软土地基桥头跳车的防治Word文档下载推荐.docx

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tobstructhoweverthesoildescendtosinkcontinuously,theproblemdidnotcureforgood.Atthesametime,attaketheplanktailafunctionforofsmallcavecurvebecauseofleavingmentalexertion,thevehiclechangesdirectiontheex-afunctionofadhesivestrengthforandroadtoletupsuddenly,willaffectseriouslythevehiclechangedirectiontheresult,bringingacarsafetythethreat.Therefore,createcomfortable,safeacarterm,dissolvebridgeadutyforjumpingcarphenomenoniseachhighwayworkershoulddoing.

Keywords:

Thesuperhighwaybridgeheadjumpsthecar

目录

前言4

1桥头跳车产生的原因5

2桥头跳车病害的处治措施7

2.1地基处理7

2.2严格控制桥头路堤的压实度8

2.3合理选择路堤填料8

2.4设置排水系统8

2.5设置桥头搭板8

2.6严格控制填料质量及填筑施工9

2.7桥头路面作特殊结构处理9

2.7.1设置枕梁和搭板9

2.7.2设置变厚式埋板10

2.7.3路面类型过渡10

3桥头跳车问题的现状11

4工程实例12

4.1工程概况12

4.2地质概况13

4.3水文、气象概况14

5桥头软土地基的处理方法14

5.1真空联合堆载预压处理桥头地基14

5.1.1真空联合堆载预压的作用机理14

5.1.2真空联合堆载预压处理桥头地基的施工工艺16

5.1.3真空联合堆载预压法的使用目的21

5.2粉（湿）喷桩处理桥头地基21

5.2.1粉（湿）喷桩的作用机理21

5.2.2粉（湿）喷桩处理桥头地基的施工工艺22

5.2.3粉（湿）喷桩处理的目的26

5.3CFG桩处理桥头地基26

5.3.1CFG桩的作用机理26

5.3.2CFG桩处理桥头地基的施工工艺28

5.3.3CFG桩处理桥头地基的目的31

6桥头路基的填筑31

6.1桥头路基填筑材料与压实机理33

6.1.1桥头路基填筑材料33

6.1.2桥头路基压实机理33

6.2桥头路基填筑的质量控制35

6.3桥头路基的施工工艺37

7设置桥头搭板37

7.1搭板的使用38

7.2设计要求38

7.3桥头搭板的改进38

结束语41

参考书目42

前言

桥头跳车问题作为公路建设的三大难题之一，由来已久，随着我国经济建设的发展，交通运输已逐渐成为国民经济的支柱性行业，桥头跳车的问题也被提到了前所未有的高度而日益受到了人们的关注，这些年来，关于桥头跳车防治的研究已经取得了很大的成就，并逐渐在实践中得以应用。

随着经济发展，道路建设取得了突飞猛进的发展，高标准的道路越来越多。

但从其使用情况上看，路面桥头跳车问题较为普遍，给养护部门带来了很大困难。

许多刚投入使用的桥梁就出现严重的桥头跳车现象，结合部高差达几个厘米，使桥头伸缩缝和搭板遭到破坏，影响了行车舒适与安全。

因此，分析桥头跳车现象的成因，对设计、施工、养护部门都具有重要的现实意义。

桥头跳车问题作为评定高速公路质量好坏的重要指标之一，也逐渐受到了施工方的重视，这从HY-HA4标段在处理桥头跳车方面的做法，可见一斑。

首先是根据当地的土质情况和相关的设计文件，进行软土地基的处理；

其次是严格的按照有关的规范和相关的规定，完成台背部分的填筑处理；

最后是按照设计单位的要求，进行桥头搭板的设置。

在整个施工的过程中，运用了很多先进的施工方法和施工工艺，取得了较好的效果，但桥头跳车作为高速公路理论中的三大难题之一，要想彻底解决，还有待于大家进一步的努力。

1桥头跳车产生的原因

桥头跳车是桥梁结构物与路基之间竣工后产生不均匀沉降导致的结果。

桥台后或搭板尾部路面下沉，使路面纵向平整度受到较大破坏是形成跳车现象的直接原因，相伴现象一般有锥坡坡面不均匀沉降或隆起，锥体及锥坡基础前移或损坏等，这正说明锥坡和桥头土体发生了相对位移和沉降，其原因有如下几点：

