路桥过渡段路基病害特征与处治技术1

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1、路桥过渡段路基病害特征与处治技术谢永利教授长安大学公路学院2007年9月—楔型柔性搭板技术的应用实践讲授大纲★背景材料★病害特征★处治技术★相关研究★工程应用改革开放以来，我国的公路建设飞速发展，全国高速公路可达3万余公里，二级以上公路30万公里。但从已交付的高等级公路特别是高速公路来看，存在着一定问题。其中较为普遍的是，在桥台构筑物与台后填土衔接处存在差异沉降，使得路面形成台阶或显著的纵坡变化，高速行驶的车辆通过时产生颠簸跳跃，从而导致桥头跳车现象的产生，这种现象几乎在每条高速公路上都有，只是数量多少和程度轻重的差别。背景材料亟待解决的难题“桥头跳车”是公路

2、中的常见病害,也是多年来困扰公路行业的一大难题。桥头跳车轻则使车辆通过时产生跳动,对桥梁和路面造成附加冲击,使司乘人员感到不适。严重的桥头跳车,尤其在高速公路上,不仅使行车的不适感大大增加,车速大幅降低,甚至导致车辆失控而发生交通事故。同时，对路桥过渡段路面的大量维修养护不仅花费大量人力、物力和财力,而且也产生了不良的社会影响。背景材料沪嘉高速公路在建成一年后即开始进行桥头引道沉降处理，六年共五次对大多数桥头进行处理，工程总费用982.6万元。杭甬高速通车以来，花费在桥头路面治理的费用也十分惊人。在美国，大约25%的路桥过渡段受到“桥头跳车”的影响，每年为此花

3、费的维修费用预计在1亿美元以上。因此，桥头跳车病害已成为高速公路建设质量改善和提高的“拦路虎”，也是摆在各国工程技术人员面前的一大难题。背景材料背景材料桥头跳车的表现形式有两种，一是桥头不设搭板时桥台与路堤衔接处的错台现象；二是桥头设置搭板时由于搭板路基端沉降引起的路桥过渡段纵坡变化。第一种形式，车速在60～140km/h时，台阶高度在1.5cm以上车辆行驶速度将受到影响，同时产生颠簸而形成跳车。第二种形式判定其严重与否的决定因素是搭板沉降前后的纵坡变化率。国内外多数根据现场行车调查确定搭板容许坡差，瑞典的标准是4‰，法国规定为3.8～6‰。一些行车调查表明，

4、对90～100km/h的车速，搭板纵坡变化值在4～6‰以下时，不会影响行车舒适性。京石公路使用状况调查显示，60km/h的车速，桥头纵坡变化率在5‰以下时没有跳车感觉。背景材料就目前我国的公路建设水平，要想彻底解决桥头跳车现象是很困难的。但若采取一些行之有效的措施，使这一现象得以较大程度的缓解则是可以实现的。我们曾针对西南、西北地区（主要是云南、四川、陕西、甘肃等）具有代表性的高速公路进行了比较细致的调查研究工作，调研的主要线路：①四川省以达州为基点对重庆、成都方向的高速公路及210国道的路桥过渡段进行调研；②陕西省以西安市为基点对西宝、西铜、西临高速进行调研

5、；③甘肃省以天巉、巉柳、柳忠、尹中、古永、白兰高速沿线路桥过渡段为重点；④云南省对昆玉、昆石、玉元、元磨及大保线进行了调研。背景材料调研的主要内容：（1）线路名称、桥的里程。（2）桥台类型：重力式、轻型（桩柱式、肋板式）及其它类型。（3）填土类型及填筑方式：地基处理程度、压实度、工期及填土高度。（4）病害类型及破坏程度：整体侧向滑移、路堤与桥台间形成错台、地面凹陷、搭板断裂、搭板与路堤形成纵向坡度差等。（5）所采取的防治措施及相应的处治方法。背景材料调研结果（1）：四川地处我国西南地区，高速公路多位于山岭重丘区，区内地质和地形条件复杂，地下、地表水丰富，沟谷切

6、割剧烈。据钻孔调查发现已建成的桥台台背在处治前填土普遍存在以下问题：路段内台背填土的主要材料为块状泥岩夹土混合填料，碎石夹素填土，块状泥岩强度较高，但不易于压实，且未经很好处理的块状片石和土混合填料具有大空隙和局部架空结构。一旦浸水或在车辆振动荷载的长期作用下可能失稳，造成填方土体的不均匀沉降。该区桥台分重力式U型台和轻型台两种，其中重式U型台多为料石浆砌而成，基础多为弱风化基岩。台背填料为就近的碎石、块石和粘土混合料。轻型桥台为桩柱式桥台，地基一般为黄褐色粉质粘土，钻孔资料表明在注浆前桥头回填料的压实效果不是很好，回填段在处置前孔隙较多。背景材料搭板未端形成

7、错台。该桥路堤填土为碎石土，填高13m，重力式U型台，搭板长5m，基础为弱风化基岩，沥青混凝土路面，搭板末端出现3.5cm垂直错台。台背路面局部沉降较大。该桥为轻型台，地基为冲填土，台背换碎石、块石混合土，未设搭板，桥头有3cm不均匀沉降，最大沉降距桥台4m处。背景材料调研结果（2）：陕西地处黄土高原腹地，西宝、西潼、西黄高速公路大多数路段处在渭河左岸一级阶地上，其上堆积着第四纪新黄土，路基也多以这类黄土填筑而成，由于黄土地基的湿陷性沉陷、地下水较丰富，软基较多，且部分路段路基施工质量较差，虽然采取了许多措施，如注浆、混凝土桩置换、路面重铺等措施但跳车现象依然

8、严重，至2005年3月许多路段相继出现