路基縱向不均勻沉降病害與防治

1、第八章路基縱向不均勻沉降病害與防治路基縱向不均勻沉降主要表現(xiàn)為橋頭跳車和縱向填挖交界處不均勻沉降，致使路、橋過渡段出現(xiàn)不同程度的臺階，且路面平整性受損，嚴重影響了公路的使用功能。通過本教學(xué)情境，可以達到的教學(xué)目標(biāo)如下：1、能根據(jù)工程情況分析識別路基縱向不均勻沉降病害，提供整治措施；2、能根據(jù)工程條件和相關(guān)規(guī)范編制排水法、換填法、強夯法、高壓注漿法整治路基縱向不均勻沉降病害整治的施工組織設(shè)計；3、能依據(jù)設(shè)計文件和相關(guān)規(guī)范，獨立或在專業(yè)技術(shù)人員指導(dǎo)下進行路基縱向不均勻沉降病害整治施工；4、能依據(jù)設(shè)計文件和相關(guān)規(guī)范要求，進行路基縱向不均勻沉降病害施工質(zhì)量控制。第一節(jié) 路橋過渡段橋頭跳車的危害及成因一

2、、路橋過渡段橋頭跳車的危害性分析橋頭跳車是指橋梁、涵洞等構(gòu)造物本身及臺背填土由于行車荷載和自重的作用而繼續(xù)沉降，通常構(gòu)造物沉降與臺背沉降不一致即產(chǎn)生不均勻沉降，導(dǎo)致臺背與構(gòu)造物聯(lián)結(jié)處的路面出現(xiàn)臺階，從而出現(xiàn)高速行駛的車輛通過臺背回填處產(chǎn)生顛簸跳躍的現(xiàn)象。橋頭跳車是目前公路建設(shè)中常見的通病之一，嚴重影響了行車舒適性，降低了車輛的行駛速度和道路的通行能力，是道路交通安全的重要隱患之一，損害了高等級公路建設(shè)的社會效益和經(jīng)濟效益。如何有效地消除橋頭跳車或?qū)⑻嚋p小到最低程度，已成為高等級公路建設(shè)中亟待解決的問題。鑒于此，深入開展公路橋頭跳車防治技術(shù)的研究，提出既經(jīng)濟又有效的防治措施，最大限度減少甚至消

3、除跳車現(xiàn)象，對滿足高等級公路對行車高速、安全及舒適的要求以及延長道路的使用壽命等，具有十分重要的現(xiàn)實意義。由于結(jié)構(gòu)物與臺背的不均勻沉降，致使路、橋過渡段出現(xiàn)不同程度的臺階，從而使路面平整性受損，嚴重影響了公路的使用功能。其危害性分述如下。1影響行車速度當(dāng)車輛行至橋頭臺階處，為防止車輛的劇烈沖擊跳動，駕駛員被迫制動減速；同時車輛顛簸、跳動也影響了行車驅(qū)動力的傳遞，使車輛的行駛速度受到不同程度的影響。車速降低幅度視橋面類型、臺階高度、車輛類型和行駛速度等而異。根據(jù)已有的調(diào)查，臺階對車速的影響一般呈如下規(guī)律。(1)較小的臺階高度對車輛行駛速度影響不大，只有當(dāng)臺階達到一定高度時，對車速才有顯著的影響。

4、臺階越高，特別是達到4cm以上時，對車速影響顯著。(2)車速的損失與車輛的行駛速度有關(guān)。以較小的車速(低于60kmh)行駛時，一般減速幅度較?。恢兴?6080kmh)行駛時，減速幅度較大；而當(dāng)以較高速度(高于80kmh)行駛時，減速幅度則相對不大，但跳車比較嚴重，同時這與駕駛員行駛時看到臺階和做出的反應(yīng)有關(guān)。(3)臺階對不同類型車輛行駛的影響也不相同。如較高臺階對小汽車行駛的影響較大，而載重車對臺階不如空車敏感。其次，駕駛員的心理狀態(tài)、對道路的熟悉程度等都對通過臺階時速度的降低有不同程度的影響。2影響行車安全當(dāng)車輛通過路橋過渡段的臺階處時，車輛產(chǎn)生跳動和沖擊，使司乘人員感到顛簸不適，影響行車的

5、舒適性；同時對駕駛員產(chǎn)生相當(dāng)不利的心理影響，嚴重時則會影響其對車輛的正常操作，造成車輛失控，引起行車事故。國內(nèi)曾多次發(fā)生因橋頭跳車嚴重而造成翻車的事故就是最好的例證。3影響車輛運營費用因跳車而不得不在橋頭處頻繁減速，以減輕汽車的顛簸。無論減速行駛還是顛簸現(xiàn)象的發(fā)生，都會造成汽車機件不同程度的損壞和輪胎的磨耗；同時汽車行駛速度的不穩(wěn)定，無形中既浪費了油料，又增加了廢氣的排放；另外，還增加了車輛的行駛時間。因此，橋頭跳車的出現(xiàn)，提高了車輛的運營成本。4影響公路養(yǎng)護費用及使用壽命臺階的存在使得車輛通過時產(chǎn)生跳動和沖擊，從而對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

6、狀況，對路橋過渡段出現(xiàn)的臺階要進行及時維修與養(yǎng)護。不斷的維修養(yǎng)護不僅花費大量的人力、物力和財力，而且也產(chǎn)生了不良的社會影響。國內(nèi)外資料表明，因橋頭跳車而增加的道路維修費用很大。如美國大約25的橋涵(約150000座橋涵、通道等構(gòu)造物)受到橋頭跳車的影響，全國每年為此花費的維修費用預(yù)計高達1億美元以上；同樣，我國在橋頭跳車的維修治理方面耗資巨大，全國高速公路年均維修治理過渡段的費用至少在1億元以上。由此可見，橋頭跳車病害的發(fā)生使高等級公路不能達到高效運營、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公路的服務(wù)水平，損害了公路使用者的效益，從而嚴重影響了高等級公路的經(jīng)濟效益和社會效

7、益。因此，防治橋頭跳車病害勢在必行。二、路橋過渡段路基病害特征橋頭跳車的直接原因是剛性橋臺結(jié)構(gòu)物與柔性路堤在行車荷載的反復(fù)作用下，由于人工填土的變形或天然土基的自身固結(jié)沉降變形而產(chǎn)生相對較大的差異沉降。橋臺結(jié)構(gòu)物是經(jīng)過精心設(shè)計和加固處理的，全橋呈剛性體系，在正常作用下，其沉降很小。而橋梁構(gòu)筑物后的路基和路堤由于其地基狀況和填料土自身的性質(zhì)，則會產(chǎn)生一定的沉降變形，這種變形需經(jīng)過一段時間后才能穩(wěn)定。在經(jīng)過很長時間后，當(dāng)橋臺與路堤間差異沉降超過一定值時，橋頭跳車現(xiàn)象必然發(fā)生。而且，公路建設(shè)材料和對象以巖土體為主，具有復(fù)雜多變、不確定性和難預(yù)知性，因此需要對具體問題具體分析。要根本消除路基與橋臺間的

