公路桥头沉降的成因及处理方案.docxVIP

浅析公路桥头沉降的成因及处理方案摘要：本文就桥头沉降的成因进行了分析，包括软土路基处理不当、台背填料压实不足、桥头搭板设计欠妥、刚柔突变引起沉陷等，同时就不同的处理方案进行了阐述。关键词：公路桥头；沉降；成因；方案1 前言公路和桥梁在国民经济发展中扮演着重要的角色，但同时也有一个常见的道路病害依旧未得到彻底解决：公路桥头不均匀沉降。沉降后路面在台背回填处出现沉陷或断裂，容易引发桥头跳车现象。而且随着高速公路的迅速发展，人们对行车的快速、安全和舒适的要求越来越高，即对公路的质量要求越来越高。公路桥头沉降严重影响公路使用性能和运输效益的发挥，不仅影响人们行车的舒适性，甚至还有可能造成严重的交通事故。因此如何防治公路桥头不均匀沉降问题，已引起公路建设行业的重视。本文将分析公路桥头沉降的原因，并提出相应的防治措施。2桥头差异沉降的成因分析桥头差异沉降的产生和行成的原因是多方面的，包括地基地面条件、填料、施工材料以及设计、施工等多方面的原因。2.1 桥头及台后填方地基的受力与沉降变形分析不同的区域地质情况有着较大的差异，作为桥台及台后填方地基的地层岩性状况也千差万别，如基岩（岩浆岩、沉基岩、变质岩）地基、黄土地基、软土地基、冻土地基、盐渍土地基、膨胀地基等等，除基岩（指次坚石以上的岩类）地基外，其他类型的地基一般情况在桥台及台后填方的作用下，均要发生不同程度的沉降或竖向固结变形，所以设计对地基必须进行加固处理，如采用扩大基础或桩基础等，以保证地基的稳定性。桥台及台后填方的地基一般情况为同一性质或同一类型的地层，但从目前情况看，仅对桥台地基进行加固处理设计，而对台后填方路段下的地基一般不进行加固处理设计。桥台和台后填方是两个性质不同的结构体，虽然桥台作用在地基上的压力大于台后填方，但由于桥台基础一般都进行了加固处理，所以一般不发生竖向沉降变形。而台后填方的基础一般不作加固处理，其竖向沉降变形都远大于桥台下的地基变形，由于地基的这种差异变形，反映到上部，就出现了桥台顶部和台后填方段的差异沉降。2.2 台后填料受水浸侵蚀及变形分析桥台一般由浆砌片石和钢筋砼砌筑，在桥台和台后填料之间或者锥坡部位，大气降水易沿路面锥体下渗，下渗水对桥台一般不产生破坏作用，但对土体填料易产生侵蚀和软化，特别对于填方体压实度不够，产生侵蚀和软化，降低强度，从而导致填方体变形。对砂砾石类填料，从填方横断面看一般填方体中部为砂砾石，两侧为土类，这种结构只利于水的下渗，而不利于水的横向排泄。对未加固的地基来说，填方体中部压力大，向两面侧边坡的压力逐渐减少，从而使地基产生凹形沉降变形。当水沿砂砾石下渗到地基后，下渗水不易快速排泄，从而软化地基，并加速地基的变形。2.3 台后填料压实度分析靠近桥台处填方体的压实度很难达到设计规范要求，这也是一直困扰设计和施工的难点。目前在设计上和施工中主要采用强夯、人工夯实、填筑砂料等方法和措施。对于轻型桥台，重型压路机靠近桥台进行压实，但振动压路机可能破坏桥台的结构；而对于“U”型桥台，重型压路机难以靠近，从而使靠近桥台部位的填方土体不易达到设计和压实度要求，造成桥台与台后填方差异沉降。3桥头差异沉降的主要原因通过以上分析，可得知桥头产生差异沉降的主要原因有：3.1 软土路基处理不当桥头沉降很大部分原因是由地基土质不良造成的。桥涵通常位于沟壑地段，土基常年浸泡在水中，此类土天然孔隙比和含水量较大，而且压缩性高、渗透系数小、抗剪强度低，在此类软土上填筑路基，极易产生沉降。而且桥头路基的填筑高度通常都较大，使得基底所承受的附加应力也较大，再加上车辆荷载作用，更容易产生地基沉陷，且沉降会持续较长时间。在施工图的设计上也易出现问题，如对地基的探测以及物理力学性质研究出现偏差，导致软土路基处治方法不当或处治遗漏。3.2 设计考虑不周在设计方面，通常存在两个考虑不周的地方：3.2.1压实度设计设计人员有时对施工过程中如何便于碾压考虑不周，对于填料的要求不严格，台背排水考虑欠佳。桥涵结构物两端的路堤，由于过水、跨线或通道的要求，一般填土都较高，低的3m 左右，高的可达10m 或更高，除了过水的桥涵两侧路堤往往浸淹，地基条件也较差，设计上对路基断面结构和边坡防护上有所考虑外，其它多数情况对高路基设计上并无特别的要求，如压实指标均与一般路基无异。但由于路基较高，在填筑以后受到自重和行车荷载的作用，路基土必然要产生竖向变形。3.2.2 搭板设计搭板结构常用于桥头过渡段，若搭板设置不当也易造成桥头沉降现象。这主要有两方面原因：（1）搭板强度不够，载荷作用使其断裂而引起桥头线形突变，造成局部沉降。（2）根据桥梁的长度，通常设置搭板长度为：大中桥8m，小桥及涵洞5m。而在施工中路桥间填土高度不一样，产生较大的相对沉降量，使得搭板长度不足以起到顺接作用。3.3 台后填