【摘 要】路基不均勻沉降問題一直是巖土工程界的一個重要研究內容。隨著修建高速公路發(fā)展，高速公路大大緩解了交通帶來的壓力，促進了經濟的發(fā)展；同時，橋頭跳車問題成為其中一個比較突出的問題。本文就橋頭跳車的成因與防治措施進行了探討。

【關鍵詞】橋頭跳車；處理措施；高速公路

橋頭跳車主要是由于橋臺和引道路堤之間的不均勻沉降引起的。一般地，橋臺（剛性結構）的沉降很小，而引道路堤（柔性結構）沉降比較大，從而在兩者之間造成差異沉降。除了橋頭處的不均勻沉降外，橋臺與引道之間的構造差異也會造成橋頭跳車。

1. 橋頭跳車問題成因

1.1 路堤填料（路基）的壓縮和位移。

（1）事實上，因為橋梁的高程比公路要稍微高一點，所有的橋梁引道必須建筑在填土路堤上才能使得公路和橋梁可以連接好。無論選擇的填筑材料壓縮性高或低，那在公路車流荷載作用下都會引起引道填筑材料壓縮并且導致沉降，而橋梁不會沉降。典型情況是，填筑材料的壓縮會達到一個有限值并且最終趨于穩(wěn)定，其次，邊坡垮塌和橫向位移也會引起公路高程降低，故應選擇壓縮性能低的路堤填筑材料和提高施工質量以防止這種情況的出現。

（2）在土的壓實過程中，因土粒受到瞬時荷重或振動力的作用，便重新調整其位置，較小顆粒被擠入到較大顆粒之間的孔隙中去，其他顆粒亦轉移到更穩(wěn)定的位置，各顆粒間接觸面積增加，單位土體內固相顆粒增多，形成了更密實的土。基于此土的壓實度在工程上一般用干容重而不是用濕容重來衡量。

（3）土經壓實后，其密實度越大，內部孔隙就越小，滲透性也大大減小，因而提高了水穩(wěn)定性。室內外試驗都證明：密實土的滲透系數比壓實不足，土的滲透系數小得多，而且在有毛細水上升的情況下，密實度大的土，毛細水侵入量也明顯減小。試驗結果還表明，試件干密度越大，土的相對膨脹量也越小，浸水后土的強度越高。

路堤壓實程度的標準一般以工地實際要求達到的干容重（γc）與室內標準擊實試驗求得土的最大干容重（ γ 0）之比作為指標，即

k=γcγ 0

式中K為壓實度，其最大值為1。

（4）對K值的取用，從路堤土的受力情況看，在路堤上部0～0.8m深度范圍內應力較大，其下應力相對較小。因此，上部要求土的壓實度較高，應取較大的K值。 路基基礎的沉降是引起橋頭跳車問題最重要的因素?；A沉降、路橋過渡段沉降的產生幾乎是不可避免的。并且在施工完成后，基礎產生的問題是最難進行處理的，因為這些問題一般是道路表面下3～30米的位置產生的。

1.2 沉降機理分析。

沉降量的大小主要取決于使土體產生變形的原因和土體本身性狀兩個方面。使土體產生變形的原因主要是土體中應力狀態(tài)的改變，如：地面荷載引起地基中應力場的改變，在地基中產生附加應力：地基中地下水位的變化：振動對地基的影響等。土體性狀主要是指壓縮性。應力應變關系，是指土體在附加應力作用下產生的效應。以飽和軟粘土為例，土體在附加應力作用下會產生剪切變形，超孔隙水壓力慢慢消散，有效應力增加，同時產生沉降固結，隨著時間發(fā)展還會產生蠕變變形。土體的應力應變關系十分復雜，常呈彈、粘、塑性，并且呈非線性、各向異性，還受應力歷史的影響。地基土是自然歷史的產物，不均勻性使其性狀更為復雜。

1.3 沉降量計算方法。

地基沉降量的計算方法有多種，目前在公路工程設計中，一般采用分層總和法和我國黃文熙教授提出的彈性理論法。分層總和法是建立在一維變形假定上的一種計算沉降量常用方法。它是在地基壓縮層范圍內，按土的特性和應力狀態(tài)的變化劃分若干層，然后利用完全側限條件下土的壓縮性指標計算各分層的壓縮量，最后對其求和。一般來說，分層總和法因為不考慮側向變形，沉降計算結果偏小，偏于不安全。彈性理論法是三維沉降計算法的一種，考慮了地基的側向變形因素，計算沉降更為準確。

