1、第卷第期年月廣東工業大學學報腿酣舯公路路橋（涵）過渡段結構設計技術分析羅志強（廣東工業大學建設學院，廣東廣州）摘要：結合公路路橋（涵）過渡段路基路面產生不均勻沉降問題，分析和提出公路路橋（涵）過渡段結構設計應注意保證路橋過渡段的地基條件與路基條件、加強橋臺軟土地基處治的研究、選擇合適的橋臺與橋頭路堤的穩定與沉降控制措施關鍵詞：路橋（涵）過渡段；結構設計；沉降中圖分類號：文獻標識碼：文章編號：（）旬公路等級不同，行車速度不同，產生橋頭跳車的路基不均勻沉降量也不同對行車速度低的低等級公路，橋頭引道不均勻沉陷，其跳車現象不明顯，對道路的通行能力、交通安全和行車舒適性等影響不太大：然而，對于高等級公路

2、，橋頭引道不均勻沉降量以上就感覺到跳車，以上就會感覺到嚴重跳車，此時會引起交通安全問題也就是說，預防和治理橋梁引道不均勻沉陷對高等級公路具有較高的要求，成為高等級公路建設的一個不可忽視的問題為了防止或減輕橋梁引道不均勻沉降量，避免橋頭跳車現象，設計和施工的工程師必須從思想、技術和施工管理手段充分重視路基路面的施工設計和施工質量，認真做好路基地基沉陷的預防工程，減少因施工方面的原因而加重橋頭跳車的現象加強橋臺軟基處治研究，確保地基和路基條件加強橋臺軟±地基的處治研究如果在橋臺樁基成樁之前未對軟土地基處理，即沒有減少成樁后的地基沉降，則橋臺樁基施工完成后，樁側軟弱土層受到橋頭填土路堤豎向

3、荷載的作用，橋頭引道產生不均勻沉陷，當軟弱土層的壓縮下沉量大于樁的豎向位移值時，包括樁身壓縮和樁底下沉位移，壓縮土層將對樁產生向下的負摩擦力，從而增大樁所承受的軸向荷載與此同時，當土層中地下水位下降引起地面下沉以及土層的壓縮下沉大于樁身的下沉速度時，也會對樁產生負摩擦力，增大樁所承受的軸向荷載因此，必須認真對待橋臺軟土地基，加強研究其對路基路面工程的影響程度，尋找解決橋頭跳車現象的軟土地基處治方法廣東汕頭海灣大橋北引道的橋梁基礎設計為鉆孔灌注樁，樁基施工之前采用砂樁結合堆載預壓法處理橋臺軟土地基，使地面沉降減少，達到某一設計穩定值，路基基本穩定后方施工鉆孔樁，從而減少橋臺樁基負摩擦力，減少與防

4、止橋頭跳車等現象國內高速公路軟土地基處治大多數采用排水固結法，但仍然存在軟基路堤不均勻沉陷，橋頭產生跳車現象，除軟基路堤設計與施工細節欠妥之外，一個主要原因是未能保證充分的軟基排水固結時間，往往在沉降尚未穩定的情況下就進行路面施工因此，為了保證軟基排水固結的施工質量，消除軟基路堤不均勻沉陷的現象，必須采取下述措施：）盡可能地提前軟土地基路段的施工時間，尤其是橋臺地段的施工時間，爭取更長的預壓時間，以減少軟基路基工后沉降量）根據軟土的地質條件、土層性質和路堤填筑高度，一般路段采用袋裝砂井或塑料排水板處理，采用不同的施打長度和施打密度，其間距在鄰近橋頭路段附近適當加密；在橋臺處設置攪拌樁過渡層，并