8、差異沉降是不可能的。目前，雖然采取了大量預(yù)防措施，也取得了一定效果，但從調(diào)研資料可以看出橋頭跳車問題仍然很嚴重。如何治理路橋過渡段病害成了亟待解決的課題。只有歸納出其破壞模式及特征，分析病害機理，才能找出合適的方法，達到治理的目的。1.路基整體滑移(1)路基整體側(cè)向滑移路基的整體側(cè)向滑移主要是由于路堤邊坡過陡或是受到破壞后，在上部重復(fù)荷載作用下形成縱向裂縫或沿坡裂面整體下滑。其破壞模式如圖8-1所示。(2)路基整體向橋臺方向滑移對于樁柱式橋臺，臺前土體基本處于無側(cè)限受壓狀態(tài)。當(dāng)錐坡受到破壞，且在自重和車輛的沖擊荷載作用下，土體有向橋內(nèi)移動的趨勢，形成橫向裂縫或整體下滑，使得橋頭部位的路基、路面

9、產(chǎn)生較大的豎向位移，從而引起橋頭跳車。其破壞模式如圖8-2所示。以上兩種情況破壞的主要共同特征如下。路堤填土較高，整體性較差。圖8-1 路基整體側(cè)向滑移示意圖圖8-2 路堤整體向橋臺方向滑移路基邊坡受到破壞或者由于地形的限制使得路基邊坡過陡。路堤邊坡的整體或部分沿滑動面下滑引起路面出現(xiàn)縱向錯臺或裂縫。2.路基與橋臺間形成臺階路基與橋臺間形成臺階主要表現(xiàn)如下。(1)局部沉降發(fā)生在臺背與過渡段結(jié)合處，即最大沉降深度D距離橋臺背很近，形成錯 臺。在橋臺引道施工中，由于緊靠臺背的填土難以夯實，極易發(fā)生垂直錯臺。當(dāng)然，有時過渡段路面不發(fā)生局部沉降而是相對路面設(shè)計高程整體下沉，這種情況也會在橋臺與過渡段結(jié)

10、合處造成垂直錯臺，如圖8-3所示。圖8-3 近臺背路基沉降過大引起的差異沉降(2)路基相對路面設(shè)計高程整體下沉，當(dāng)橋臺與過渡段結(jié)合處的差異沉降D達到一定值 時，引起了橋頭跳車現(xiàn)象。其破壞模式如圖8-4所示。圖8-4 路基整體下沉引起橋臺與路基差異沉降此模式的共同特征是：臺背填土的均勻或者不均勻沉降較大；沉降差最大值產(chǎn)生在靠近臺背處。3.路面凹陷路面凹陷也是公路在運營過程中的一種常見病害。局部沉降的最大深度D點距離橋臺背有一段距離，局部沉降范圍較錯臺要大。局部沉降是過渡段上局部位置土體與橋臺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。局部沉降使得行車顛簸，迫使車輛減速，也會引起路面破壞。特

11、別是垂直錯臺，不但使汽車產(chǎn)生較大的附加沖擊和振動作用，而且對橋臺也造成水平?jīng)_擊力，以致橋臺破壞。其破壞模式見圖8-5。圖8-5 路基不均勻沉降引起路面破壞該模式的主要特征是：(1)過渡段內(nèi)的路基沉降不均，局部沉降較大，路面出現(xiàn)凹陷；(2)沉降的最大值D距橋臺有一定距離。4.搭板斷裂搭板斷裂是采用搭板法預(yù)防橋頭跳車過程中產(chǎn)生的一種新的病害。其破壞模式如圖8-6所示。圖8-6 路基不均勻沉降引起的搭板斷裂其病害特征主要表現(xiàn)為：(1)路基局部發(fā)生不均勻沉降，搭板底部脫空；(2)枕梁部分及其以外的路基沉降較??；(3)搭板較薄，不足以單獨承受上部荷載；(4)搭板沿脫空區(qū)受力較大的方向發(fā)生斷裂。5.搭板與

12、路堤形成縱向坡度差設(shè)置橋頭搭板在防止橋頭跳車方面取得了較大的進步。其成功的實例很多，但也有其不足之處。其中，當(dāng)臺背填土路堤沉降較大或搭板長度不夠，搭板與路堤形成縱向坡度差超過一定范圍時，就會在搭板與路堤的銜接處產(chǎn)生轉(zhuǎn)角(圖8-7)，車輛通過該處同樣會產(chǎn)生類似橋頭跳車的感覺，即“二次跳車”。圖8-7 搭板與路堤形成縱向坡度差示意圖此病害的主要特征是：(1)路基整體沉降過大；(2)搭板較短，不足以使橋臺與路基間的差異沉降實現(xiàn)平穩(wěn)過渡；(3)搭板一端簡支于橋臺，沉降相對較小。6.搭板末端產(chǎn)生差異沉降由于路橋過渡段問題比較突出，因此在施工和設(shè)計中都采取了一定的措施，如在設(shè)置橋頭搭板的同時，對搭板的路基

13、進行注漿處理，這樣減小了過渡段的下沉，但同時往往忽略了對搭板以外路基的處理與壓實，經(jīng)過一段時間的運營后在這一部位產(chǎn)生了差異沉降，從而形成新的跳車現(xiàn)象。其破壞模式如圖8-8所示。圖8-8 搭板與路堤形成臺階示意圖該破壞模式的主要特征是：(1)搭板段路基處治較好，下沉量較??；(2)搭板末端路基整體或靠近搭板處路基沉降變形較大。三、橋頭跳車產(chǎn)生原因橋頭跳車的產(chǎn)生和形成是多方面的，包括地基地面條件、填料、施工材料以及設(shè)計、施工等諸多方面原因，主要原因如下：1地基強度不同橋頭跳車產(chǎn)生的基本原因是橋臺與路基間的材料彈性模量不一致而引起的沉降差超過某個限值時所致。因為橋臺基礎(chǔ)一般都作了加固處理，例如采用樁基

14、礎(chǔ)等，其沉降量很小，而路基填土所固有的壓縮徐變性能需待通車后一段較長時間才能趨于穩(wěn)定，二者在結(jié)構(gòu)剛度上產(chǎn)生了很大的差異。2設(shè)計方面原因設(shè)計人員若對碾壓方式方法考慮不周、填料要求不嚴格、臺背排水考慮欠佳、路堤填土處理不當(dāng)?shù)?，必然產(chǎn)生較大沉降。3施工方面原因臺后填料不當(dāng)、壓實不足等致使填料壓實度滿足不了設(shè)計和規(guī)范要求，產(chǎn)生較大的工后沉降。4地基浸水軟化軟土、黃土地基浸水造成路基沉降。5橋臺伸縮縫的破損，形成臺階。第二節(jié) 橋頭跳車綜合防治技術(shù)研究消除或緩解橋頭跳車關(guān)鍵是減少不均勻沉降量、延長沉降特征長度、減緩不均勻沉降梯度，從而起到勻順縱坡的目的。根據(jù)橋頭跳車現(xiàn)有防治技術(shù)，從地基處治技術(shù)、臺背路堤處

15、治技術(shù)以及過渡段路面處治技術(shù)等方面研究綜合防治措施，以期可以較好解決橋頭跳車現(xiàn)象。一、地基處治技術(shù)地基處治的目的是改善地基性能，提高承載力和抵抗自然災(zāi)害的能力，增強地基穩(wěn)定性，減少或消除路橋過渡段的不均勻沉降，縮小橋臺與路堤的沉降差。從機理方面看，對軟基進行處治就是要迅速消散軟弱土層中的超靜水壓力，提高土顆粒間的有效應(yīng)力，完成土體的二次固結(jié)過程。針對不良地基的預(yù)防措施，目前國內(nèi)已有換土法、超載預(yù)壓法、排水固結(jié)法、高壓噴射注漿法、振動碎石樁法、深層攪拌樁、擠密砂樁等，但針對已有病害的地基處治缺乏比較系統(tǒng)的研究。很多預(yù)防措施在施工中沒有嚴格按要求實施，例如拋填塊石擠淤法，如果碾壓不密實、軟土換填的

