“桥头跳车”问题研究的方法论及实验程序

　　【摘 要】 为有效解决“桥头跳车”问题，从本质上揭示注浆加固减少路基沉降的力学原理和土层特性进行的科研实验，提出了一套研究的方法论及实验程序，来保证实验及研究成果的准确性、真实性、科学性。同时为其他路基加固方案研究提供参考。?

　　【关键词】 桥头跳车；研究；方法论；实验程序??

　　"Bridgehead Bump" Research methodology and experimental procedures?

　　Zhang Jin-quan?

　　(Design of roads and bridges in Wenzhou Huasheng Co., Ltd Wenzhou Zhejiang 325000) ?

　　【Abstract】 To effectively solve the "bridge jumping" issue, reveal the essence grouting reduce research laboratory characteristics of soil mechanics and foundation settlement conducted, proposed methodology and experimental study of a set of procedures to ensure that the results of experiments and research accuracy, authenticity, scientific. While providing a reference for other subgrade strengthening research programs.?

　　【Key words】 Bridgehead Bump;Research;Methodology;Experimental procedure

　　1. 引言?

　　（1）在我国沿海的地区，广泛地分布着海相沉积的淤泥质粘土，兴建于该区软土地基上的工程普遍面临着工后沉降过大的问题，某些公路建成十几年来，部分路基沉降迄今仍在不断发展，最大沉降已超过2.0m。由于路基沉降量较大，但桥梁采用桩基础，其沉降量较小，所以普遍存在“桥头跳车”现象。桥头跳车造成的危害主要表现在影响行车舒适性、速度、安全和增加车辆运营费用、公路养护费用等几个方面。?

　　（2）通过力学分析可知，引起桥头跳车的主要原因主要包括地基强度不足或上部荷载过大两大类。现有的处治方法主要有提高路基整体性、增大地基强度和减小软基上部附加荷载等。在温州部分公路对桥头交接段路基采用了注浆法加固进行处理，该措施取得了很好的效果，只有从本质上揭示注浆加固减少路基沉降的力学原理和土层特性，才能为将来的路基沉降处理作出指导。因此，需要查明其处理后的公路路基、软土地基的工程力学性状，与未处理段进行对比，分析处理效果，为今后采取更经济有效的方法解决“桥头跳车”问题提供依据。?

　　（3）对此提出了一套研究的方法论及实验程序，来保证实验及研究成果的准确性、真实性、科学性。?

　　2. 具体实例?

　　2.1 温州滨海地区代表性的路段——104 国道瓯海段桥头跳车处治（路基注浆加固）后和未处治的桥头路基，需对注浆加固减少路基沉降的力学原理及未加固前土层进行内在机理对比分析研究，我们提出的一套研的究方法论及实验程序，其主要由两大方面内容组成：?

　　2.1.1 桥头跳车路基钻芯验证：对原状土钻孔采样；对路基土层厚度、密实度进行动力触探试验及面波物理勘探试验；对土层常规土工分析，高压固结、渗透系数等特殊试验。?

　　2.2.2 桥头跳车路基流变特性研究：在常规固结试验的基础上，专门对软土的流变特性进行了研究，即对软土的固结表象后面的本质进行力学分析，包括两部分：（1）分析软土的流变特性；（2）软土路基沉降力学分析。?

　　2.2 方案设计目的

　　为桥头跳车研究提供严谨、科学的基础数据，需严格执行相关地质勘察规范、土工试验标准以及相关软土路基流变研究规范，为今后采取更经济有效的方法解决“桥头跳车”问题提供依据和技术指导。?

　　2.3 具体设计方案。?

　　2.3.1 桥头跳车路基钻芯验证方案：?

　　2.3.1.1 选取已注浆和未注浆的桥头路基，调查现有路基土层地质及注浆分布情况：?

　　（1）查相关图纸桥头路基采用了压密注浆法处理：压密注浆均采用3.0m等距的方格网状布孔，从桥头起算，分为三个处理段，分别为的加固段，约15m；渐变段，约9m；过渡段，约20m。其中加固段注浆孔至路基基底以下10m，渐变段至基底以下7.0m，过渡段至基底以下4.0m。（见下表1及桥头注浆现场照片见图1～4）。?

　　（2）勘察桥头场地均位于海积平原，一般表部为厚1.0～2.0m的俗称“硬壳层”的黏性土。一般埋深2～35m为流塑状高压缩性的淤泥、淤泥质黏土，工程力学性质差，是路基的主要压缩层。30m以下为海相、湖相沉积的软塑～可塑状黏性土及前第四系地层（基岩）。?

　　2.3.1.2 勘察工作布置：根据实际情况，钻芯取样桥头只选取单一方向半幅，两个车道范围。具体位置详见下表1。?

　　表1 钻探取样孔分布表

　　序?号 线路名称 中心桩号 桥名 区域 桥头位置 处治?方法

　　1 104国道 K1916+454 五汇桥 温州瓯海 温州方向 未处治

　　2 104国道 K1922+463 下呈?二桥 温州瓯海 温州方向 注浆加固

　　3 104国道 K1925+973 沈岙桥 温州瓯海 温州方向 注浆加固

　　（1）勘探孔布置于加固段，本次为探查加固段、渐变段、过渡段的路基基础及地基物理力学性状，勘探孔在三个区段及未处理区均布置面波法地球物理勘探。?

　　A.加固段为本次勘察的重点，垂直道路轴线，距桥头约5m的位置布置勘探孔，主要考虑勘探孔不宜距桥头太远，且路基基础及地基土层又不受桥桩影响太大；在两个车道外侧边缘线处各布一个孔，深度为原注浆深度下3米，预计孔深16m，在两个车道中间与外部布孔4个，分两排，排间距1.0m，孔深10米。?

　　B.为查明加固段、渐变段、过渡段公路路基的处理效果，除所有勘探钻孔中该段土层进行动力触探试验外，在加固段进行3个点的面波地球物理勘探，在渐变段、过渡段各进行2个测点，同时在未经注浆处理段进行2点的测试，供对比分析其处理效果，以查明处理段的相对密实度。?

　　C.为便于对比，在未进行压密注浆法进行处理的桥头，布置3个勘探孔，进行取样、原位测试。横向布孔两个车道外侧边缘线处与车道中间线各布一个孔，共一排3个孔。勘探孔深与处理过桥头同深，即勘探孔深度至路基填方以下7m，加上路基填方3.0m左右，总孔深10.0m左右。?

　　（2）原位测试。?

　　A.圆锥动力触探试验。