5、在攪拌樁過渡段末端與袋裝砂井或塑料排水板加密區交接處設置土工織物砂墊層，以協調變形確保公路工程的地基和路基條件從路橋過渡段的路基路面工程實施可知，路橋過渡段的變形控制必須解決兩個問題：）嚴格控制過渡段內路基的工后沉降量；）將路橋交界處的錯落式沉降變成連續的斜坡式沉降因此，其變形控制主要是控制路基工后沉降和路橋間差異沉降在橋頭引道路堤填筑過程中，采用土工合成材料加筋路堤并不能提高地基承載力，也不能有效地阻止地基收稿日期：作者簡介：羅志強（），男，副教授，主要研究方向為路基與路面工程、橋面鋪裝工程第期羅志強：公路路橋（涵）過渡段結構設計技術分析的沉降只有當地基具有足夠的承載力，在路堤填土自重荷載與

6、車輛荷載的聯合作用下不致破壞而產生較大的沉降時，土工合成材料的加筋才會產生明顯的效果根據交通部公路軟土地基路堤設計與施工技術規范規定，路橋連接處最大容許工后沉降為只有要求根據沉降曲線換算的工后沉降量小于容許工后沉降值，并且要求連續個月觀測的沉降量每月不超過，才能進行路面施工橋臺與路堤之間存在著不均勻沉陷，造成橋頭路段縱坡變化，導致縱坡不順暢及構造物的附加變形，產生橋頭跳車現象，問題在于必須制定相應對策和處治技術標準，交通部“七五”科技攻關項目“軟基綜合處理課題”指出，若由沉降引起的縱坡變化值不超過，則駕駛員按速度行駛時未感覺有橋頭跳車現象國外也有設計規范規定了由沉降引起的縱坡變化值不大于的要求

7、縱坡變化值標準的高低直接涉及到軟基處理費用，在施工設計中必須充分考慮技術性和經濟性，選擇合適的技術標準從高等級公路的路況調查結果可知，當路面局部縱坡達到時，車輛行駛會產生晃動或搖動現象因此，通過分析不均勻沉降值對路面結構附加應力的影響，建議路橋過渡段的沉降差值控制標準以為宜，路橋之間形成的沉降坡差以不大于為標準因此，高等級公路路橋過渡段的地基條件應是保證路基的工后沉降，沉降差小于，沉降坡差的控制標準根據公路路基設計規范，對于我國高等級公路路橋過渡段的路基條件建議：土基的值，壓實標準：路面底面以下為，路基壓實度；路面底面以下為一，路基壓實度；路面底面以下，路基壓實度橋臺與橋頭路堤的穩定與沉降控制

8、措施橋梁由于采用樁基礎，自身的穩定與安全已不成問題，沉降量也很微小為了解決路堤與橋梁連接處的不均勻沉降，避免出現“駝峰”、“錯臺”等病害，消除樁的負摩擦阻力，必須解決橋與路的荷載不一致的問題預壓法般與豎向排水井、石灰樁等法并用其原理是首先采用與路堤相同的總荷載，對橋臺進行預壓，待地基沉降穩定后，再卸去橋臺處的預壓荷載，修筑橋臺此法有助于消除不均勻沉降和樁的負摩擦力，且適用于任何形式的橋臺此法在處理擋土墻基礎時也同樣使用，如圖所示，圖（）為橋臺時，圖（）為擋土墻時戶，、司，孕哆毒火卜礦恥雹。世”一、右灰樁等租地嘲。述每，（）圖預壓法處治不均勻沉降平衡壓重路堤法在預壓法的基礎上，采用樁柱式橋臺，在

9、預壓完成后的壓重基礎上鉆孔置樁，修筑橋臺，則可不必挖除橋臺部分該法有助于消除不均勻沉降和樁的負摩擦力，避免橋臺發生縱向位移此法只適用于樁柱式橋臺上述兩種方法經常結合超載預壓法、鋪砂墊層法、塑料排水板法、袋裝砂井法、擠密砂樁法等一起使用，可加快地基沉降、縮短預壓時間和增強預壓效果這兩種方法的優點是施工簡單、效果好，且節省投資；缺點是預壓時間長，且預壓期間不易安排施工反壓護道橋臺法反壓護道橋頭臺如圖所示當橋臺與橋頭路堤的縱向穩定系數不足時，常采用反壓措施或延長引橋以提高其穩定性，其形式如圖所示，圖（）和（）為橋下反壓護道，圖（）為放緩岸坡延長引橋，圖中、值必須根據穩定性計算而定當然，在橋臺前設置反