16、厚度不夠，經(jīng)過多年使用之后由于塊石的重新排列、軟土的固結(jié)沉降，路基出現(xiàn)各種病害。目前，國內(nèi)主要采用的橋臺類型可歸納為重力式(U形臺)和輕型(樁柱式和肋板式臺)。前者多用于承載力較大的地基如基巖，后者多用于不良地基如軟黏土、雜填土、沖填土、飽和粉細砂(包括部分輕亞黏土)、濕陷性黃土、膨脹土、多年凍土等。在已修建的高速公路中，常見的地基破壞模式有：地基的不均勻下沉、地基的均勻過量沉降及地基承載力不足引起的剪切破壞等。由于高速公路一旦投入運營后，交通量較大，為了不影響或盡量少影響公路的正常營運，在病害處置方法的選擇上就有一定的局限性，對于上部填土較厚的不良地基，就不大可能采用一般的處治措施，如換填、

17、排水固結(jié)、強夯等。而且，在方法的選擇上不但應(yīng)達到治理地基的沉降和破壞的目的，還應(yīng)考慮到盡量減小對路堤及上部結(jié)構(gòu)的擾動，不影響交通、經(jīng)濟且方便施工。在對臺背地基進行處治時，要考慮路堤的縱向與橫向兩方面的變形協(xié)調(diào)問題。在詳細了解橋頭地基的地質(zhì)情況前提下，選用處治措施時要注意以下兩點：(1)縱向上保證橋臺沉降與路堤地基沉降的平衡過渡；(2)橫向上維持路堤中央變形和坡腳路肩處變形的協(xié)調(diào)穩(wěn)定。在工程應(yīng)用中，應(yīng)綜合考慮土質(zhì)、經(jīng)濟、安全等實際情況，選擇合適的處治方法，以有效地減少地基的沉降。二、路堤處治技術(shù)路堤是承受并傳遞上部結(jié)構(gòu)及汽車荷載的載體。路堤的沉降和變形直接關(guān)系到公路的正常運營，一旦發(fā)生破壞后維修

18、比較困難。而且，在施工中受構(gòu)造物的影響，大型的壓實機械由于工作面較小難以展開壓實工作；即使有足夠的工作面，由于壓實過程中大噸位機械振動力太大，出于對橋臺的安全考慮，一般也不允許在橋臺背部位使用大型的壓實機械進行壓實。因此，臺背部位回填土的壓實質(zhì)量難以保證，加之該部位路堤施工又晚于其他正常路段路堤施工時間，相比之下沒有足夠的時間完成固結(jié)沉降，因而在自重的作用下，路堤的壓縮沉降一般也就比較大，這是引起路橋過渡段不均勻沉降的主要原因之一。從第二章的調(diào)研資料可以看出，多數(shù)臺背路堤在回填過程中都經(jīng)過處理，但路基病害仍然普遍存在，只是破壞程度不同而已。路橋過渡段處病害處治的目的就是使路基與橋臺間實現(xiàn)平穩(wěn)過

19、渡。由于考慮到公路的運營和地段的特殊性，在處治方法的選擇上就會有一定的限制?？偟脑瓌t是減少對周圍穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的破壞，工期要短，尤其是對于高填路堤一般不會采用大開大挖，而小規(guī)模填補又不能從根本上解決問題。由此可知，減少路橋過渡段不均勻沉降，臺背路堤處治可從以下幾方面入手：(1)合理安排施工工序和時間，設(shè)法盡早對路橋過渡段路堤進行施工，保證有足夠的時間完成沉降；(2)設(shè)法提高臺背回填區(qū)路堤的壓實度，減少因填料自重和車輛荷載作用下壓實度增加而產(chǎn)生的沉降；(3)在考慮經(jīng)濟性的前提下，合理選擇填料，設(shè)法減少路橋過渡段路堤的自重作用，避免因自重過大而產(chǎn)生過大的壓縮沉降；(4)設(shè)法提高臺背路堤自身承載能力，譬如

20、利用土工格柵予以加筋等，增加路堤填土的整體性，減少不均勻沉降的梯度。1.施工工序的合理安排為使橋臺臺背填土盡早開始，在立柱、樁基礎(chǔ)施工中應(yīng)先安排橋臺，再做其他橋墩。為保證橋臺蓋梁下填土的壓實質(zhì)量，要求必須先將臺背填土至蓋梁地面高程，再澆筑橋臺蓋梁。為避免橋梁、伸縮縫、路堤三者高程不一致而形成錯臺，要求鋪筑路面時，先將伸縮縫預(yù)留槽，并臨時用瀝青填筑，待路面鋪筑完畢，再對預(yù)留槽進行切縫，安裝伸縮縫。另外，當(dāng)臺背路堤高度小于4m以下時，也可先填筑路堤預(yù)壓，讓路基排水固結(jié)，待路堤沉降基本完成以后，在涵洞或橋臺位置再開挖合適的工作面，進行基礎(chǔ)及橋臺等施工?？捎靡子趬簩嵉亩一蛉业炔牧蠈ぷ髅孢M行回填，

21、從而減少橋涵兩端路堤的工后沉降，使橋涵兩端路堤與橋臺構(gòu)造物的相對沉降盡量小一些。2.優(yōu)化臺背填方碾壓方法施工過程中盡可能擴大施工場地，以便充分發(fā)揮一般大型填方壓實機械的作用，當(dāng)受場地限制時，可采用橫向碾壓法，以能使壓路機盡量靠近臺背進行碾壓。對于大型壓路機不能靠近臺背時，可采用小型壓路機配合人工夯實進行碾壓。同時，可減薄碾壓層厚度(1520cm)，提高壓實度，最終使壓實度滿足設(shè)計要求。在涵洞的翼墻周圍特別容易產(chǎn)生因壓實不足而引起的沉陷，給養(yǎng)護工作帶來麻煩，應(yīng)注意壓實。扶壁式橋臺在施工時很可能使用大型壓實機械，這種情況下應(yīng)與小型振動壓路機配套使用，給以充分壓實。3.強化臺背回填材料 回填材料的性

22、質(zhì)對工程質(zhì)量起決定作用。臺背填料應(yīng)在現(xiàn)場擇優(yōu)選用。填料應(yīng)選擇強度高、滲水性好、塑性小、壓實快、透水性好的材料。同時，為了改善填土的密實性，應(yīng)設(shè)計好相應(yīng)的級配，且臺后須設(shè)置橫向泄水管或盲溝，以利排水，減少病害。此外，應(yīng)采用粗顆粒材料填筑橋涵兩端路堤，或者設(shè)置一定厚度的穩(wěn)定土結(jié)構(gòu)層。用粗顆粒材料作為路基的填料，不僅改善了壓實性能，使其易達到要求的密實度，而且對北方地區(qū)特別有利于減緩凍融的危害。設(shè)置穩(wěn)定土的改善層能夠使路基、路面的整體剛度有所提高，從而減少沉陷。國外臺后填方采用輕質(zhì)填料，其目的也是減輕填方土體對地基的壓力，提高地基的承載力和抗變形的能力。在橋頭路堤任一高度的平面內(nèi)不應(yīng)采用不同填料填筑

