公路結構物兩端不均勻沉降原因分析與對策

【摘要】公路結構物兩端的不均勻沉降等導致結構物與路堤連接處的跳車，一直困擾著公路行車的安全和舒適性。本文分析了公路結構物兩端局部設計與處治預案的不足；從公路建設的突破性設計和施工中對結構物兩端局部的科學有效處治預案兩個方面提出了規范化設計與處治預案技術要點；提出了對臺后填體立體防沉降、防滲水、防脫空創新理念探索，為解決公路結構物兩端的不均勻沉降問題提供新的思路。

【關鍵詞】公路；結構物；不均勻沉降

【Abstract】The asymmetry of the highway structure thing both ends sink to decline etc. cause jump of structure thing and embankment conjunction place car， always perplex highway line car of safety and comfort.This text analysis the part design of the highway structure thing both ends with settle to prepare a case of shortage；From the highway construction of breakthrough design with under construction to structure thing both ends part of science valid settled to prepare a case 2 to put forward norm to turn a design with settle to prepare a case technique important point；Put forward to the set empress fill a body stereoscopic defend to sink to decline， defend Shen water and defend to take off an empty innovation principle investigate， for the asymmetry which solve the highway structure thing both ends sink to decline a problem to provide new of way of thinking.

【Key words】Highway；Structure thing；The asymmetry sink to decline

1. 前言

公路結構物兩端的路基產生不均勻沉降導致跳車，一直困擾著公路行車的舒適和安全，一度被稱為“橋頭跳”，也是公路建設和養護中的“頑疾”，長期得不到解決。因此，對其展開深入而廣泛的探討很有意義。

2. 公路結構物兩端不均勻沉降原因分析

2.1 設計意識及方案缺失。

（1）盡管公路結構物兩端“橋頭跳”已經成為了普遍現象，但公路建設項目實踐中若能真正引起行動上的高度重視，或者能夠有針對性地進行研究并拿出設計方案，對公路結構物兩端“橋頭跳”達到有效預防的不多，更有甚者干脆認為“橋頭跳”僅是施工中的工藝質量問題，且屬常態化，對基礎性的設計方案不能有的放矢地提出特色設計，結果在設計之初就埋下隱患。

（2）結構物處地基的承載能力都會進行精細的驗算和設計，其沉降量能夠得到有效的控制；結構物兩端往往是高填方，原地基承受的荷載遠比結構物處大，但并不對其進行驗算和設計。結果出現結構物兩端的沉降量比結構物的沉降量大。

2.2 地基的自然沉降。

公路建設和運營改變了原地基的受荷狀況，一般是承受的荷載增加，這必然導致結構物臺后填體隨地基的自然沉降而沉降。

2.3 “橋頭跳”壓實工后的殘余沉降。

根據土的固結理論，結構物臺后填體的固結并未隨施工結束而終止。填土孔隙水的排出需要相當長的時間，尤其是粘性土更是如此。因此，在公路開通以后，填土固結仍將持續一段時間，這就必將產生一部分次固結沉降，路堤也隨之產生一定程度的沉降。

2.4 結構物的剛性與臺后填體的相對柔性產生的不均勻沉降。

公路結構物是剛度很大的構造物，其在施工結束時沉降已基本完成；而填土路堤的剛度很小，它會在車輛荷載的反復作用下產生較大的沉降變形。

2.5 臺后填體材料的松散和滲水性導致的沉降。

公路結構物兩端的填體材料，在上面動載的反復作用下，尤其是施工中如質量未能得到絕對保證，極易出現松散現象，再加上滲水的影響，更易加劇沉降。

2.6 毛細水上升導致的臺后填體整體或局部失穩引起的沉降。

地下高水位時，如對地基相對零沉降基準面的防止毛細水上升采取的防水措施稍有不力必將導致路基長期處于潮濕狀態。

3. 對策

3.1 從規范化設計與處治預案上提前防范。

眾所皆知，工程建設的好與壞，施工是手段，設計是基礎。如果設計上不過硬或先天不足，甚至因理念上的不科學、存在著弊端，建設中再先進的施工工藝和舉措、再卓越的施工水平也可能事倍功半。這里，試用突破性思維和全新設計理念，從立體預控的理性理念出發，提出解決公路結構物兩端不均勻沉降的規范化設計與有效處治預案的對策要點如下：