10、壓護道，必須充分考慮過水斷面受到壓縮的影響，并采取必要的防護加固有時則寧可延長引橋使橋臺遠離河岸陡坡，盡量使臺前與臺后的天然地面標高接近一致，或高差較小顯然，設置在緩坡或平地上的橋臺，在縱向穩定上是有利的，而且延長引橋常使橋頭填土高度降低，這樣使軟土地基上受填土荷載作用引起縱向滑動的可能性大為減少廣東工業大學學報第卷。，一、寫“多。一述爿一一砂樁、右灰樁等圖反壓護道橋臺為了保證縱向穩定，橋頭填土的軟基必須加固目前，最常用的加固措施是設置豎向排水體，采用分期填土碾壓砂井間距往往較小，以加速固結預壓范圍應延伸至橋臺基礎輪廓范圍以內，然后再挖去預壓填土修建橋臺舊然而，習慣的施工程序往往是先修橋臺，再

11、進行填土，難以達到預期的效果，甚至導致失敗，應引以為戒在軟土地區，由于基礎與軟土之問的摩擦強度（）圖為保持橋臺縱向穩定的各種措施極低，在水平荷載作用下，橋臺沿橋孔方向的平行滑但造價較高移是常見的通常采取的措施為：）錨定法：在橋臺基礎上連接拉桿，另一端錨定在路堤內，以分擔橋臺所受的水平推力；）拖板法：在橋臺基礎尾部以鉸接形式連接一鋼筋混凝土拖板，利用拖板上的路堤填土壓力，通過拖板與地基土的摩擦力分擔橋臺所受的水平力；）支撐法：常用于小橋橋臺之間，基礎前設置鋼筋混凝土或素混凝土支撐以上各法在設計時必須詳細計算，確定其受力大小，并據此選擇結構尺寸，核算結構內力，以求安全減輕橋臺背后填±荷載

12、法采用輕質材料（如發泡聚苯乙烯、粉煤灰等）填筑臺背路堤，或在臺背處增設箱涵、管涵以減少臺背路堤荷載，如圖所示，這種方法可減輕橋臺與路堤的沉降差但只能使不均勻沉降減少，而不能消除；能節省施工工期，但增加了工程造價、皺紋管圖減輕橋臺背后填土荷載法樁基混凝土平衡板法該法在橋臺設置平衡板，或打人預制樁（如碎石樁、水泥混凝土樁、粉體攪拌樁、旋噴樁等），或擴大預制樁頭，如圖所示這種方法處理效果較好，圖樁基混凝土平衡板法合理設置緩和過渡段公路軟土地基路堤設計與施工技術規范明確指出：對于地下處治方案，應注意段間的緩和過渡，以減少段問的差異沉降由于不同的結構型式，從橋臺剛度大的混凝土結構逐步過渡到柔性的填土路基

13、結構和瀝青混凝土路面結構，其強度不一致因此，軟土地基處治時，各段不同強度之間需設置強度過渡段同樣，地面上的路堤，亦需要設置強度過渡段世界銀行貸款項目要求在剛性橋臺和柔性路堤之間要加的強度漸變段，使用不同的級配填料，確保路堤強度過渡如果設置漸變段有困難，建議漸變段長度不得小于如果橋頭引道不存在軟土地基，路橋過渡段的差異沉降控制標準為，沉降坡差按。控制，則強度漸變段長度應大于橋臺臺背路堤加鋪土工格柵在橋涵、通道等橫穿公路的構造物與構造物臺背的路基填土之間，往往因為剛度懸殊而產生階梯狀不均勻沉降，引起橋頭跳車現象為了減少路基和第期羅志強：公路路橋（涵）過渡段結構設計技術分析構造物之間的不均勻沉降，將