23、(不同層次可用不同填料)，不準(zhǔn)采用高塑性黏土填筑橋頭路堤。在挖方地段的臺背回填部位，因場地特別窄小，應(yīng)選擇當(dāng)?shù)氐氖?、砂礫等優(yōu)質(zhì)填料(在濕陷性黃土地區(qū)宜用水泥、白灰穩(wěn)定土)。填料的施工層厚度，以壓實后小于20cm為宜。無論填方或挖方地段的臺背填料，最好不要采用容易產(chǎn)生崩解的風(fēng)化巖的碎屑，以免因填料風(fēng)化崩解而產(chǎn)生下陷，這一點在土方調(diào)配時應(yīng)予以重視。在高填方的拱涵及涵洞與側(cè)墻的相接部位，應(yīng)盡量使用內(nèi)摩擦角大的填料進行填筑，而且，施工時應(yīng)注意填料土壓的平衡，不得發(fā)生偏壓，以免造成工程事故。受施工條件的限制，一般土方的內(nèi)摩擦角較小，加之壓實質(zhì)量難以保證，因此，橋臺背通常選用如巖渣、礫石、砂礫等摩擦角大

24、、強度高、壓實快、透水性好的填料。這類回填料不但有利于從臺背縫隙中滲入的雨水沿盲溝或泄水管順利排到路基外，減緩雨水的危害，而且也有利于改善壓實性能，使路基容易達到設(shè)計要求的密實度。但這樣的措施在缺石地區(qū)難以實現(xiàn)，且相應(yīng)的成本也較高。隨著電力工業(yè)裝機容量的增加，排灰量、占地量還要相應(yīng)增加，這對土地資源相對缺乏的高速公路沿線來說，不論從現(xiàn)實和長遠來講，都是一個很大的壓力和威脅。因此，結(jié)合臺背回填問題，采用合理的技術(shù)將這些粉煤灰利用起來，不僅可為解決公路構(gòu)造物臺背路堤處治技術(shù)提供途徑，又可減少工業(yè)廢料的占地和取土毀地的面積，有利于環(huán)境保護。粉煤灰材料的工程特性分析如下。(1)干密度低粉煤灰顆粒相對比

25、較均勻單一，所以其孔隙率較大、結(jié)構(gòu)組織疏松。加之粉煤灰顆料本身是一些空心的微粒組成的混合體，因此，粉煤灰的干密度較小，基本上在0.61-1.20gcm3,比一般土類填料低13左右。(2)透水性大由于粉煤灰孔隙率較大，導(dǎo)致其透水性也較大，且飽水后強度急劇降低，壓縮性較大。(3)無黏結(jié)性或黏結(jié)性小粉煤灰主要由粒徑大小不同的粉質(zhì)顆粒組成，小于0.002mm顆粒含量極少，一般不能搓成條或很難搓成條，幾乎沒有塑性。粉煤灰液限較大，據(jù)實測資料顯示，粉煤灰顆粒愈粗，其液限值愈大。分析其原因與空心顆粒含量有關(guān)，一般顆粒愈粗，空心含量愈多，其液限值就愈大，粉煤灰的這種性質(zhì)與土的規(guī)律性正好相反。(4)具有一定的活

26、性普通松散的粉煤灰無黏結(jié)力或黏結(jié)力很低，壓實后強度雖有明顯的增長，但仍為松散體材料，一般情況下其抗剪強度低，穩(wěn)定性差，甚至有振動液化的可能。但在堿性環(huán)境下，比如摻加一定量的石灰或水泥，粉煤灰將發(fā)生水化、硬化反應(yīng)。隨著齡期的增長，混合料的強度也隨之增大，表現(xiàn)出具有強度高、板體性好、水穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性優(yōu)良等特點?；谝陨戏治觯勖夯业母擅芏刃?，用其回填臺背可大大降低路堤下地基的附加荷載，有利于減少地基沉降及路堤對橋臺的側(cè)壓力。但是，由于透水性大、穩(wěn)定性差以及無黏結(jié)性等特點，粉煤灰不宜直接用于臺背回填，石灰粉煤灰混合料作為臺背路堤填料，經(jīng)壓實后形成輕質(zhì)整體性路堤。4.土工格柵處治臺背填土隨著加筋土

27、技術(shù)的日趨成熟，土工格柵也逐漸被用于橋臺臺背，以處治橋頭跳車問題。從20世紀80年代開始，國外進行了大量的室內(nèi)外試驗，研究土工格柵加筋用于處治橋頭跳車，取得了良好的效果。在美國懷俄明州公路局用土工格柵加筋處治了近50座橋臺，結(jié)果表明該處治措施可以有效消除橋頭跳車問題。在國內(nèi)，長沙交通學(xué)院對土工格柵加筋土技術(shù)處治橋頭跳車問題進行了一些有益的探討，通過室內(nèi)模型試驗和工程實例的數(shù)據(jù)，分析得出了臺背填土壓實度、鋪網(wǎng)長度與臺背填土沉降之間的關(guān)系。在107國道湖南湘潭段龍云立交橋、320國道湖南株洲白關(guān)橋、廣東深汕高速公路4座橋梁以及京滬高速公路4座橋涵等都有成功應(yīng)用土工格柵加筋土技術(shù)處治橋頭跳車的工程實

28、例。盡管土工格柵處治橋頭跳車這些技術(shù)已使用多年，但尚處于摸索探討階段，仍存在大量問題，如土工格柵與回填料的選擇、土工格柵布置、施工質(zhì)量控制以及設(shè)計方法等需要進一步解決，使其達到經(jīng)濟有效地改善橋頭跳車的目的。(1)土工格柵處治機理土工格柵處治橋頭跳車的原理是：在填土中沿路線方向分層平鋪土工格柵，格柵層的一端固定于橋臺，另一段與臺背連接，利用土工格柵變形的連續(xù)性及其高強度、高彈性、大變形特性，將車輛荷載及上部土體的自重荷載部分地傳遞到橋臺，在臺背局部范圍內(nèi)，分層阻止填料沿臺背沉降；與此同時，通過格柵與土體的相互作用，改善局部荷載作用下土體內(nèi)部的受力狀態(tài)，將荷載擴散到一個較大的范圍內(nèi)，從而減少外部荷

29、載對土體的壓縮沉降，延長沉降特征長度，使臺背與填土交界部位的階梯狀沉降變?yōu)檫B續(xù)漸變沉降。(2)土工格柵處治的設(shè)計方法采用土工格柵處治，減少臺背路堤不均勻沉降，通常將土工格柵一端錨固于橋臺背，另一端向壓實后的路基上水平展鋪，最下一層鋪設(shè)在構(gòu)造物基礎(chǔ)的頂面，最上一層鋪設(shè)在路基的頂面，以使得橋臺借助于土工格柵和臺背的路基壓實土成為一體，見圖8-9。格柵鋪設(shè)間距可按式(8-1)計算：（8-1）式中：H距路基表面深度為z處的鋪網(wǎng)間距，m；TGC土工格柵的設(shè)計抗拉強度，按60抗拉強度取值，Nm；Hm路基頂面與構(gòu)造物基礎(chǔ)頂面之間的高差，m；Z上一層土工格柵鋪設(shè)位置距路基表面的垂直距離，m；E0土工格柵的拉伸