1）地基沉陷。

土质不良，由此产生沉陷桥头跳车的主要原因。

桥涵通常位于沟壑地方，地下水位较高，在南方地带多有软土，此类土天然含水量大于液限，天然孔隙比大，常含有机质，压缩性高，搞剪强度低，一旦受到扰动，天然结构易受破坏，强度便显著降低，桥头路基填筑高度较大，产生基底应力相对较大，在车辆荷载作用下，更容易引起地基沉陷，且变形稳定历时往往持续数年乃至数十年。

就是在一些稳定地基，在外荷作用下，也无可避免出现这个问题。

2）压实度不合格。

锥坡和桥头填土由于受台肋（柱）和台盖梁的影响，压路机相对这部分土体的压实工作较难进行，出现多处压实死角，而小型手扶式压路机或平板震动夯大多数施工单位又不具备，人工夯实等其他措施执行不够认真；

有时采用较好的砂砾填筑时，认为料好压实质量就可保证，往往又从思想上忽视了碾压或夯实工作，使这部分土体，特别是盖梁下和锥坡部分土体的压实度很底，另外，土方填筑时不严格按层次进行，填层过厚，而用灌砂法测密度实度只能反映表层下20cm左右以内的压实情况，即使检测结果合格，但深层土体压实度不合格的可能性极大，土体也就没有按标准得到全面压实。

受上述三种原因影响没有被压实的土体在雨水或地下水以及土体自重、车辆荷载的综合作用下逐渐趋于密实，体积减小，而体积减小主要是土体高度的减小，当填高越大时，高度减小值也将越大，即桥头下沉量越大，跳车现象也就越严重。

3）由于压实标准采用不当，使土体密实度没达到真正标准要求。

一方面表现在标准容重与被检土体的实际标准容重不相符。

由于桥头填土与引线土方是同时进行的，当引线土方为粘土时，而桥头处按要求可能采用较好的砂砾料填筑，因其填筑范围和用料量相对很小，施工时往往不去重做标准击实试验，检测砂砾的压实度时仍以粘土的击实标准检测普通砂砾料，且压实度已达100%时，砂砾土的实际压实度为：

K=100%*γ粘/γ粘=100%*1.89/2.10=90%.由此可见，砂砾的压实度仍是不合格的。

有时也因送交做击实试验的土样密度偏低，没有代表性，同时影响检测结果，使土体压实度偏低。

另一方面，有关规范要求路基土的压实度在距表层1.0m以内、1.50m以内和1.50m以下时分别为95%以上、93%以上和90%以上。

而多数桥头填高均在4.0m-7.0m之间。

这样，就有距地表2.5-5.5高度范围内的土体在压实度达90%时即视为合格。

此时该层土体的孔隙比E2与终止压缩时的孔隙比E1之差仍较大，由公式知，该层土压缩量：

S=（E2-E1）*h/（1+E1）,其中h为被压土层厚度，从中可看出,当E2值较大时，土层的压缩量也将增大，而要减小E2的值，就必须控制土体的含水量尽量通过碾压增加其压实度。

所以，在桥头处土方施工中要从地表开始，每层压实度都不应低于97%。

4）填土前地表处理不合格。

由于桥台基础及承台等基坑回填土为不合格的软质土时，或由于桥台桩冲孔时泥浆排放不合理，淤泥在锥坡及台后路基位置处沉积或原地表就是含水量较大的淤泥质土层时，如果填土前对其清理不彻底或不进行清理，在这部分土层上的土方填筑后，随着淤泥中薄膜水的蒸发或自由水的逐渐转移，液相减小，体积收缩，上层土体自然会发生沉降，有时也会沿着软泥层产生滑移。

用含水量较大的粘土填筑锥坡和台后土方时，也会发生类似现象而引起桥头跳车。

此外，即使原地面土质干燥，但为湿陷性黄土时，也要将其换掉。

因为这种土干时不易压实，遇水浸泡后流塑性迅速增大，体积减小，同样会引起上层土体滑移或下沉。

5）随意改变土质，造成土体内摩擦角减小，使土体沿滑动面下滑体积和滑动力增大，下滑趋势增强。

一般粘土的内摩擦角为20°

-25°

，而粗砂的内摩擦角却在41°

以上，砂砾的内摩擦角更大。

根据库伦土压力理论公式，滑动土体对锥坡基础的土压力Pa=1/2*γ*H*Ka.

