橋頭跳車成因分析及防治技術(shù)研究

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1、橋頭跳車成因分析及防治技術(shù)研究摘要：在深入分析橋頭不均勻沉降產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)上從地基路堤、路面等方面提出橋頭跳車綜合防治技術(shù)并針對(duì)常規(guī)橋頭搭板設(shè)計(jì)方法中存在的弊端，提出了改進(jìn)的搭板設(shè)計(jì)方法同時(shí)對(duì)爿≥水系統(tǒng)也做了分析和改選關(guān)鍵詞：橋頭跳宅不均勻沉降防治技術(shù)；橋頭搭板；排水措施隨著公路等級(jí)的不斷提高，橋涵構(gòu)造物所占比重也越來(lái)越大。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，僅通道與涵洞而言，高等級(jí)公路平均約3座／血。但從目前已投入使用的高等級(jí)公路營(yíng)運(yùn)情況來(lái)看，存在一些不盡人意之處，尤其是在這些構(gòu)造物臺(tái)背回填處普遍存在“橋頭跳車”的現(xiàn)象。橋頭跳車在高等級(jí)公路中危害極大，具體表現(xiàn)如下。(1)降低了行車舒適性和安

2、全性。高速行駛的車輛跳躍時(shí)不僅對(duì)汽車的正常行駛、司乘人員的舒適產(chǎn)生不利影響，有些嚴(yán)重的跳車甚至?xí)鹬卮蟮男熊囀鹿省?2)增加了車輛運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。因跳車而不得不在橋頭頻繁減速，以減輕汽車的顛簸，無(wú)論是減速行駛還是顛簸現(xiàn)象的發(fā)生，都對(duì)汽車機(jī)件造成不同程度地?fù)p壞和輪胎的磨耗；同時(shí)汽車行駛速度的不穩(wěn)定，無(wú)形中既浪費(fèi)了燃料，又增加了廢氣的排放；另外，還增加了車輛的行駛時(shí)間。因此，橋頭跳車的出現(xiàn)，提高了車輛的運(yùn)營(yíng)成本。(3)影響公路養(yǎng)護(hù)費(fèi)用及使用壽命。臺(tái)階的存在使得車輛通過時(shí)產(chǎn)生跳動(dòng)和沖擊，從而對(duì)橋梁和路面造成附加的沖擊荷載，加速橋頭路面及伸縮縫的破壞。為了維持良好的使用狀況，對(duì)出現(xiàn)的

3、臺(tái)階要進(jìn)行及時(shí)的維修與養(yǎng)護(hù)。不斷地維修養(yǎng)護(hù)不僅耗費(fèi)了大量的人力、物力和財(cái)力，而且也產(chǎn)生了不良的社會(huì)影響。由此可見，橋頭跳車病害的發(fā)生使高等級(jí)公路不能達(dá)到高效運(yùn)營(yíng)、安全行駛、節(jié)省投資及舒適乘車的目的，在很大程度上降低了高等級(jí)公路的服務(wù)水平，損害了公路使用者的利益，從而嚴(yán)重影響了高等級(jí)公路的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。因此，橋頭跳車問題已成為高等級(jí)公路建設(shè)及營(yíng)運(yùn)中應(yīng)該重視并亟待解決的問題。1不均勻沉降類型及成因分析根據(jù)對(duì)已建高等級(jí)公路路橋過渡段的調(diào)查，對(duì)不同不均勻沉降表現(xiàn)形式進(jìn)行了歸類。在此基礎(chǔ)上，對(duì)不均勻沉降成因進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。1．1不均勻沉降的類型L1．重縱坡變化當(dāng)臺(tái)背與構(gòu)造物不均勻沉降