30、模量，Pa；Er路基土填筑后的變形模量，Pa；0填土壓實后的泊松比，可取0.5；P0路基頂面所承受的來自路面自重與交通荷載的垂直壓力，Pa；m路基填土壓實后的密度，Nm3。一般情況下，首先根據(jù)土工格柵設(shè)計抗拉強度TGC按式(8-1)計算不同路基深度處的土工格柵鋪設(shè)最大層間距Hmax，然后繪制HmaxZ關(guān)系曲線，即為臺背加筋最大布筋間距包絡(luò)線，如圖8-10所示。圖8-9 土工格柵處治臺背示意圖 圖8-10 最大布筋間距包絡(luò)線示意圖在進行布筋間距設(shè)計時，加筋體任一深度Z處加筋材料的布設(shè)間距H不能超出最大布筋包絡(luò)線范圍(圖8-10斜線部分)。同時，在采用土工格柵加固時應(yīng)注意，當(dāng)橋臺高度大于12m時，

31、采用土工格柵加固的工程費用較高，故需慎重選擇。此外，有限元計算發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鋪網(wǎng)間距大于1.2m時，土體與土工格柵交界的界面上的剪應(yīng)力很大，有可能導(dǎo)致兩者之間的相對滑動，從而破壞了臺背填筑體的整體性。因此，公路土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范(JTJT019-98)規(guī)定：在距路基頂面5m深范圍以內(nèi)，格柵間距以不大于1.0m為宜。依此原則，根據(jù)工程實際情況和設(shè)計需要，可以確定各加筋層合適的布筋間距H。這樣，就使布筋間距設(shè)計過程更為直觀，且能充分利用加筋材料的弧度，節(jié)省加筋材料用量，在減少計算工作量的同時達到優(yōu)化布筋設(shè)計的目的。土工格柵的縱向鋪設(shè)宜上長下短(圖8-9)，可采用緩于或等于1：1的坡度自下而上逐層增

32、大縱向鋪設(shè)長度，最下一層的鋪設(shè)長度應(yīng)不小于最小縱向鋪設(shè)長度1min。1min可按式(8-2)計算：（8-2）式中：1min土工格柵的最小鋪設(shè)長度，m；CGC土工格柵與土體交界面上的界面黏結(jié)力，Pa；GC土工格柵與土體交界面上的界面摩擦角。(3)土工格柵處治的施工技術(shù)土工格柵的攤鋪其攤鋪沿路線的縱向進行，將成捆格柵自橋臺背部向外展開，按設(shè)計長度截斷。若橋臺與線路斜交，應(yīng)將格柵靠橋臺一端的端部截成與斜交角相同的角度，保證格柵鋪向與路線走向平行。土工格柵的張拉、定位和錨固先將土工格柵靠橋臺一端用膨脹螺釘或預(yù)埋螺桿錨固在臺背(膨脹螺釘間距為60cm)，然后用一帶鉤橫梁將土工格柵張緊，使之產(chǎn)生2一4的伸

33、長率，后用U形釘定位(U形釘?shù)牟荚O(shè)間距不大于2cm，其長度宜為15cm左右)，再將土工格柵用膨脹螺釘錨固于橋臺兩側(cè)的翼墻上(膨脹螺釘間距不大于1.0m)。土工格柵的連接對于每層的土工格柵，應(yīng)采用連接棒將相鄰的兩幅連為一體。填料的施工及檢測土工格柵鋪好后，可在填料與臺背交界部位填筑20cm厚的級配碎石，以便于臺背排水。填料顆粒粒徑小于3cm，每層松鋪厚度小于等于20cm，整平后用12t以上壓路機靜壓數(shù)遍后再起振碾壓直至壓實度符合公路路基施工技術(shù)規(guī)范的要求(路基頂面以下080cm范圍內(nèi)的壓實度不小于95)，壓實后的厚度約為15cm。碾壓時應(yīng)嚴格控制填料的含水量，在達到最佳含水量+2以內(nèi)的含水量時，

34、方可進行碾壓，否則應(yīng)進行翻曬。在橋臺和翼墻附近等大型壓路機碾壓不到的部位，還應(yīng)采用電動打夯機夯實，以確保其壓實度。在施工過程中，對回填質(zhì)量應(yīng)進行檢測，內(nèi)容包括填料常規(guī)的物理指標(biāo)和壓實度等。(4)注意事項砌筑橋臺臺背和翼墻時，其內(nèi)側(cè)表面應(yīng)保證平整、規(guī)則，便于膨脹螺釘?shù)陌惭b和土工格柵的錨固，待圬工砌體達到規(guī)定的強度后再進行臺背填筑。臺背填筑禁止在雨天進行。臺背填筑時，底層土工格柵下的級配碎石應(yīng)分層攤鋪并用振動式壓路機振動壓實。當(dāng)土工格柵攤鋪在碎石層上時，應(yīng)先在碎石層上撒鋪2cm厚的粗砂，以免格柵直接與碎石接觸而被壓斷。土工格柵應(yīng)儲存在不被陽光直接照射和被雨水淋泡處，根據(jù)工程進度和日用量按日取用。運

35、料車應(yīng)設(shè)法避免在已攤鋪并張緊定位好的土工格柵上直接行走，以免對格柵產(chǎn)生推移作用。三、路面處治技術(shù)1.設(shè)置橋頭搭板：為了避免不均勻沉降對行車造成的不良影響，目前在我國高等級公路建設(shè)中常用的方法是在橋臺上設(shè)置橋頭搭板。橋頭搭板一端支撐于橋臺，另一端通過枕梁或直接與路基相連。設(shè)置橋頭搭板，可把集中的不均勻沉降量分散在搭板長度范圍內(nèi)，使柔性路堤產(chǎn)生的較大沉降逐漸過渡至剛性橋臺上，從而起勻順縱坡的目的，使車輛通過時跳躍現(xiàn)象大為減少。合理設(shè)置的橋頭搭板可有效地解決前述的局部沉陷和橫坡變化的狀況，但不能解決縱坡變化情況。因為當(dāng)橋臺和過渡段土體之間發(fā)生不均勻沉降后，搭板兩端分別隨兩者下沉，即橋頭搭板繞簡支端轉(zhuǎn)

36、動，縱坡變化仍然存在。如圖8-11所示，橋臺與路堤銜接段內(nèi)出現(xiàn)三次較大的路面縱坡變化。橋頭設(shè)置搭板本質(zhì)上只是輔助性彌補不均勻沉降的措施，試圖改善三次縱坡突變不利狀況，消除行車跳車感。顯然，要達到消除橋頭跳車的目的，搭板設(shè)計的關(guān)鍵是如何合理確定搭板長度。圖8-11橋頭處路面縱坡變化以往，橋頭搭板長度設(shè)計根據(jù)路橋過渡段不均勻沉降值h及容許縱坡變化為0.5計算確定，即：（8-3）式中：h路橋過渡段不均勻沉降值，cm；L橋頭搭板長度，工程實踐中一般常取315，m。式(8-3)很難從根本上解決跳車問題，首先其要求對不均勻沉降h進行準(zhǔn)確預(yù)估，這是很難做到的。即使可以做到準(zhǔn)確預(yù)估h，按式(8-3)計算搭板長

