高速公路桥头沉降修复设计与计算

【摘要】高速公路一旦产生桥头沉降，会严重威胁到车辆通行安全。本文重点探讨高速公路桥头沉降的引发原因，并结合工程建设中的基层环境特征展开深入研究，提出高速公路桥头沉降修复设计的有效方法。

【关键词】高速公路；桥头沉降；修复设计

一、高速公路桥头沉降引发原因

高速公路使用中桥头部分与路面衔接处产生沉降，车辆通过时会出现跳桥现象，桥头沉降问题不仅影响到车辆正常通行，也威胁着高速公路路桥工程使用安全。桥头沉降影响因素比较多，其中最常见的是工程建设中基础加固不达标，工程投入使用后在车辆压力的影响下基层会出现沉降，从而造成公路与桥头连接部分产生高度差。修复设计是恢复高速公路工程使用安全的有效措施，需要对公路与桥头部分沉降情况进行计算。并对基层部分测量勘察，了解产生沉降的主要因素，对于已经出现损坏的结构进行修复加固，使之能够恢复预期承载力，达到最佳沉降控制效果。对于桥头部分已经产生的高度差，在修复中需要使用建筑材料来构建缓坡，从而减少车辆通行时出现的高度差震动。高速公路桥头沉降，只能够通过加固与修复来解决，并不能从根源部分提升后，调整高度差使公路路面与桥头保持一致。因此在工程前期设计中，也许要对基层做出加固，预防桥头沉降问题的产生。

二、高速公路桥头沉降修复设计措施

（一）沉降处置设计

高速公路工程中已经产生桥头沉降问题，在修复中首先需要对沉降的具体区域范围做出确定，并了解所对应的基层区域中是否存在结构损坏，承载能力下降的情况，可以使用换图填制方法来对基层进行加固。具体的桥头沉降修复措施，还需要结合工程实际情况来研究。基层中的软土层内含有大量水分，受到压力挤压时水分会流走，也会因此产生沉降问题。在对基层沉降问题进行快速解决时，需要在工程施工前了解软土层存在区域，并采用换土回填挤压夯实等方法来解决。软土层中的含水量最高可达到70%，换土回填后基层中的土壤可以使用混凝土旋喷加固。设计水泥搅拌桩来加固桥头基层时，将加固桩直径控制在50cm，此時最能发挥加固效果，同时也不会对基层土壤造成过渡挤压。桥头路基的不均匀沉降是形成桥头跳车最主要的原因，因此，有效控制桥头与路基衔接处的路基沉降对提高行车安全和舒适性具有较大的现实意义。

（二）复合压缩模量计算

经过计算来判断高速公路桥头沉降情况，可以参照复合压缩模量来进行，构建出高速公路使用中的基础框架，针对框架系统内确定压力较大的部分，经过公式运算确定接下来工程建设所需要重点加固的区域。Eps=ηEp+（1-η）Es可以作为复合压缩模量计算使用的公式，模拟出使用中的变化形式，其中Eps作为符合压缩模量，η作为换土回填工程建设施工中所换置的总量。根据所确定的高速公路桥头沉降参数，将其带入到所对应的公式中，从而计算出修复过程中具体施工量。工程建设任务开展中，也能根据这一施工量来采取有效修复措施，提升工程使用阶段安全性，将桥头沉降所带来的危险降至最低。复合压缩模量中的各项数据综合研究，计算过程中还应该考虑工程自身特征所带来的影响，确定最为合理的技术方法。

（三）沉降变形量计算控制

沉降变形量计算中，针对高速公路桥头已经产生的沉降问题进行控制。工程建设期间根据现场环境特征变化来对施工方案进行优化选择，沉降变形量控制过程中，选择有效计算方法，从而确定出接下来的修复方案。沉降变形量会随着使用时间增长而改变，因此在计算中也需要考虑不可抗力对其造成的影响，高速公路工程结构使用一段时间后，自身承载能力会下降，桥头沉降问题产生几率也更大。当产生变量时，计算沉降变形所产生的具体程度，并经过现场计算控制来实现接下来的施工量确定，在已经产生沉降的区域内，采取有效控制措施，避免出现影响沉降变形的因素。桥头部分的各项综合影响问题，都需要在合理范围内来进行，对于沉降变量的综合控制，施工方案以及控制方法上都需要优化解决，沉降变量以及各项综合因素之间所存在的问题，可以从综合防治角度出发，形成维修及预防一体化的控制方法。

三、结语

根据桥头软土地基成桩后沉降变形量和复合地基承载力计算结果可知，采用干法（粉体）喷搅桩处理后的桥头路基能够满足高速公路相关规范要求，有效降低了高速公路通车运营后发生桥头跳车的可能，提高了行车的安全性和舒适性。该设计处治方案合理可行。干法（粉体）喷搅桩由于施工简单、取材方便，可以有效减少沉降、降低地基压缩性、提高地基的承载力等，现已广泛用于各类工程中，实际处理效果良好。

参考文献

[1]王国富，路林海，李强.区间隧道近距穿越高速公路桥头变形控制新技术研究[J].现代隧道技术，2017，54（05）：217～223.

[2]周琪，徐晖，朱千明.车辆冲击荷载对软土地基桥头桥尾路面沉降影响分析[J].公路交通科技（应用技术版），2017（09）.

作者简介：李瑶（1984.08—），女，汉族，四川渠县人，本科，重庆锦程工程咨询有限公司，工程师，研究方向：公路工程试验检测技术的研究和运用。