張海偉

（保定市保通公路勘測設計有限責任公司 保定 071000）

在公路橋梁建設和運行維護中，橋頭跳車是比較常見的問題，對車輛的安全行駛產生嚴重的不利影響。它會導致車輛通行時出現跳動和沖擊，影響行車的舒適度，嚴重的話還可能引發(fā)交通安全事故。因此，在實際工作中，必須采取相應的措施控制橋頭地基沉降，整治橋頭跳車問題，為車輛的安全通行創(chuàng)造良好的條件。

1 橋頭跳車的成因分析

橋頭跳車的成因是多方面的，但是其中主要的原因是，在行車荷載的反復作用下，剛性橋臺與柔性路堤連接處產生較大的差異沉降，從而導致橋臺跳車的發(fā)生。橋臺一般為混凝土結構或者砌石結構，并且整個橋梁結構物近似于剛體。而導致路堤沉降的原因主要是地基沉降和路基壓縮變形。車輛通過路堤和橋梁的時候，其荷載是不變的，但橋梁和路堤的剛度不同，橋梁剛度大，變形小，而路堤剛度小，往往會出現很大的變形［1］，因此，在橋梁和路堤之間就會出現較大的差異沉降變形，進而引起橋頭跳車情況的出現。

2 橋頭跳車的應對措施

（1）地基沉降控制措施。如果橋頭是軟弱地基，根據具體情況，采取相應的軟弱地基處理措施，是控制地基沉降的關鍵，進而能夠有效地解決橋頭跳車問題。所以，必須做好地質勘察工作，采取適當的措施對軟弱地基進行加固處理，從而降低地基沉降情況的發(fā)生。當前在橋頭軟弱地基處理中，比較常用的方法是復合地基處理法、堆載預壓處理法、淺層處治法等等。

（2）路基本體的壓縮變形控制措施。主要的控制策略是做好填料選擇工作，合理設置過渡段長度，做好施工控制工作。在填料選擇的時候，要選擇強度高、透水性好、容易壓實的沙礫和碎石，從而提高路基的密實度，滿足施工設計標準。過渡段長度設計的時候應該單獨設計，考慮每個橋頭的填高、填料和地質情況，從而合理控制路橋過渡段的相對沉降量，盡量消除橋頭跳車現象［2］。另外，在施工的時候，應該確保臺背回填的壓實質量，選用小型壓實機具，嚴格控制每層填筑厚度與碾壓遍數，并檢測每層填筑質量。對于機械碾壓不到位的地方，還應該進行人工補充，從而確保施工質量，控制壓縮變形情況的發(fā)生。

3 復合地基在橋頭地基沉降控制中應用

某公路地段地基土含水量高，空隙較大，壓縮模量小，是比較典型的軟土類型。土層主要類型為黏土，含水量在25.6%～35.1%之間，空隙比在0.8～1.05之間，壓縮模量在3.8～9.6 MPa之間，天然地基承載力在100～280 k Pa之間。在道路運行中，出現沉降和橋頭跳車的情況，給車輛安全通行帶來不利影響，需要采取相應的措施對該路段的軟土地基進行處理。

為實現對橋頭地基沉降的有效控制，減少橋頭跳車情況的發(fā)生，為行車安全提供保障，根據該工程的具體情況，對比多種方案，決定采用CFG樁或者載體樁復合地基進行處理，其中，載體樁是由混凝土樁身和載體構成，在處理工作中運用，能夠滿足地基沉降控制的要求。

3.1 復合地基的設計

（1）復合地基承載力的確定。方法為：確定樁體和樁間土承載力，并按照相應的原則，對這2部分進行疊加，然后得到復合地基承載力。第二項工作是復合地基沉降計算，包括加固區(qū)和下臥層的沉降，前者按照復合模量計算，將加固區(qū)的增強體和土體看做統一的整體，用復合壓縮模量評價其壓縮性，用分層總和法計算壓縮量。后者的沉降量采用分層總和法計算。墊層底面的壓力可以假設為均布，用Boussinesq方法求出復合體底面以下的附加應力，據此計算出下臥層沉降量［3］。