37、度可能出現(xiàn)下列三種情況，如圖8-12所示。圖8-12橋頭處路面縱坡變化(1)搭板長度L沉降特征長度Z，此時橋臺和過渡段土體之間發(fā)生不均勻沉降后，搭板兩端分別隨兩者下沉，即橋頭搭板繞簡支端轉(zhuǎn)動，縱坡變化仍然存在，仍舊存在三次縱坡突變，即絲毫沒有減輕橋頭跳車的程度，這是最不理想的情況。(2)沉降特征長度l<搭板長度L<橋臺至穩(wěn)定段路基長度10，此時突變點從最大沉降點處后移，跳車現(xiàn)象有所改善，但是仍舊存在三次縱坡變化，沒能真正解決橋頭跳車。(3)搭板長度L橋臺至穩(wěn)定段路基長度10，此時如果保證搭板末端不再發(fā)生沉降或者沉降很小，那么就可以實現(xiàn)消除縱坡突變狀況，從而消除不均勻沉降引起的跳車現(xiàn)

38、象。因此，為了消除不均勻沉降引起的跳車的不舒適感，橋頭搭板長度設(shè)計應(yīng)該符合上述第三種情況，將搭板長度設(shè)計問題轉(zhuǎn)化為如何確定橋臺至穩(wěn)定段路基長度10的問題。如前所述，由于回填區(qū)一般壓實比較困難，壓實度也很難到達要求，所以稱之為欠壓實區(qū)，見圖8-20；而回填區(qū)之外的路堤，在大型壓實機械碾壓作用下，壓實度很容易滿足要求，在此稱之為壓實區(qū)。由于壓實區(qū)施工較早，路堤填土及地基有一定的沉降固結(jié)時間，相對臺背回填區(qū)來講，可以認為這部分路堤沉降已經(jīng)趨于穩(wěn)定。因此，搭板的末端應(yīng)該設(shè)置在這段穩(wěn)定的路基上，即搭板至少應(yīng)該設(shè)置在欠壓實區(qū)與壓實區(qū)交界部位處，故搭板長度計算公式為：(8-4)式中：L搭板長度，m；b回填區(qū)

39、基底長度，m；H橋頭高度，m；i壓實區(qū)與壓實區(qū)界面坡度，一般為1：1。由此可見，搭板長度與橋臺高度成正比，橋臺越高，搭板也就越長，反之亦然。當(dāng)搭板設(shè)計長度為10時，由圖8-13可知，此時搭板受力與簡支梁類似，對于橋臺由于基礎(chǔ)穩(wěn)固，所以沉降較??；而搭板末端的路基由于應(yīng)力集中而通常會發(fā)生局部沉降，從而再次引發(fā)二次跳車。因此，控制搭板末端與路堤間的不均勻沉降值，是橋頭搭板設(shè)置要解決的第二大問題。為控制搭板末端與路堤間的不均勻沉降值，工程中一般在搭板末端設(shè)置枕梁，將搭板傳下來的荷載分布到較大面積的路基上，同時還可增加搭板的橫向抗彎剛度。枕梁截面底邊一般取60cm以上，并且要求枕梁下地基容許承載力不小于

40、250kPa，據(jù)此限制枕梁下的計算應(yīng)力。枕梁的內(nèi)力與變形可按彈性地基梁計算。然而枕梁下的路基依舊是應(yīng)力集中部位，必須作專門設(shè)計。有人建議布置碎石樁或水泥石灰樁，樁徑約35cm，樁長視填土高度而定，一般取5m，莖距1.5m。該方法能較好解決搭板末端與路堤的銜接問題，但施工復(fù)雜、造價較高，工期較大，因此實際工程中很少采用。圖8-13搭板改進設(shè)計為了改善搭板末端的受力狀態(tài)，在搭板末端宜設(shè)置枕梁，但枕梁的設(shè)置卻對搭板的彎拉應(yīng)力帶來了不利影響。據(jù)研究，枕梁設(shè)置可使板底彎拉應(yīng)力增大約13，從而增大了搭板斷裂的可能些。搭板斷裂不僅沒能消除跳車現(xiàn)象，而且導(dǎo)致路面開裂，雨水下滲使土基受到破壞，加劇該部±

41、;的沉降。因而，防止搭板斷裂是橋頭設(shè)置搭板應(yīng)該解決的第三大問題。關(guān)于搭板配筋設(shè)計，目前設(shè)計中多采用簡化分析方法：對于不設(shè)枕梁的單段式板，按簡支結(jié)構(gòu)，計算跨度取0.7倍的實際板長進行計算；對于設(shè)枕梁的單段式板，按簡支結(jié)構(gòu)，計算跨度取0.9倍的實際板長進行計算，并且在板上下邊緣采用相同的配筋。對于多段式搭板，則視具體支承條件，參照單段式板的簡化法計算。上述簡化計算還不很完善，難以保證不發(fā)生斷板。因此，為了減少板底部彎拉應(yīng)力，采取在板底設(shè)置一層或二層水泥穩(wěn)定碎石層。水泥穩(wěn)定碎石層改善了板底的局部沉降，為搭板提供了均勻支承，使搭板的受力更加均勻一致；同時，水泥穩(wěn)定碎石層也改善了枕梁處應(yīng)力集中的現(xiàn)象，進

42、一步避免搭板和路堤銜接處出現(xiàn)局部沉陷，從而消除了因設(shè)置搭板而引起的二次跳車。2.采用過渡性路面根據(jù)橋涵的長度和路基的容許工后沉降值，在橋頭一定長度范圍內(nèi)鋪設(shè)過渡性路面，待路堤沉降基本完成(一般為3-5年)后，再改鋪原設(shè)計永久性路面。過渡性路面可采用預(yù)制水泥；混凝土六棱塊、條石鋪砌、半剛性過渡層或瀝青表處過渡層等類型。其中，水泥混凝土六棱塊、條石鋪砌僅適應(yīng)于水泥混凝土路面，最大優(yōu)點是翻修處理速度快；但不易鋪砌平整，行車仍與抖動感覺，且其砌縫應(yīng)采用防水材料，以防滲入雨水損害路基。值得推廣的簡便有效方法是鋪設(shè)瀝青表處過渡層，其優(yōu)點是當(dāng)出現(xiàn)較大沉降時，可及時補充鋪設(shè)一層瀝青混凝土或瀝青砂，便能確保行車

43、暢順，有效避免跳車現(xiàn)象。3.設(shè)置縱向反坡所謂的縱向反坡就是在可能產(chǎn)生沉降的范圍內(nèi)，根據(jù)沉降的經(jīng)驗值設(shè)置一定的縱向路面超高，以抵消在運營過程中的路基沉降，從而達到消除橋頭跳車的目的。通常有設(shè)置搭板和不設(shè)搭板兩種，如圖8-14所示。圖8-14橋頭搭板設(shè)置縱向反坡4.HD摻膠混凝土修補處治水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)與瀝青混合料路面結(jié)構(gòu)相比，有顯著不同的特點。水泥混凝土強度高，強度形成的齡期長(一般需28d)，彈性模量大等，導(dǎo)致處治水泥混凝土路面橋頭跳車變得復(fù)雜，如果用同種水泥混凝土材料修復(fù)，不僅存在最小厚度要求，而且由于強度形成的齡期長，在已通車的高等級公路上，必須要封閉較長一段時間的區(qū)間交通，這顯然不適應(yīng)

