防止桥头跳车的地基处理措施

摘要：当桥台和引道路堤之间出现不均匀沉降，就会出现桥头跳车。桥头属于刚性结构，而引道路堤属于柔性结构，因此前者沉降量小于后者，所以桥条跳车的原因在于桥与路结构刚度的差异化，长久以来，桥头跳车一直是道路建设的棘手问题。本文将从地基处理的角度，分析桥头跳车的具体原因，然后探讨防止桥头跳车的地基处理方法。

关键词：桥头跳车 地基处理 道路建设

中图分类号：TU4 文章标识码：A文章编号：

1.桥头跳车的成因分析

导致桥头跳车的原因很多，从地基处理的角度，桥头跳车主要是因为桥与路结构刚度的差异化引起：

（1）路堤土的压实性问题。压实土的过程中，瞬间的荷重和振动力共同作用土粒，使得土地的位置被重新调整，稳定性不高位置的土粒，被转移到稳定性较高的位置，譬如颗粒较小的土粒，被挤压到较大颗粒的孔隙当中，增加了各土粒之间的接触面积，从而形成了密实的土层。

（2）地基土体的沉降和位移。在施工之后，道路容易出现基础沉降、路桥过渡段沉降。在不同含水量的情况下，软粘土和粉质粘土等粘性土，相比于非粘性土，其强度参数变化范围更大。桥梁位于河流或者小溪边上，随着季节的变化，桥台附近路堤基础的含水量产生比较大的变化，加快了基础的压缩程度，使得粘性土产生侧向塑性变形，由此产生了沉降。

（3）地基土体产生变形，改变了土体的应力状态，引起地基中应力场的改变，增加了地基的附加应力，再加上地基中地下水位的变化和振动对地基的影响，土体在附近应力的作用之下，就会出现剪切型的变形，产生沉降固结，久而久之就形成了蠕变的变形。地基土体的应力应变关系通常非常复杂，具有弹性、粘性、塑性、非线性等状态，而且受到历史土质的影响，将呈现出复杂的不均匀性。

2.桥头跳车的地基处理措施

桥头跳车的地基处理，是站在地基总沉降量减少的角度，处理桥坡的地基，通常采用的方法有土桩法、砂石桩法、碎石桩法、搅拌法、强夯法等，旨在提高地基的强度和压缩模量，减缓地基的沉降程度：

2.1土桩法

土桩法的原理是利用地基成孔时候产生的侧向压力，将桩与桩之间的孔隙挤密，然后用素土分层夯填桩孔，直至桩间密实。土桩法加固深层的地基侧向土，尤其是位于地下水位附近的桥头地基土，多数为湿陷性黄土、杂填土和素填土等，地基处理深度大约控制在5-15米左右，彻底消除湿陷性土的病害，并提高地基的承载能力和水稳定性。对于沉降控制和地基液化病害的消除，这种方法无法加速饱和软土的固结，需要结合下文提到的砂石桩法处理地基。

2.2砂石桩法

砂石桩法的原理是振冲或者冲击，成孔于软土地基之后，在孔隙中填入砂石料，然后进行挤压，使得砂石料压入土体当中，提高软土地基的密实直径，砂石桩法通常有三种类型，一是砂桩置换法，二是挤密砂桩法，三是沉管碎石桩法。砂石桩法的工作机理是提高地基土的密实度，弥补土桩法在沉降控制和地基液化病害的消除方面的空缺。砂石桩法将桩孔位置的土体强制性向侧面挤压，尤其是含水量比较大的地基土，在土的含水量接近最佳含水量的时候，密实效果最好。砂石桩法的振密作用来自于沉管的垂直振动激振力，对于松散的砂土和粉土效果最为明显，这两种土质的结构特征是松散、孔隙大、土粒间连接不稳定。砂石桩法不适用于粘性土，特别是饱和的粘性土，振密产生的激振力，使得粘土中的孔隙聚集水的压力，破坏地基原有的结构。

2.3深层搅拌桩法

这种方法是通过对天然地基的加固，提高部分土体的强度，将软弱的土体置换掉，并植入加筋材料，形成天然和人工一体化的复合地基。在桥头跳车的地基处理中，这种方法具有一定的优势，但在计算理论方面，存在不完善之处。深层搅拌法的工作原理是利用特质的搅拌设备，在地基的深处强制搅拌土体和固化剂，使得两者之间产生化学反应和物理反应，土体将硬化成整体性和水稳定性较强的桩体，形成良好的复合地基。深层搅拌桩法形成复合地基，其注意要点有：拟建场地软土层分布范围和厚度，在确定软土层均匀化，而且没有砂质土夹层等和石块之后，分析深层搅拌桩法是否适合应用于该区域软土的加固。确定该法适应于该区域的软土加固之后，分析软土层土质和水质的影响因素，测定土体之中有机质的含量，为搅拌桩加固法提供土质情况的数据依据。如果软弱粘性土中的含水量比较低，对水泥强度的形成造成影响，则需要定量分析拟建场地的酸碱度和硫酸盐含量。为改善水泥土的性能和加固效果，可以在水泥里面加入一定含量的外掺剂，提高加固的效果。

2.4地基处理之后设置搭板

在桥与路之间的地基处理之后，要在其上设置搭板，以根除跳车的问题，其中最常用的搭板是混凝土引道搭板，跨越桥台附近产生较小程度沉降的地方，如果地基沉降，在引道搭板的下面，会出现塌陷，然后形成空隙。引道搭板的设计要综合考虑地基的沉降量，适应公路施加的各种交通荷载，提高设计的安全系数。根据搭板的埋置深度，搭板可分为三种类型：第一种是路面式的引道搭板，这种搭板埋置于混凝土路面的表层；第二种是半埋式的引道搭板，其埋置的深度比前者更深，需要在上面浇注规定厚度的铺装层，适用于沥青混凝土的路面；第三种是深埋式的引道搭板，埋置于路基里面，但前提是搭板本身要具有良好的耐久性，而且施工要求高。

3.结束语

综上所述，当桥台和引道路堤之间出现不均匀沉降，就会出现桥头跳车，导致桥头跳车的原因很多，从地基处理的角度，桥头跳车主要是因为桥与路结构刚度的差异化引起，一是路堤土的压实性问题，二是地基土体的沉降和位移，三是地基土体产生变形，改变了土体的应力状态，引起地基中应力场的改变。长久以来，桥头跳车一直是道路建设的棘手问题，笔者从地基处理的角度，提出了土桩法、砂石桩法、深层搅拌桩法，并在地基处理之后设置搭板，提高地基的强度和压缩模量，减缓地基的沉降程度，解决跳车的问题。

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