4、較大時(shí)，有可能造成如圖1所示的引道縱坡變化。L重．2局部沉降局部沉降指在構(gòu)造物臺(tái)背的一段過渡段上發(fā)生局部高低差的現(xiàn)象據(jù)其發(fā)生的位置又分為2種形態(tài)(1)垂直錯(cuò)臺(tái)(如圖2)。局部沉降發(fā)生在臺(tái)背與過渡段結(jié)合處，即最大沉降深度D。●x距離橋臺(tái)背很近，形成錯(cuò)臺(tái)。有時(shí)過渡段路面不發(fā)生局部沉降而是相對(duì)路面設(shè)計(jì)標(biāo)高整體下沉，這種情況也會(huì)造成垂直錯(cuò)臺(tái)。(2)凹陷(如圖3)。局部沉降的最大深度D。Ix距離橋臺(tái)背有一段距離，局部沉降范圍較錯(cuò)臺(tái)要大。局部沉降是過渡段上局部位置土體與橋臺(tái)以及其他位置上過渡段土體之間不均勻沉降較大而產(chǎn)生的。L重．3過渡段橫坡變化當(dāng)橋梁過渡段為高填土路堤時(shí)，路堤中心和

5、路肩處由于土中應(yīng)力不同而產(chǎn)生不均勻沉降，從而引起路堤橫斷面及路拱坡度變化，這種情況在軟土地基高路堤上發(fā)生較多，過渡段路堤橫斷面及路拱坡度變化，從路線方向來(lái)看，橋臺(tái)與填土路堤之間就會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)，愈靠近路中錯(cuò)臺(tái)高度愈大。L2不均勻沉降成因分析橋頭跳車現(xiàn)象主要是由于構(gòu)造物與其臺(tái)背填土路堤的沉降不均勻引起的。引起路橋過渡段不均勻沉降的原因主要有以下幾個(gè)方面。L2．1橋臺(tái)下地基的沉降出于安全和正常營(yíng)運(yùn)考慮，在公路構(gòu)造物設(shè)計(jì)和施工中對(duì)于其下地基的沉降和穩(wěn)定性控制很嚴(yán)格，且設(shè)計(jì)時(shí)一般都考慮橋跨結(jié)構(gòu)對(duì)沉降的限制，所以在正常情況下其工后沉降量都很小，可以忽略不計(jì)。L2．2橋臺(tái)基礎(chǔ)的沉降由于橋

6、涵構(gòu)造物一般采用剛性很大的堅(jiān)石砌筑或鋼筋混凝土澆筑而成，具有較大的剛性，而臺(tái)后路基和路面組成的道路屬于半剛性或柔性結(jié)構(gòu)；公路建成后，隨著時(shí)間的推移，臺(tái)后填土產(chǎn)生較大的固結(jié)變形，與其相比，橋臺(tái)基礎(chǔ)處理較好，一般認(rèn)為沉降已經(jīng)完成，相對(duì)于路基而言，沉降可視為零。L2．3路堤下天然地基的沉降天然地基沉降是引起不均勻沉降的主要原因。隨著路堤的填筑，在路堤荷載作用下，天然地基承受除自重以外的附加荷載從而成為欠固結(jié)土，以致在路堤重量及車輛荷載作用下天然地基產(chǎn)生沉降變形，特別是工后沉降較大且變形穩(wěn)定，沉降往往持續(xù)數(shù)年乃至數(shù)十年。這種沉降變形的大小受路堤填土的性質(zhì)及其填土高度影響，相同填土

7、高度時(shí)，所填土的容重越大，地基沉降變形也越大；相同填土容重時(shí)，填土高度越大，地基沉降變形也越大。L2．4路堤填土的沉降按施工程序，臺(tái)背回填一般都是在橋涵構(gòu)造物完成后進(jìn)行的，這樣就在橋頭形成一個(gè)填土較高、施工面狹窄、工期緊迫的作業(yè)段。這樣的作業(yè)段給土方壓實(shí)工作帶來(lái)很大的困難，致使臺(tái)背回填部位局部密實(shí)程度很難達(dá)到質(zhì)量要求。因此，在路堤自重和車輛垂直荷載及沖擊振動(dòng)荷載作用下，路基填料逐漸被壓縮，孔隙率降低，密實(shí)度逐漸增大，從而在一定期限內(nèi)產(chǎn)生路堤填土的沉降。路堤填土沉降主要取決于填料性質(zhì)、施工條件及臺(tái)前臺(tái)背的防護(hù)排水工程的設(shè)置等情況