式中，γ、H分别为土的容重和锥坡基础底面到台后路面的高度，Ka在ξ、β值不变（同一锥坡ξ、β值相同）时，只与内摩擦角Φ有关。

现对粘土和粗砂的土压力值Pa进行比较：

设ξ粘=ξ砂=10°

，β粘=β砂=25°

，Φ粘=25°

，γ粘=1.9Φ砂=41°

，γ砂=2.1查库伦主动土压力系数表得：

Ka粘=1.1；

Ka砂=0.45，则Pa粘=2.21Pa砂。

由此可见，在同一锥坡中若将粗砂改换成一般粘土锥坡基础受到的土压力将增加2.21倍，且粘性土的内摩擦角随着含水量的增加还会减小，下滑力更大，锥坡基础难以抵抗就会发生前移、倾斜和损坏现象，土体也就随着滑塌，含水量较大时，锥坡坡面还会隆起，土体滑塌后顶部路面必然下沉而产生跳车现象。

同时，由于内摩擦角的减小，滑动体顶部长度L值将增大，当桥头搭板长度大于L时，搭板靠台背侧下部被架空。

因搭板一般只有4.0m长，所以，多数情况下，L值都大于搭板长度，即搭板仍处于滑动体上，其尾部仍会随着土体下沉，在此处形成小半径凹曲线，产生“软跳车”现象。

6）锥坡基础质量较差。

设计上一般均要求在锥坡基底设一定厚度砂垫层，但实际施工中却往往被忽略，使基底抗滑系数μ值减小。

一般砂土的μ值为0.45，而一般粘土的μ值为0.25，若将基础直接砌在粘土上，锥坡基础的抗滑能力将降低近一半。

又因基础大多数为隐蔽工程，且是桥梁附属项目，砌石质量也往往被忽略，砌石不坐浆，也不错缝，造成基础砌石质量低劣。

这种抗滑能力和自身强度都很差的锥坡基础根本承受不住土体和坡面砌石的压力而发生移动或损坏，上部土体下滑，产生跳车现象。

7）桥头处雨水由伸缩经盖梁前表面流入锥坡或桥台后填土内，增加了土体的含水量，降低了土体内摩擦角，严重者会直接冲毁锥坡和掏空桥头路基上，使桥头路面塌陷引起跳车现象发生。

2桥头跳车病害的处治措施

2.1地基处理

2.1.1一般地基

挖除桥头路堤边坡及锥坡（护坡）坡脚外2m范围内的腐植土、耕植土、淤泥等，对基底进行压实，压实度不小于85%，另加2个百分点，回填土应分层压实，压实度也按规范提高2个百分点。

2.1.2软土地基

桥头路堤地基要针对软土层的厚度和软弱程度采用不同的处治方法。

当浅层软土厚度小于2m时宜全部挖除，再进行基底压实，换填颗粒较粗的填料，如天然砂砾、碎石、工业废渣等，压实度要求同一般地基。

当软土层较厚全部挖除有困难时，应采用粉喷桩、旋喷桩、碎石桩、排水板等方法进行处治并设置砂砾垫层，在垫层顶面铺设土工布，坡脚处设排水盲沟及时将路基水排除。

路基土填筑时还应控制其填土速率（按规范要求）。

2.1.3湿陷性黄土地基

　　对桥头路堤边坡和锥坡坡脚外2m范围内的地基（明挖扩大基础桥台的基底）进行强夯处理，压实度不低于85%，另加2个百分点，同时满足桥台基底承载力的要求，处理后的基底标高在桥台、桥头路堤范围内应在同一水平面上，并用石灰土或水泥土封闭，防止地基浸水。

