.5cm以后就会给司机带来明显的不舒适感。现行的公路桥涵规范中规定,简支梁桩基桥台的工后沉降量的容许值为2.0Lcm,L为相邻墩台最小跨径长度,以
4、m计,跨径小于25m时仍以25m计算。以25m跨径的简支梁为例,该桥台的工后容许沉降为10cm。而在实际的公路桥涵建设中,简支梁桩基桥台的设计容许收稿日期:2001-06-08作者简介:旷开萃(1978-),男,江西人,硕士研究生,从事高速公路沉降研究。2001年第5期旷开萃等:高等级公路桥头跳车的综合分析和防治503沉降量比规范中要小的多,通常桩基桥台的容许沉降量为3cm左右。而在现行的公路软土路[1]堤设计与施工技术规范中规定,高速公路、一级公路的工后容许沉降为:桥台与路堤相邻处0.10m涵洞箱型通道处及过渡段0.20m一般路段0.30m很显然,桩基
5、桥台的轻微沉降要比软土地基路堤的工后沉降小的多,而正是这种沉降差造成了桥头跳车。桩基桥台是刚度很大的构造物,在施工结束时沉降已基本完成;而高填土路堤的刚度很小,它在车辆荷载的反复作用下产生较大的沉降变形,这是产生桥头跳车的主要原因。把造成桥头跳车的因素归结起来主要有以下几个(如图1所示)。(1)路基沉降。台后填料本身含有水分,存在孔隙。施工中无论采用什么措施,采用何种填料也不可能完全消除填料颗粒间的空隙,即压实度不可能达到100%。在填料及车轮荷载的反复作用下,路基填料逐渐被压缩,在通车后一段时间内产生压缩沉降。另一方面,台后填料及路基填土在竣工通车时并没有全部
6、完成固结沉降,车辆荷载作用下土颗粒(填料颗粒)骨架会发生蠕动变形,它所产生的次固结沉降可以达到总沉降的10%左右,这也是桥头跳车的一个重要原因。(2)地基沉降桥涵结构一般位于沟壑地段,桥台背后的地物地貌和其他路段相比,明显要差些。通常其地下水位较高,孔隙比大,含水量高,强度低,压缩性大,多属软弱地基。在其上填筑路基肯定会产生较大变形。同时,由于桥头段路堤填筑比一般路段要高,许多在5～10m左右,有的甚至在10m以上;其产生的基底附加应力就大,从而引起的地基沉陷也大。(3)地质不均匀在工程的地质勘察中,大约每隔100m进行一次钻孔取样。而修建高等级公路时,路基宽度
7、很大,通常路堤顶面都在26m以上,坡脚在图1造成桥头跳车的因素40m以上;同时引桥路堤的长度也可达上百米甚至更长。所以在如此大的范围内都按照一个点的地质勘察报告进行统一的设计和施工的话,必然会使桥头路堤产生不均匀沉降。从另一个方面说,钻孔点再密也不可能1m,而邻近桥涵路段地基差而不均匀是不争的事实;地基处理不可能在该路段采用很多不同的处理方法,这样必然也会产生路堤的不均匀沉降。这些不均匀沉降包括横向和纵向两方面。(4)不合理的施工和设计软弱地基没有进行必要的处理,或在基底顶面未设置适当的排水设施,从而使路堤在通车后沉降过大。填料选择不当;填料的压实度(特别是
8、邻近桥台部分)不符合要求
