[實用新型]一種用于治理橋頭跳車的輕質路堤結構

有效

• 申請號: 201320127118.1
• 申請日: 2013-03-20
• 公開（公告）號: CN203174453U
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 俞帆
• 申請（專利權）人: 浙江省交通規劃設計研究院
• 主分類號: E01C3/00
• 分類號: E01C3/00;E01D19/12
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本實用新型屬于土木工程技術領域，具體涉及一種用于治理橋頭跳車的輕質路堤結構。

背景技術

高等級公路（包括高速公路）在營運通車后不久，普遍存在一個問題：路面在臺背回填處出現不同程度的沉降斷裂，使車輛通過時產生跳躍和沖擊，從而對橋涵和路面造成附加的沖擊荷載，使司機和乘客感到顛簸不適，甚至造成車輛減速，嚴重的可導致交通事故，影響交通安全；特別對于在軟土地基上高速公路橋頭路基，每隔3-5年需進行維修，往往造成營運成本昂貴。因此，橋頭跳車問題是迫切需要解決的技術難題。

軟土地基上的橋頭跳車是一個比較復雜的技術問題，通常受許多不確定因素的影響，如軟土厚度及其性質、軟基處理的效果、路基填筑高度、臺背填料的施工質量、設計參數、沉降計算方法、不合理的設計、施工和管理等等。通常可將橋頭跳車產生的主要原因概括為以下幾個方面：

（1）地基土質不良造成的沉降；橋涵通常位于溝壑地方，地下水位較高，在南方地帶多有軟土，此類土天然含水量大于液限，天然孔隙比大，常含有機質，壓縮性高，抗剪強度低，一旦受到擾動，天然結構易受破壞，強度便顯著降低，橋頭路基填筑高度較大，產生基底應力相對較大，在車輛荷載作用下，更容易引起地基沉陷，且變形穩定歷時往往持續數年乃至數十年。在軟土地基上填筑路基時，會使軟土產生瞬時沉降、主固結沉降和次固結沉降。

（2）臺背填料壓縮引起路基的沉降；由于臺背填土在壓路機碾壓時工作面小，特別是埋置式柱式橋臺臺帽周圍一般壓路機無法作業，這就導致橋頭引道及錐坡的填土壓實度達不到標準，在車輪荷載的反復作用下，路基填料逐漸被壓縮，在通車后一段時間內產生壓縮沉降。

（3）剛柔突變引起的沉陷；橋梁通常是支撐在巖層上的剛性結構，具有較大的整體剛度，而與它相連的道路相對屬于柔性體，具有剛度小柔性較大特性，屬彈塑性體。顯然，這個剛度差的存在必然引起道路與橋臺之間產生較大的彈性和塑性變形差異，加重了橋頭跳車的振動效果。

其中軟土地基造成的沉降是橋頭跳車的最主要的原因，處理好臺后軟弱地基是控制橋頭跳車重要措施。特別對于建造在深厚軟土地基上的橋頭路基，這個問題尤其突出，為了解決這一問題傳統的設計方法主要有：排水固結法＋超載預壓法和樁承式加筋路堤法。排水固結法＋超載預壓法處理費用低、處理深度大，故為廣泛應用，從近十幾年高速公路營運過程中發現該法處理后的橋頭路基普遍存在工后沉降量大，橋頭跳車嚴重的現象；樁承式加筋路堤法（一般采用預應力管樁）處理費用高，一般只適用于橋頭路基，明顯減少了橋頭路基的工后沉降，改善了橋頭跳車現象，但在橋頭路段與一般路段之間出現“二次跳車”現象。

公開號為CN102286907A的中國專利提出了一種基于門式水泥攪拌墻處理橋頭跳車的方法，該方法采用水泥攪拌墻延長孔隙水消散路徑，減緩地基固結速度，抑制沉降發展，以達到在維修壽命內控制橋頭路基的工后沉降在10cm內，以緩減橋頭跳車現象，但是該方法只適用于低路堤，橋頭路基穩定的情況，不能從根本上解決橋頭跳車問題。

發明內容

針對現有技術所存在的上述技術缺陷，本實用新型提供了一種用于治理橋頭跳車的輕質路堤結構，能夠有效處治橋頭跳車的問題。

一種用于治理橋頭跳車的輕質路堤結構，包括軟土地基；所述的軟土地基上鋪設有砂礫墊層；所述的砂礫墊層上設有路基，所述的路基上鋪設有路面結構層；所述的路基與橋臺相鄰的一側通過開挖卸載形成一塊回填區；所述的路基上設有橋頭搭板，所述的橋頭搭板位于回填區上方，橋頭搭板一端搭設于橋臺牛腿上。

優選地，所述的路基依次分為三段：一般路段、過渡區段和橋頭區段；一般路段不具有回填區，過渡區段和橋頭區段均具有回填區；橋頭區段回填區的底面為水平面，過渡區段回填區的底面為斜面；設置過渡區段是為了使沉降平穩過渡，避免出現“二次跳車”現象。

優選地，所述的軟土地基內插設有排水板或袋裝砂井，其插設深度為打穿軟土層為限；能夠使軟土地基排水固結，提高地基土體的強度，加速主固結沉降。

優選地，所述的回填區采用輕質材料填筑；可使地基土正常固結狀態轉化為超固結狀態，以達到減少和控制軟土地基的工后沉降量的目的。

所述的輕質材料可采用泡沫塑料塊體、粉煤灰或現澆泡沫混凝土等。

優選地，所述的橋頭搭板采用非等厚度的鋼筋混凝土板；以緩解橋臺與路基的剛度突變，調節橋臺與路基工后沉降差，利于路面結構過渡。

優選地，所述的鋼筋混凝土板的長度為8m。

所述的回填區的最大深度為L/3～L/2，L為路基厚度，具體應根據設計所需的超固結比來確定。