（1）涵洞、通道及臺后基底與臺后路基填體的基底的CBR、彎沉、壓實度等技術指標應確保一致并同步控制，力爭做到路基與臺后基底相對“零沉降”。

（2）對低路基（1.5m填高以下）設計適宜的涵洞、通道應采取超靜定整體設計和反開挖現澆施工。

（3）對反開挖后的涵洞、通道及所有涵洞、通道的基礎應擴大襟邊外延至臺后填體的基底范圍。

（4）對不宜反開挖施工的臺后填體在施工中應盡最大可能縮小施工預留的回填空間體，并對已施工的填筑體刷坡至堅實的整體后對堅實的整體斜坡面按回填壓實層厚開挖搭接施工的臺階，臺階的高度與回填體壓實層的壓實厚度一致，寬度至少控制在1 m以上。

（5）臺后所有回填材料必須采取板體性強且自重相對較小的石灰或水泥穩定土類材料，應避免采用砂礫石、各種穩定碎石等。

（6）臺后搭板長度必須大于臺后填體長且富余2m以上，搭板厚度滿足承載的沖擊要求，搭板的頂面高程控制與路面基層頂的高程應同高。

（7）對設計有種植式中分帶路基而言，結構物兩端的中分帶設計布口施工起點應從搭板的終端始（含端板），此時的臺后搭板在臺后應整體設計和整體現澆施工。

（8）對填高大于1.5m的臺后回填體應分層（至少按1 m左右間隔）設置具有抗彎拉應力的土工格柵。

（9）為增加臺后填體的剛性，所有涵洞、通道及橋臺兩端的填筑體均應在施工至設計高程后（橋臺搭板底）應采取對臺后填體實施整體（含八字墻后）預壓注漿預案。

（10）對瀝青路面而言，應適當增大結構物配筋率，以使結構物鋪裝層頂的柔性瀝青路面厚度與正常的瀝青路面厚度一致（即確保全路主線上的瀝青路面厚度一致）。

（11）對高路堤（填高2.5m以上）的臺后填筑體而言，為了確保臺后填體的整體穩定性，防止臺后搭板下的脫空、臺后受沖擊后的橫向位移、防止搭板破壞后的滲水，除臺后填體每填高1 m左右設置玻纖土工格柵外，當施工到搭板底部時，應對整個臺后填體實施玻纖土工格柵進行立體（兩邊坡及頂部）包裹，并在土工格柵上直接噴注水泥混凝土（有效厚度可控制在3 cm左右），然后才整體現澆施工臺后搭板和八字墻或擋墻。

（12）在臺后搭板現澆施工前，無論是明或是暗涵洞、明或暗通道以及所有臺后的所有臺后填筑體范圍，均應對結構物（含八字樣和擋墻）與回填體接觸部位檢查其密實性，必要時，應采取預壓注漿措施。

（13）路堤填筑后間隔充足的時間再做路面結構層，讓其充分自然沉降。

3.2 規范化養護是解決公路結構物兩端不均勻沉降的有效措施。

俗言道：三分建，七分管，工程建設成果的長期穩定性與后期的規范化養護管理是分不開的，結構物兩端的平整舒適性很大程度上還需要后期的更精心和及時的維護。這種維護是指對預防公路結構物兩端不均勻沉降而采取的有效預控，根據目前的科技發展水平，對公路建成后的結構物兩端不外乎從以下幾個方面采取積極措施：

（1）公路建成通車后，有條件時可對公路全線預先加鋪橡膠瀝青超薄磨耗層，多保險防止路面因磨耗而滲水。

（2）及時更換明涵洞、明通道及小橋兩端所做的假縫中鑲嵌的橡膠條。

（3）及時清理或更換橋端伸縮縫橡膠條，確保伸縮縫處的平滑舒適完好如初。

（4）全路應嚴控各種超限超載車輛，根據重載破壞是一次性的理念，特別是對特大超載車輛必須絕對禁行。

（5）定期或不定期對結構物兩端搭板范圍內的路堤邊坡、種植式中分帶內側、八字墻或擋墻檢查有無明顯變形或開裂，橋臺維坡有無變形，一旦發現，應及時進行局部處理，使其恢復。

（6）對日常規范化維護后的結構物兩端，如仍有“橋頭跳”出現，目前可利用就地熱再生技術（層間熱黏結技術）予以治理。

以上幾個方面的措施旨在對公路結構物兩端不均勻沉降的預防和預控，避免小疾不醫，因小失大或有病不醫，終成大害。

4. 結束語

多年的公路工程建設和管理實踐驅使我們有責任和義務去積極地應對公路結構物兩端不均勻沉降導致的“橋頭跳”普遍現象的挑戰并為突破性解決而探索，拓寬廣大公路工程設計、施工、管理、養護者的創新思路，公路結構物兩端不均勻沉降是能夠得到有效的預防和控制的。

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[文章編號]1619-2737（2015）09-08-685

[作者簡介] 吳曉琳（1966-），女，籍貫：河南臨潁人，學歷：本科，職稱：高級工程師，長期從事公路工程管理工作。