44、現(xiàn)代高速公路建設(shè)、運營的需要。試驗表明，采用HD摻膠混凝土快速修補水泥混凝土路面具有黏結(jié)強度高、早期強度好、抗折強度及模量大、抗冷熱交變性好、路面視覺效果好、通車時間短等優(yōu)點，在高等級公路水泥混凝土路面處治橋頭跳車施工中具有很好的應(yīng)用前景。5.采用可起吊的活動搭板對部分橋頭路基填土高、路橋過渡段施工進度快等特殊情況，考慮通車后剩余沉降量較大，很有可能出現(xiàn)跳車現(xiàn)象的路段，將橋頭搭板設(shè)計為可起吊的活動搭板，通車一段時間后若出現(xiàn)跳車現(xiàn)象，可將搭板吊起，調(diào)整基層及枕梁高程，再將搭板放回原位即可通車。其施工工藝簡單、方便，是一種快捷、有效地處治橋頭跳車的方法。四、綜合處治對策路面、路基、地基是道路的重要

45、組成部分，它們之間相互影響相互作用，是一個密不可分的整體。地基是道路的基礎(chǔ)，為承受上部荷載和保持其穩(wěn)定性的主體，一旦出現(xiàn)問題，上部結(jié)構(gòu)必然破壞。路堤不但傳遞上部荷載，對其上下的結(jié)構(gòu)也有很大的影響，如路堤的不均勻沉降既會引起上部結(jié)構(gòu)的凹陷，還會引起地基局部受力過大。同樣，路面破壞后，雨水滲入也可能造成路基的破壞。因此，在對橋頭跳車處治時，往往是對破壞段路基、路面同時進行綜合處治，而且在處治過程中往往是多種方法相結(jié)合。1.路基整體滑移或縱向開裂的綜合處治對策路基整體滑移造成的路橋過渡段病害雖然并不多見，但是由于其后果比較嚴重，因此很有必要對可能形成的病害的處治對策進行研究。前面已提到的路基整體滑移

46、包括路基整體側(cè)向和向橋臺方向的滑移或開裂，其實質(zhì)是路基的滑移破壞或邊坡的坍塌。針對路基整體滑移或縱向開裂產(chǎn)生的原因，治理的目的就是要削弱乃至完全消除存在的內(nèi)、外因素。從外因方面考慮，要加強邊坡防護，阻止雨水滲入，把邊坡和已形成的裂縫全部封閉起來；從內(nèi)因方面考慮，不僅要改變填土的性質(zhì)，同時還須增加其強度，提高抗滑移的能力。圖8-15抗滑樁+高壓注漿法治理方案示意圖因此，對其治理可以采用類似治理滑坡的方法，由于路基的特殊性，通常采用樁體與其他方式相結(jié)合的綜合處治措施?？够瑯妒侵卫砘潞吐坊v向開裂隙的一種最常用方法，其作用原理是借助樁與周圍巖土共同作用，把滑坡推力傳遞到穩(wěn)定地層的一種抗滑結(jié)構(gòu)。下面

47、就一般比較常用的方法作一些探討。(1)抗滑樁+注漿法在路橋過渡段病害處治時同樣可以采用抗滑樁法，利用抗滑樁可以阻止路基側(cè)向變形發(fā)展，并提高抗滑移的能力；而注漿既可以改善滑移面的力學(xué)性能，還可以防止地表水的下滲，從而達到治理的目的，如圖8-15所示。(2)密集弧形高壓旋噴注漿+抗滑樁+注漿當(dāng)路基的下臥軟弱層較厚、埋深較大時，可以采用密集弧形高壓旋噴注漿+抗滑樁+注漿的處理措施。采用此方法可以達到以下目的：高壓旋噴注漿水泥漿置換地基中軟弱層部分土體，可以使其固結(jié)穩(wěn)定，提高其承載力和抗剪能力；抗滑樁可以阻止路基側(cè)向變形的發(fā)展，提高抗滑移的能力；注漿可以增加滑動面土體的整體性和防止地表水滲入，如圖8-

48、16所示。圖8-16密集弧形高壓旋噴注漿+抗滑樁+注漿(3)高壓旋噴樁+注漿高壓旋噴注漿是在填土中形成高強度的水泥與填土混合的固結(jié)體，以阻止路基側(cè)向變形的發(fā)展，提高抗滑移的能力；注漿則是將路面下已破裂的土體通過注漿聯(lián)結(jié)起來，改變填土的性質(zhì)，增加土體的強度和整體性，同時阻止雨水通過路面下滲，如圖8-17所示。該方法主要適用于地基較好的高填土質(zhì)路基開裂或滑移。高壓旋噴樁可以是一排或多排，注漿按其充填范圍進行合理布置，待路基處理完畢后再根據(jù)具體情況做路面。(4)擋土墻+注漿低路堤段路面縱向開裂產(chǎn)生的原因，主要是由于存在切過地基的滑動面，緩慢蠕滑所致。其最初可造成路面架空，進而使路面形成縱向裂縫。雨水

49、沿滑動面下滲，起到潤滑劑的作用，促使滑動速度加快，裂縫漸漸變寬。如果路面縱向裂縫治理不及時，便會形成淺層滑坡。治理目的主要是阻止滑體蠕滑，阻止雨水沿滑面下滲。對于地基較好的低路堤，設(shè)置擋土墻可對滑動土體產(chǎn)生抗滑力；同時，對滑移面進行注漿不但可以有效增加滑動面土體的整體性和強度，還可以防止地表水沿裂縫人滲，如圖8-18所示。圖8-17高壓旋噴注漿+注漿 圖8-18擋土墻+注漿(5)反壓護道+注漿當(dāng)在較薄軟土地基上填筑低路堤時，由于地基承載力不足，常常會出現(xiàn)堤腳外面隆起，路基剪切破壞或引起路堤滑塌現(xiàn)象，因此，需要對路堤邊坡進行加固處理。其中，反壓護道和注漿綜合處理是一種經(jīng)濟有效的方法之一。所謂反壓

50、護道，是在堤壩兩側(cè)一定距離內(nèi)堆土石以防地基土被擠出，達到穩(wěn)定堤壩的作用，亦稱鎮(zhèn)壓法。該法的優(yōu)點是施工簡單方便，不需要特殊的施工機具；填料可就地取材，經(jīng)濟實用。反壓護道法雖然是一種較成熟的方法，但若與注漿相結(jié)合效果會更好，施工也比較方便，如圖8-19所示。(6)采用土工格室(柵)對于基礎(chǔ)較好的矮路基，也可將滑移體開挖后，采用土工格室(柵)加土分層按臺階狀回填，這里主要利用土工織物的加筋作用。埋置于穩(wěn)定路堤上的土工織物可以限制滑體的側(cè)向位移，增加土體的抗剪能力，從而改善土體的力學(xué)性能，減小或消除差異沉降，如圖8-20所示。 圖8-19反壓護道+注漿治理示意圖 圖8-20土工格室(柵)治理示意圖2.