（2）復合地基參數的確定。CFG樁樁徑0.4 m，樁間距1.6 m×1.6 m，正方形布置，同時根據填方高度適當調整樁長，在樁頂還需要鋪設0.5 m厚二灰穩(wěn)定砂礫。載體樁樁徑0.43 m，樁間距1.8 m×1.8 m，正方形布置，并根據橋頭填方高度適當調整樁長，樁頂鋪設0.6 m厚碎石。進行復合地基處理的主要目的是減小橋頭工后沉降，同時還需要設置過渡段實現工后沉降漸變。綜合考慮應力分布、沉降漸變、工程造價等因素，在該復合地基設計中，對樁長進行了漸變。

3.2 變形的特征

為了對CFG樁、載體樁復合地基沉降變形的特征進行全面的分析，掌握這些措施對沉降變形控制的效果，在橋頭地基布設監(jiān)測斷面，對天然地基、CFG樁復合地基、載體樁復合地基進行沉降監(jiān)測，得出相應的測量結果表，并對測量數據進行分析。

（1）荷載、時間變化規(guī)律。通過對所得測量結果的分析，可以得出以下認識：路堤填筑中地基沉降速度較快，而填到路床標高后，荷載趨于穩(wěn)定，地基沉降出現緩慢的趨勢，并且，荷載穩(wěn)定一段時間后，沉降速度變得越來越緩慢。在填筑路堤的時候，施工速度對地基沉降的發(fā)展有著重要的影響。測量表明，填筑速度越快，沉降發(fā)展速度越快。而沉降的快速變化可能會導致地基局部或整體剪切破壞，給工程施工帶來一定的不利影響［4］。所以，為了避免這種情況的出現，防止填筑速度過快導致沉降過大或者出現剪切破壞的情況，今后在施工中應該對施工進度進行合理安排。

（2）與天然地基沉降變化規(guī)律。根據沉降隨荷載、時間的變化情況，可以推算出典型斷面不同時期的沉降速率，見表1。地基沉降速率逐漸減小。從總體上來看，復合地基沉降速率小于天然地基，特別是荷載穩(wěn)定之后，這種趨勢表現得更為明顯。從上述所得數據可以得知，2種復合地基在變形控制方面有著極為相似的效果，通過這2種復合地基樁處理后，地基的沉降量削減了1／3～1／2。不管從總沉降量還是沉降速率來看，復合地基在橋頭地基沉降控制方面都有著明顯的效果。

表1 典型斷面路基沉降速率表 mm／d

（3）計算沉降量與工后實測量的對比。為了掌握計算沉降量與實測沉降量的關系，明確它們之間的差異，測量完成之后對二者進行比較分析，并得出相應的對比分析表，具體見表2。其中，計算沉降量對應的是回填砂石后的數據。

表2 計算沉降量（填筑90 d）與實測沉降量的對比分析表 c m

由表2可見，計算沉降量與實測沉降量的差值較小，從整體上來看，實測值要比計算值稍微大一些。所以完全可以這么說，復合地基沉降計算方法與實際情況基本符合，能夠反映出實際情況，有利于對地基沉降的控制。

4 結語

運用CFG樁、載體樁復合地基來處理橋頭高填路堤的地基，并在復合地基和天然地基的典型斷面上埋設沉降標，可以觀測和分析復合地基對橋頭地基沉降的控制效果。通過相應的試驗和觀測表明，在橋頭高填路堤地基沉降控制中，CFG樁、載體樁復合地基都能夠取得良好的控制效果。對沉降隨荷載、時間的變化曲線可以得知，通過CFG樁或載體樁復合地基處理之后，地基沉降量削減了1／3～1／2。并且與天然地基相比而言，復合地基的沉降速率明顯要小，可見，復合地基在沉降控制方面有著顯著的效果?？傊?，CFG樁、載體樁復合地基適應了橋頭高填路堤地基沉降控制、解決橋頭跳車問題的實際需要，在具體運用中能夠收到良好的效果，是處理地基沉降，控制橋頭跳車問題的行之有效的方法，在類似工程中值得進一步推廣和運用。

［1］ 劉秀麗.路橋過渡段復合地基差異沉降優(yōu)化設計研究［J］.鹽城工學院學報：自然科學版，2010（2）：66-69.

［2］ 王 晶.海相軟土地區(qū)水泥土攪拌樁復合地基沉降特性研究［D］.南京：東南大學，2007.

［3］ 張匯睿，劉子健.復合地基控制橋頭地基沉降的應用研究［J］.市政技術，2010（5）：108-111.

［4］ 魯緒文.路堤荷載下長短樁復合地基加固深厚軟土路基的試驗與研究［D］.南京：南京水利科學研究院，2007.