14、沉降差控制在一定的范圍內漸變，起到減少和消除橋頭跳車的目的采用帶孔的土工格柵和土工網和臺背聯接，分層鋪設對臺背填土進行加筋，可有效地改善填土的整體特性，使臺背局部土體的垂直應力和水平應力明顯減少，剪應力明顯提高，使其土體的抗剪強度充分發揮，同時有利于填土的壓實，提高壓實度，減少填土本身的沉降，在某種意義上使承載力有所提高在路橋過渡段路基施工中采用土工格柵技術，當土工格柵與土一起承受車輛荷載和土體自身荷載的同時，具有下述方面功能：）由于土工格柵使土體的抗剪強度得到充分發揮，約束了土體的側向變形，控制路基填土的側向位移，增強了路基的整體穩定性，從而增大了路基的變形模量；）由于土工格柵與路基填土的摩

15、擦作用，使上部荷載在路基中重新分配，降低了橋臺臺背局部范圍土中的垂直應力，使路基土體承載力得到提高，從而減少沉降；）由于水平攤鋪的土工格柵具有彈性，在車輛荷載的反復作用下，不會產生或減少變形的累積由于在路橋過渡段鋪設土工格柵具有明顯的工程效果，因此在路橋過渡段高填方路堤可采用橋臺臺背回填加鋪土工格柵的結構型式土工格柵的設置間距和長度應滿足公路土工合成材料應用技術規范朋的要求，通過計算確定土工合成材料應在相互平行的水平面上分層鋪設，最下一層宜鋪設在構造物基礎的頂面，最上一層宜鋪設在路基的頂面同時土工合成材料應和構造物相互聯接，可采用嵌固聯接和錨固聯接，并作好臺背排水橋臺臺背設置橫向泄水管或盲溝在

16、路基基底上填筑橫坡為的黏土土拱，進行夯實，然后在土拱上挖一條雙向放坡的地溝，如圖所示，地溝斷面尺寸一般可取（）×（）在臺背后全范圍內滿鋪一層隔水材料，例如油氈或尼龍薄膜材料在地溝內四周鋪設小孔孑徑為的硬塑料管，塑料管的直徑不小于，梅花形布置，間距大約為塑料出水管的出口應伸出路基或橋頭錐坡以外，最后在塑料管四周填筑透水生材料若采用盲溝，設置方法與此相同，僅取消其中的塑料管，采用大粒徑的碎石填筑地溝，并用土工布包裹盲溝的出口和做必要的處理圖橋臺臺背泄水溝示意圖橋頭搭板根據橋頭路堤與橋臺相對沉降量預計值以及車輛行駛要求的順適程度，合理地確定搭板長度國內資料表明，搭板長度一般為，浙江省國道采

17、用長的橋頭搭板到目前為止，搭板的設計未有統一模式，一般按照下述原則確定其長度：）路面設計使用年限內，由于道路下沉引起路面縱坡變化，要求搭板隨路堤沉降后傾角在至范圍內變化；）搭板的長度能跨越橋臺臺背難以壓實的土體，或跨越按計劃在臺背預留的土方缺口長度；）根據搭板的受力狀態，用彈性地基或簡支梁計算搭板長度按上述計算的搭板長度為因此，可參考此計算方法，結合工程具體情況，合理確定搭板長度搭板強度的設計，應根據搭板與臺背填土可能脫空的最不利狀態處理，同時考慮搭板節段的劃分以及枕梁位置對搭板強度的設計影響采用長搭板可緩和橋頭錯臺，但不能消除沉降和樁體的負摩擦力為了盡量減少錯臺，上述一些方法可以并用，也可通