对湿陷性黄土地基还应做好防水、排水工程，防止地表水渗入路基，造成沉陷。

2.1.4对季节性冻融地区的桥头地基遇有饱和细粒土或含水土层时，应全部挖除换填透水性土压实后再填路基。

2.2严格控制桥头路堤的压实度

　　桥头路堤及锥坡应用小型振动式压路机分层碾压（江苏省交通系统开发的小型振动式压路机为5.15kN，重量1.1t），每层碾压厚度不超过20cm，或用强夯机夯实（方法同前）。

对台背及柱式、肋板式桥台的台身周围和桥头引道填土的压实度按设计规范再提高2个百分点，分层取样测定其压实度，并由试验得出桥头路堤的工后沉降量，以此来确定以后工序所应采取的措施（如自然沉降、预留变位值等），以便于桥头搭板长度所适应的工后沉降差相一致。

2.3合理选择路堤填料

2.3.1对软土地段采用粉煤灰等轻质材料填筑路堤

2.3.2选用透水性良好、易压实、沉降完成快、后期变形小的砂砾填筑路堤或用石灰稳定土处理桥头路堤，或用物理力学性能比较高的流态粉煤灰水泥混合料作为桥台回填料。

2.3.3不准采用高塑性粘土填筑桥头路段

2.4设置排水系统

季节性冻融地区的桥头路基上部采用水稳性好冻融性好强度高的粗粒土填筑，填筑深度应不小于最大冻深（包括路面结构层厚度），以防冻胀时路面产生有害变形冻融时路床承载力下降。

易受地表水、地下水影响的矮路基地段，除做好路基、路面排水进行路基全防护外，还应将路侧边沟远离路基，以减少水对路基的影响。

2.5设置桥头搭板

在桥头设置搭板是防治桥头跳车的一项主要辅助措施。

搭板的一端支承在台背上，用锚栓固定，另一端可直接置于石灰稳定土或路面基层上，不设枕梁。

搭板长度依据设计行车速度、路堤填土高度及预计的桥台与台后填土的工后沉降差的大小来确定，可选用4m、6m、8m、10m、12m几种长度。

搭板的受力形式多种多样，在顶、底面配置足够数量的受力钢筋，搭板的下面设不小于2m厚的石灰稳定土或碎砾石垫层，石灰稳定土或碎砾石垫层应在两侧铺至边坡面处，并顺路方向铺至搭板外2～3m。

路径≤3m的明涵和暗式涵洞通道可不设桥头搭板，但台背填料应选用砂砾或石灰土，由挖除表土后的地面起进行填筑至路基顶，可选用小型振动式压路机碾压，压实度同前。

2.6严格控制填料质量及填筑施工

众所周知，桥头跳车原因主要是路基压缩沉降和地基沉降，由于填土的内摩擦角较小，加之压实质量的影响，所填路基的压缩沉降一般较大，因此桥台后宜填筑内摩擦角较大的透水性材料，如岩渣、碎石等。