1.4 路橋過渡段的設計、施工問題。

（1）因為設計或施工問題沒有正確地提出，比如說：采用的橋墩基礎類型，連接方式的選擇，碾壓方法，施工順序等對橋、路沉降差的影響。上述原因中，一個普遍的問題就是橋梁和橋臺經常在引道沒有最終壓實之前己經施工好，這給在橋梁端部放置壓實機械設備造成了困難。

（2）路橋銜接設施的基本功能是確保道路與橋梁過渡段的平整通順，優(yōu)良的路橋銜接設施對于地震后仍保持路橋過渡段的連續(xù)性具有良好的效果。橋臺、橋頭接坡由于處理不善及其他因素的影響，在其過渡段出現錯臺或稱謂“段差沉降”、臺階現象，特別是修筑在軟土地基上的高速公路，如滬嘉高速公路，開放交通僅十個月，橋頭錯臺達3.l1 cm。當這種臺階高度超過2.5cm時，日本國規(guī)定必須進行修理，臺階過大會引起跳車，有時不得不限制道路行車速度，有時甚至引起汽車彈簧鋼板振斷等交通事故。

1.5 不良排水系統(tǒng)。

水在橋梁表面和引道路面集中起來會給橋梁引道造成極大的損壞。水通過接縫或者裂隙滲入橋臺和引道路面之間的區(qū)域會導致接縫下回填土非常大的流蝕。如果沒有引道搭板，上述情況會馬上導致沉降，形成跳車；就算有了引道搭板，流蝕也會使土壤壓實沉陷和產生橫向變形空隙變大。不管采用什么樣的雨水排放方案，不讓水滲透到引道搭板/路面和橋臺之間的下部是非常重要的。并且，兩邊邊坡的不良排水會加速這些部分的流蝕和橫向擴散。

2. 橋頭跳車問題的預防處理措施

2.1 路堤處理。

（ 1）填料選擇。應選擇強度高、壓實快、透水性好的材料，如卵石、礫石、碎石土，中粗砂等。為了改善填土的密實性，應設計好相應的級配。

（ 2）橋梁兩端路堤機械強夯處理。對于臺背不易被壓路機碾壓的“死角”，應采用強夯處理方法，保證填土的密實度。進行強夯時，夯擊的影響深度約為5～10mm施工時注意不要損壞橋臺。

（ 3）設置搭板。設置橋頭搭板的目的是將臺堤銜接處突變的錯臺高差分散到搭板的兩端。設置橋頭搭板對于原路面的縱坡只增加某個微小增量，但可以有效地改善橋頭行車條件，是最重要的預防處理技術措施之一。

2.2 地基預壓處理。

預壓處理就是在擬建橋臺處，先填土預壓，待地基強度提高到一定程度后，挖去填土再建造結構物。有時為了加速地基固結下沉，在填筑路堤時，還可預先把土填得比設計高度高一些，或加寬土寬度，待沉降穩(wěn)定后再挖除超填部分。這種預壓或超載預壓的方法，可以說是處理軟弱地基最有效、最經濟的方法，它不僅可以解決橋頭的跳車問題，而且可以解決臺后填土的不均勻沉降問題。

2.3 合理設置橋涵構造物。

設置橋涵構造物應允分考慮臺背填方路基的地質情況、填方高度、路堤長度、填料來源及路堤沉降等問題，選擇恰當的橋涵位置、跨徑及橋臺后部防護工程，盡量避免大河面小跨徑橋涵。

2.4 加固處理臺背填筑前的地基。

處理好臺背軟弱地基，是控制橋頭跳車的重要措施。對軟基處理目前國內已有不少處理方法，如排水固結法、換土法、振動碎石樁法等，都是行之有效的方法?？梢愿鶕嶋H情況應用，以改善地基性能，提高地基承載力，減少沉降，縮小橋臺與路堤的沉降差，避免錯臺。同時考慮到橋頭大多為高填土施工，故在橋頭可考慮采用材質較輕的粉煤灰填筑，且應控制好填筑寬度，嚴禁因填筑寬度不夠進行貼坡，致遇雨期間引起滑坡，份致橋頭路基不穩(wěn)而沉降。

3. 結束語

橋頭跳車現象的預防和治理、施工質量控制是一項長期的工作，應嚴格按照施工規(guī)范操作，根據工程施工實際情并制定相應的處理措施，才能使橋頭跳車問題得到進一步的控制和解決。

參考文獻

［1］ 張廣，橋頭跳車分析與解決的途徑，內蒙公路與運輸，1997.3.

［2］ 宋娃麗，橋頭搭板的受力計算，河北工業(yè)大學學報1999.8.