18、過修整鋪裝來調整錯臺減少路堤和路面結構層沉陷的路面設計針對目前高等級公路軟土地基處理較多采用排水固結法，結合橋梁引道存在不均勻沉陷而引起橋頭跳車現象，從提高軟基路堤的強度和穩定性、減少軟基路堤工后沉降的角度出發，施工設計階段和施工過程必須解決好下述若干問題：）在施工設計階段，橋梁設計要盡可能考慮設置橋頭搭板，在上部構造搭板與橋臺連接處作構造處理，使上部構造的橋面連續擴大到搭板內，減少橋臺處的變形因素同時，認真分析橋臺地基土層情況，確定如何使橋臺填土路堤更為密實的方法鄰接搭板的路堤一定長度內，路基采用水泥穩定碎石層處理，并設置一層鋼筋網，使路基剛度逐漸過渡）軟基路堤施工時，必須嚴格按照施工設計的

19、要求實施分級填筑路堤，根據路堤中心沉降速率和側向位移速率小于設計要求的原則選擇合適的填土速度，嚴禁填土前期慢而后期快的現象發生）在施工階段，橋梁臺背路基填土和路面基層的壓實度必須得到保證一般除用振動壓路機層層壓實之外，還必須對臺背路堤填土及路面墊層和基層增加輕型垂直夯實機械壓實或人工壓實，以達到較高的壓實度）軟基路堤填筑高度達到設計標高時，以路廣東工業大學學報第卷面重量預壓過程中，必須加強軟基路基沉降觀測，并且采用雙標準控制確定路面施工時間：（）要求根據沉降曲線換算的工后沉降量小于設計容許值；（）要求連續個月觀測的沉降量每月不超過；上述兩個條件缺一不可這樣才能保證路面的使用性能，減少或避免橋頭

20、跳車現象，有利于車輛行駛引同時，結合具體工程情況，采用下述路面的處理設計方法：）設反向坡度在橋臺與路堤的結合段預設反向坡度，類似于設置橋梁預拱度的方法坡度的大小視橋臺與路堤的沉降差而定有些地方在路面鋪筑之前預加拋高，待路面鋪完之后，其沉降量就能達到此拋高值的以上由于精確預估比較困難，只能通過逐步積累資料，走向完善）設置過渡路面當路基沉降規律難以掌握時，可在橋頭一段長度的范圍內鋪設過渡性路面，待路堤沉降基本完成后再改鋪原設計路面常用的過渡性路面有預制水泥混凝土六棱塊（邊長，厚）和條石鋪砌（尺寸為××）等這種處理方法的優點是發現局部沉陷時，翻修處理速度快，但不易鋪砌平整，行車時

21、有抖動感覺，并且雨水易通過砌縫滲入路基內）橋面與路堤的路面鋪裝混凝土一次完成這種方法可以解決路面與橋面混凝土連接的順適性但此時應注意，在設計中應將臺帽背墻的頂面標高降低，使搭板的一端直接擱置在背墻的頂面上，使橋頭從原來的兩條接縫變化成一條接縫，以提高行車的舒適性）橋臺與路面間的接縫處理對于水泥混凝土路面，在橋臺與路面連接處容易產生橫橋向裂縫因此，為了防止雨水滲入路基導致路面破壞，可以采用圖所示的連接形式填縫材料可采用玻璃纖維類的物質或麻織物等，然后再灌進較稀的瀝青圖橋臺與水泥混凝土路面間的接縫處理結束語從公路軟基路基路面工程實踐可知，對于路橋（涵）過渡段結構，只要對上述設計注意的若干問題引起高度注意，精心設計，精心施工，嚴格管理，就可保證公路路橋（涵）過渡段的設計質量和施工質量達到規范的設計要求，減少或避免公路路橋（涵）過渡段出現不均勻沉降，確保和提高軟土地基路基路面的使用性能和使用壽命參考文獻：羅志強，林川汕頭海灣大橋北引道軟土地基處理中南公路工程，（）：一劉玉卓公路軟土地基處理北京：人民交通出版社王希年，羅志強橋頭軟基路堤設計與施工必須注意的若干問題廣東工業大學學報，（）：壟曉南高速公路地基處理理論與實踐北京：人民交通出版社，峪（，鰣，鏟，）：鏟，昏【：；公路路橋(涵過渡段結構設計技術分析 作者： 作者單位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期：