同时，选用内摩擦角较大的填料也有利于从台背缝隙中渗入的雨水沿盲沟或泄水管顺利排到路基外。

台背填筑透水性材料，还应满足一定长度和宽度的要求，通常情况下基底处长度42.0m，与路基衔接处一般应留≯1∶1的斜坡或台阶形式。

　　填筑透水性材料，施工应掌握以下几点：

（1）控制填料质量，其细料含量不宜过大。

（2）台背填筑前，在地基处理后的土拱上须设置泄水管或盲沟。

　　（3）台背填筑透水性材料前，应完成台前防护工程及桥梁上部结构。

　　（4）应注意结构物两端对称填筑施工。

　　（5）严格按有关规程作业，控制每层填筑厚度和碾压遍数，并对每层填筑质量实施检测，透水性材料采用孔隙率控制其施工压实质量，其一般不宜大于15%。

　　若透水性材料来源困难，可采用细粒土填筑，并执行有关规定，土质不好，含水量高的必要时可掺小剂量石灰、水泥或土壤离子稳定剂等进行处理。

在桥涵施工中，注意桥台砌筑与路基填高相结合并分层压实到路基处理高度，要达到压实度标准。

2.7桥头路面作特殊结构处理

　　考虑桥台与台背路面在结构、材料、刚柔、胀缩等方面存在的差异，为了在其纵、横向都能平顺逐渐过渡，可采取以下措施：

2.7.1设置枕梁和搭板

　　枕梁和搭板根据不同情况应采取不同的布设方式：

　　1）桥梁为正交时，搭板预制安装，板顶浇6cm厚30号钢筋或钢纤维砼铺装层，在搭板与砼路面相接处设置胀缝，在与搭板邻近的2～3块路面的板缝连续设置胀缝。

　　2）桥梁为斜交时，除用钢筋砼搭板和铺装层整体现浇完成以外，还另设钢筋砼渐变板。

渐变板的块数视桥梁斜交角度大小而定，大于70°

、70°

～45°

和小于45。

时分别设1、2、3块板或以上，并考虑受力关系，其短边应≮5m，长边≯10m，搭板按简支计算配筋，渐变板按构造钢筋位于板面下1/3～1/2板厚范围。

实践证明采用此措施还应考虑到：

①搭板的长度确定至关重要，一般采用＞5m长搭板为佳，且其长度与路堤填高成正比，并与土基状况有关。

②搭板按简支板进行内力优化并配筋，面层按构造钢筋配筋，但在荷载作用于搭板时，板下路基会起到一定的支承作用，尤其当枕梁下沉时，部分搭板更受到路基支撑，使板顶产生局部拉应力，对这种复杂的受力过程，设计时难以确定，故配筋与实际会有出入，枕梁按弹性地基梁计算，其关键问题在于确定地基（路基）反力的分布规律，而截止到目前关于弹性地基结构计算的各种理论都只是部分地、不同程度地反映地基的实际性质，只在一定范围内比较符合实际，故对于不同计算方法的适用范围应予特别注意。

③搭板顶面设置何种铺装层，设计时应考虑当其出现沉陷时需要使用的修补材料、修补方法，并结合实际情况及相关问题，进行处理以达到满意效果。

2.7.2设置变厚式埋板

对沥青砼路面，在桥台连接处增设变厚式水泥砼埋板，对水泥砼路面，则将连接处的路面板改为变厚式。

在搭板、埋板或变厚式板下，为保证连接部位的刚柔层次在水平和垂直方向均渐次变化，宜采用强度及回到弹模量均高于土基的路面结构层材料，以提高该部位的整体受荷和抗冲能力，利于减小错台幅度，调整不均匀沉陷。

2.7.3路面类型过渡

　　桥头不均匀沉降原因多，且难于根除，为此应根据桥涵的长度和接线填方长度在桥头一定长度范围内铺刚性过渡层或沥青过渡层。

　　对桥头路面接缝进行处理

（1）桥梁与水泥砼路面间的接缝处理不好常形成错台，产生桥头跳车，使板局部遭到破坏，采用图1所示形式连接处理。

其可基本消除面板因温度应力挠曲变形而产生局部应力，进而减小板底结构的不均匀沉陷导致的错台，并实现板底由半刚性向桥台刚性过渡的设计要求，避免了因局部薄弱而产生的病害。

图1桥梁与水泥混凝土路面接缝处理

（2）桥梁与沥青路面的接缝，往往由于该处沥青路面难以碾压密实产生沉陷、错台或沥青路面受推移造成拥包，可采取图2所示处理措施加以解决。

图2桥梁与沥青路面的接缝处理

　　（3）水泥路面与沥青路面间的接缝，亦可采用类似处理措施得到解决。

3桥头跳车问题的现状

尽管有了这些措施和方法，但是桥头跳车的问题依然没有得到根本的解决，在现阶段的工程施工中仍然存在着很多的问题，出现这些问题，究其原因主要在于：

（1）领导缺乏质量意识，措施不力；

（2）项目管理混乱，违反建设程序；

（3）招标、投标制度不健全，运作不规范，造成没有能力的单位中标和过低价中标；

（4）工程监理制形同虚设，监理工作问题突出；

（5）腐败现象严重，资金大量流失，等等。

针对以上问题，国家专门召开了基础设施建设工程质量会议，提出了确保工程质量的有效措施，建立了层层负责的质量责任制，强化了质量管理，坚决打击工程建设中的腐败行为，并依靠科学技术和高素质的队伍搞好基础设施建设。

对于公路