浅谈桥台背路基沉陷病害原因及防治措施
[摘要]桥台路基沉陷是公路建设中最常见的病害之一。随着中国高等级公路建设的发展，桥台背路基沉陷病害越来越受到公路建设者的关注，成为当前高等级公路建设中遇到的主要技术难题之一。在具有湿陷性特点非透水性材料填筑桥台背高路堤时，难免也将出现台背路基沉陷病害。文章对桥台背路基沉陷病害原因及防治措施进行了探讨。
[关键词 ]桥台背路基 沉陷 防治措施
[Abstract] The abutment roadbed subsidence is the most common in highway construction of one of the disease. With China’s development of high grade highway construction, the abutment roadbed subsidence disease more and more get back the attention of highway builder, become the first-class highway construction met in one of the key technical problems. In a collapsible feature the permeability of the abutment fill material back high embankment, unavoidably will also be a back roadbed subsidence diseases. This paper back roadbed subsidence abutment disease causes and prevention measures were discussed.
[Key Words] abutment roadbed subsidence; control; measures back
中图分类号：u416 文献标示码： A 文章编号：
一、 桥台背路基沉陷病害原因
1、桥台背路基
桥台背路基是大、中、小型桥梁、涵洞及通道等结构物与路基接头处附近路基的总称。
2、桥台背路基沉陷的表现
所谓路基沉陷病害是指道路竣工后路基顶面实际标高与设计值的差异较大，导致路面产生设计不允许的均匀沉降或不均匀沉降情况。道路产生均匀沉降后改变原设计的纵曲线高程，但不致使路面产生开裂破坏。在道路的纵向和横向都可能产生不均匀沉降(或称为差异沉降)。路面对不均匀沉降特别敏感，微小的不均匀沉降就会导致路面的平整度降低，影响车辆的平稳行驶：当不均匀沉降较大时，就会导致路面产生开裂破坏。
3、桥台背路基产生沉陷病害的原因
结合设计、施工、工程管理及桥台背特殊位置等方面因素，可将桥台背路基产生沉陷病害的原因归结为如下几个方面。
3.1地基土质不良造成的沉降， 桥涵通常位于沟壑地段，地下水位较高，且地基土质多属软土。由于软土一般都具有天然含水量高、孔隙比大、压缩性强和抗剪强度低等特点，在其上填筑路基，便极易产生沉降。同时，桥头路基填筑高度一般较其它地段要高，产生基底应力也相对较大，更易诱发地基沉降，尤其是竣工后沉降更大。
3.2台背填料压缩引起路基的沉降， 台背填料因含水分而存在孔隙，施工中采取任何措施也难将填料颗粒间的孔隙完全消除。在路基、路面自重及车辆静载与冲击振动荷载作用下， 孔隙率逐渐减小，填料逐渐压缩，密实度逐渐增大，便在一定期限内产生路基沉降。因此，压缩沉降主要取决于填料性质、施工条件及台前、台背的防护排水工程设置等方面。据有关资料显示：当路堤压实度为95%时，每米填土工后的沉降约为1㎝。
3.3刚柔突变引起的沉陷 ， 行使车辆在刚度不同的路面结构交界处产生的振动效果不同，柔性材料对能量的吸收要比刚性材料大。由于结构物桥台一般采用刚性很大的坚石彻筑或钢筋混凝土浇注而成，具有较大的整体刚度，属于钢性体；而与结构物桥台相连的道路，具有钢性较小柔性的特性，属弹塑性体。这样必然引起道路与结构物桥台之间产生较大的塑性变形相对差和较大的刚度突变，并入激化桥台沉陷处（路面结构交界处）的振动破坏效果。
3.4、设计技术不完善。对非透水性材料填筑桥台背路基来讲，应针对不同填土高度及结构物型式提出相适应的地基承载力要求、填料选用标准、施工压实工艺和方法及特殊的排水设计措施；在工程费用定额方面也应作相适应的调整。