51、與路基沉降有關(guān)的橋頭跳車綜合處治對策同路基沉降有關(guān)的路橋過渡段病害主要包括臺背差異沉降、路面凹陷、搭板斷裂、搭板末端產(chǎn)生差異沉降或裂縫。上節(jié)分別從地基、路堤、路面方面針對以上病害提出了處治對策，但在實際中往往是路基、路堤、路面或搭板均發(fā)生破壞而產(chǎn)生橋頭跳車。因此，治理時也應(yīng)從地基、路堤、路面方面綜合治理。對于路基發(fā)生了不均勻沉降的未設(shè)搭板或者搭板已發(fā)生斷裂的路橋過渡段，可采用路基處治與設(shè)置搭板相結(jié)合的方法，常用的有鉆孔樁+搭板、樹根樁托換+搭板、旋噴樁+搭板、壓力注漿+搭板等。路基處治后生成的復(fù)合路基不但可以增加路基的強度和整體性，還可以有效阻止地基的后續(xù)沉降與變形，而設(shè)置搭板可以擴大路基（樁

52、頂）的受力面積，最大限度地減少路面的不均勻沉降。(1)鉆孔樁、旋噴樁+搭板鉆孔樁、旋噴樁+搭板主要適用于未設(shè)搭板或搭板已破壞，而且沉降范圍較大的路基：鉆孔樁、旋噴樁既可以在一定程度上改善土的性質(zhì)又可以起支撐上部荷載的作用；而搭板可以起到防止樁體刺入路面和擴散車輪荷載的作用。其布置形式如圖8-21所示。(2)樹根樁托換+搭板樹根樁主要適用于路基的局部不均勻沉降或局部加固。通過在路基局部沉降處設(shè)置樹根樁，可以使該處的荷載擴散到強度較高的路基，從而起到改善此處的受力情況，達到減小不均勻沉降的目的，如圖8-22所示。圖8-21鉆孔樁、旋噴樁+搭板圖8-22樹根樁托換+搭板(3)劈裂(壓密)注漿+搭板劈

53、裂和壓密注漿均屬于壓力注漿，其中壓密注漿主要利用的是其形成漿泡對土體的壓密和抬升功能；劈裂不但有壓密功能還可以通過摻入不同化學(xué)物質(zhì)來改善土體的物理、化學(xué)性官旨，如圖8-23和圖8-24所示。圖8-23壓密樁復(fù)合地基+搭板圖8-24劈裂注漿+搭板五、排水措施的改進技術(shù)在橋涵與路堤的聯(lián)結(jié)部位，由于存在縫隙，雨水會沿縫隙滲入，從而對路面結(jié)構(gòu)層和土基產(chǎn)生沖刷和侵蝕，增加路面各結(jié)構(gòu)層和路基土的含水量，降低路面強度和路基整體穩(wěn)定性。隨著路基和各結(jié)構(gòu)層的破壞，在外部車輛荷載沖擊作用下，必然造成橋頭路堤沉陷，產(chǎn)生跳車現(xiàn)象。因此，路橋過渡段應(yīng)該設(shè)置完善的排水系統(tǒng)，盡可能減少不均勻沉降。臺背排水措施以往通常的做法

54、是在臺后填筑之前，在處治后的地基上設(shè)置泄水管或盲溝，如圖8-32所示。在橫坡為34均勻夯實的黏土土拱上挖一條雙向排水的地溝，尺寸一般為寬4060cm，深3050cm，然后在臺背后全寬范圍內(nèi)鋪一層油氈或尼龍薄膜下墊層、上蓋油氈的隔水材料。在地溝內(nèi)鋪設(shè)直徑為10cm硬塑料泄水管，管壁上開有小孔，孔徑5mm，小孔間距控制在10cm以內(nèi)并布置成梅花形，且其出口應(yīng)伸出路基或橋頭錐坡外。在硬塑料管四周再填筑粒徑較大的透水性好的材料，由臺背分層填筑至路基頂面。橫向盲溝的設(shè)置與泄水管相同，應(yīng)采用合適的材料(如大粒徑碎石)填筑地溝。用土工布包裹盲溝出水口處，并對其作必要的處理。圖8-25臺后排水措施分析如圖8-

55、25所示的排水措施，首先要求臺背采用透水性填料，這在缺石地區(qū)難以實現(xiàn)，且相應(yīng)的成本也較高；其次，即使臺背采用透水性填料，滲入路堤內(nèi)的水會造成填料中細料土的流失，從而在荷載和自重作用下導(dǎo)致沉降；最后，滲入路基內(nèi)的水難以保證全部匯集于泄水管或盲溝內(nèi)，可能會有部分水沿著水平方向浸濕正常路堤的填料，從而影響兩種不同填料界面附近的正常路堤的強度和穩(wěn)定性，同樣在車輛荷載和自重作用下導(dǎo)致該部位的路基沉降。鑒于此，對臺后排水措施加以改進，如圖8-26所示。由圖8-26可見，改進后的排水措施從路基頂部向下依次設(shè)置透水層、隔離層和黏土層。黏土層和隔離層起隔水作用，防止?jié)B入路面內(nèi)的水進一步下滲到路基內(nèi)，從而影響路基

56、的強度和穩(wěn)定性。隔離層可以用油氈或其他防水材料直接鋪筑在黏土層上，然后在隔離層上鋪設(shè)2-5cm中砂，以免透水層材料直接與隔離層材料擠壓而損傷隔離層材料。鋪設(shè)隔離層之前，最好在臺背處涂設(shè)一層瀝青，防止水沿臺背滲入下部。最后在隔離層上鋪設(shè)透水層，透水層可采用級配碎石填筑，厚度宜取20cm左右。盲溝可以采用大粒徑碎石，除了與透水層接觸的進水口處設(shè)置土工織物反濾層之外，盲溝周圍均采用雙層隔水層，一則隔離水滲入正常路堤，另則防止水繼續(xù)下滲。此外，為了排水流暢，各結(jié)構(gòu)層層底宜有3左右的縱坡，這樣就克服了傳統(tǒng)臺后排水措施的缺點，且臺背填料不一定采用透水性材料(如粉煤灰輕質(zhì)填料)，可經(jīng)濟有效地解決過渡段排水問

57、題，從而起到減少不均勻沉降的目的。圖8-26臺后排水措施的改進 第三節(jié)縱向填挖交界處不均勻沉降的防治措施縱向填挖交界處不均勻沉降防治問題是存在于當(dāng)前公路路基建設(shè)過程中比較常見的問題之一。該問題直接關(guān)系到公路的質(zhì)量，因而，解決好縱向填挖交界處不均勻沉降問題具有重大的意義。一、縱向填挖交界處存在的質(zhì)量問題在新建的公路上，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)填方地段與挖方地段發(fā)生錯臺，致使整個路段產(chǎn)生不均勻沉降，路面也隨之發(fā)生破壞。由于填挖結(jié)合部位是填挖方的過渡段，其特點是填方的高度和挖方的深度都較小，作為行車荷載直接作用區(qū)域，隨著時間的推移，由于填、挖方的沉降值不同，使路基出現(xiàn)縱向不均勻沉降。二、縱向填挖交界處不均勻沉降原因分析(1)在山區(qū)公路施工中，路基填方與挖方結(jié)合處的填方一般處于一個“倒三角”的地形。在這種地形填方時，機械難以在底部展開工作，一般傾填至機械能及的位置后才進行碾壓。傾填的部分由于大石料集中、填料的空隙率大，極不穩(wěn)定。尤其是基底未經(jīng)處理，地基的承載能力不均勻也導(dǎo)致了變形過大；而挖方地段基礎(chǔ)處于天然密實狀態(tài)，即使有沉降也是均勻的。(2)高填方地段的工后沉降量大于挖方地段。(3)填方時，填挖銜接處沒有按要求采取挖臺階處理或者處理的寬度及高度不滿足要求。三、縱向填挖交界處不均勻沉降預(yù)