3.5、施工质量不能满足设计要求。其中有施工队伍的质量意识低、责任感差的原因；也有工程人员的技术水平和所拥有的施工机械与工程任务不相适应的原因。
3.6、施工质量的检验和控制不严格。对桥台背路基来讲，应适当增加压实度检测频率，加强检测过程和检测结果的监督审核。大量工程实践表明，施工期间的检验和控制不严格是工后出现路基沉陷病害的主要原因。
二、 对桥台背路基沉陷病害防治的常用措施
对桥台背路基沉陷病害，应以预防为主，工后处治为辅，提高设计施工和工程管理水平，及时解决施工期间的事故和隐患，以使沉陷病害的发生率降低到最低水平。以下从台后地基、路基、路面三个方面对国内外常用的一些方法进行介绍和评价，供选用和借鉴。
1、台后地基处理
处理好台后软弱地基是控制桥台背沉降的重要措施。对软弱地基处理，现在国内有换填法、加固土桩法、粒料桩法、坚向排水预压法、堆载预压法和浅层处治法等常用方法。在实践过程中，笔者采用了以下常用方法。
1.1高压旋喷法属加固土桩类型，主要适应于软弱粘性土。一般借助于钻机钻至设计深度后，以高压射流通过钻杆下端的旋转装置，向周围土体喷射加固桨液，强使桨液与土切割搅拌。钻杆边喷边提升，在喷射有效范围内使浆液快速凝固成圆柱体（旋喷桩）。采用该方法的缺点就是加固后的旋喷桩抗弯，抗剪能力较弱。
1.2采用砂桩加固桥头软基法属粒料桩类型，适用于松砂地基、杂填土或软土，对地基土起转换作用、坚向排水作用和挤密作用。为加速土基固结，减少后期沉降，一般根据实际情况，配合堆载预压法或超压施工，使地基强度显著提高，同时改善地基的整体稳定性。
1.3塑料排水板堆载预压法属坚向排水体预压类型，主要适用于透水性低的软弱粘性土。为加速排水固结，减少后期沉降，一般都有配合堆载预压法或超压施工，使地基土的有效应力增大，抗剪强度和承载力及稳定性都得以提高。其特点是施工简便快捷，造价较低，但效果比上述两种类型略差，仍存在少量的工后沉降。
1.4、挖土换填法对地基软弱土层厚度不大的情况,可采用挖土换填的处理措施.
2路基处理
采用超轻质材料作路堤铺设轻质材料可以减轻路堤自重，有效降低地基应力，减少沉降并增大稳定安全系数，常用的轻质材料如粉煤灰等。
2.1排水与防护软基处理路段的排水极为重要，边沟不通，排水不畅或沟中积水都会影响软基处理效果，施工时应将此作为重点。
2.2台背回填处理方式桥台背宜选用摩擦角大、强度高、压实快、透水性好的填料，如砾石、砂砾等。同时选取用内摩擦角较大的填料有利于从台背缝隙中渗入的雨水沿盲沟或泄水管顺利排到路基外，从而减缓雨水的危害，而有利于改善路基压实性能，使路基容易达到设计要求的密实度。此外，在台背填筑砂砾后，路基仍有一定的沉陷，对高等级公路来讲，能否根冶病害尚有争议。
2.3台背回填处的压实为减少桥台结构物与两端路堤的相对沉降差，一般可先填筑路堤预压，让路基排水固结，待路堤沉降基本完成以后再开挖涵洞或桥台位置土方，然后再施工桥涵。台背填筑前，宜在处理后的基底顶面上设置横向泄水管或盲沟。台背回填宜在完成台前防护工程及桥涵上部结构中吊装之后进行，同时注意结构物两端对称填筑施工。在桥台背路基修筑完成后，采用重锤夯法或强夯法进行处理，这种方法效果很好，但采用该方法需顾及桥台安全。
3、路面处理
3.1设置桥头搭板搭板设置可以使在柔性路堤产生的较大沉降逐渐过渡至刚性桥台上，使车辆通过时跳跃现象大为减少。桥头搭板长度设计应根据路基的容许工后沉降值计算确定，常取3m～15m（当超8m时，宜设计成两段式或三段式搭板）。当桥头引道为刚性路面时，搭板的纵坡可采用与路面设计纵坡平行方式（称平置式搭板）；而当引道为柔性路面时，则搭板的远台端常置于路面面层与基层之间（称斜置式搭板）。
3.2设置变厚式埋板为避免二次跳车，常在搭板的尾端加设一段浅埋的变厚式埋板，其
长度一般取3m～5m，对于水泥混凝土路面，也可将与搭板连接处的路面板改为变厚式板。
三、 结语
对于桥台背用非透水性材料填筑路堤情况，路基产生沉陷病害的原因主要是填土压实度不够所致。对于填土高度大于3.0m的黄土路堤，建议采用强夯法作预防性补强处理。对用非透水性材料填筑桥台背路基的施工压实工艺和采用强夯法补强处理工艺开展研究，以便进一步提高施工质量和降低工程费用。
参考文献：交通部 公路施工手册 桥涵（上册）人民交通出版社