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摘要：本文通过对公路工程运行过程中，公路伸缩缝差异沉降（俗称“桥头跳车”）现象的分析，从地基基础承载力的角度提出了新的思路和解决问题的方法以及施工中应该加强控制的要点，供设计及施工人员参考。
关键词：跳车地基承载力 沉降 荷载 填料
中图分类号：TU47 文献标识码：A 文章编号：
引言
长期以来，桥头“跳车”问题一直困绕着公路建设者和工程设计人员，大家都在苦苦的思考，如何解决这一令行车者烦恼、工程技术人员关心的问题。新老学者、科研技术人员以及施工单位在路基施工方面想尽了办法但效果不佳，这些办法包括对结构物台背填土的处理(如：石灰土、二灰稳定土、水泥稳定土、土工格栅等)和提高填土质量标准(如：台背填土压实度高于同层路基土的壓实标准)等以减少填土土体本身的施工后沉降，甚至在通车前使用压浆处理等。但这些方法针对路基填料本身考虑的非常详细，却忽略了路基以下原状土承载力的问题。
土基在未加荷载前基本上是稳定的，一旦加载，土基的变形、沉降是必然的。尤其是高填方路基。地基承载力越弱或路基填土越高，沉降越大，桥头“跳车”的反应就越强烈。究其产生的原因主要为结构物与相邻路基对地基所施加的荷载的差异，虽然钢筋混凝土或浆砌片石的容重为2.5左右，而一般压实后的素土容重为2.0-2.3。由于结构物均为中空，作用在其地基基础上单位面积的荷载仅为相邻路基填土荷载的50%-60%。设计时又常常对结构物的地基承载力进行补强 (桥梁的承载力计算较涵洞的基础承载力更有保障)并扩大承载面积以保证结构物基本不产生沉降，而不充分考虑相邻路基填土土体下的地基承载力问题，因此导致路基与结构物之间产生不均匀沉降，同时产生跳车现象并对行车安全和结构物的使用带来隐患。
一、桥头跳车成因分析 1.地基土质不良，造成桥头路基沉降
土质不良引起沉陷是桥头跳车的主要原因。桥涵通常位于沟壑地段，有时地下水位较高，且多属软土。此类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，一旦受到扰动，天然结构易受破坏，强度便显著降低，桥头路基筑高度较大，产生基底应力相对较大，在车辆荷载作用下，更容易引起基沉陷，路面随之变形，从而出现跳车。 2.台背填料压缩，引起桥头路基沉降
台后填料一般为渗透性材料，多孔隙，加上施工时受施工作业方面影响，压实机具不能按设计压实靠近台背的填料，不能将填料颗粒间孔隙完全消除，在车辆荷载和自身重力作用下，填料迅速压缩，孔隙率降低，便在短时间内产生压缩沉降，造成跳车。 3. 刚柔突变，引起沉陷跳车
刚度不同的路面在跳车处所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砌筑或钢筋混凝土浇注而成，具有较大整体刚度，属刚性体；而与结构物桥台相连的路面，具有刚性较小柔性较大的特性。显然，道路与结构桥台之间存在着较大的度差，这个刚度差的存在必然引起道路与结构物桥台之间产生较大的刚度突变，从而引起桥头跳车。 4.施工管理不善，导致工后沉降
因施工不当或施工程序颠倒让桥头路堤滞后完成，桥头路堤自然沉降时间较少，导致工后沉降量加大而产生桥头跳车，这种现象较普遍。通常软土地基上桥头施工是整个工期的关键工序，要及早开工，待软基处理完，在满足路堤稳定和填荷速率的情况下，须抓紧完成桥头路堤。但有时受总工期影响，在路堤沉降没有稳定、沉降速率过大的情况下，过早铺筑路面，以求早日通车，而导致桥头跳车。
我们认为解决和减少桥头“跳车”的根本在于路基填土以下的地基 (但工程中对软土地基以外的地基处理的例子非常少，也没有引起各方面的重视)。这一想法来自于多年来对工程的理解和总结以及工程造价的影响，认为减轻桥头“跳车”的工程措施主要为三个方面：
二、台背填土的工程质量控制
台背填土的工程质量控制问题得到了各方面的广泛重视，台背填土工程的质量保证能减少填土本身的工后沉降，可以减轻桥头“跳车”的反应。设计中，一般均要求台背填土的压实度大于重型击实标准的95%以减少该部分填土的工后沉降，并常常对填料进行处理(如：石灰土、水泥稳定土、二灰稳定土等)以提高其强度和稳定性并减小填料的密度。虽然，施工中要使台背填土的压实度达到设计要求困难很大(如：难以展开机械化施工，小型机具压实度困难等),但监理工程师仍然是要求施工单位必须达到规定的压实度要求后方能进行下一工序(上一层土的填筑)的施工。施工中对填土质量的控制主要有三点：
1.击实标准。
工程中常有击实标准偏低的现象发生，施工人员必须对填料做出正确的击实试验并做平行试验进行对比验证，监理工程师必须严格要求和控制。正确的击实标准是台背填土工程质量控制的保证，否则，工程将无质量可言。
2.填料
填料是台背填土工程质量控制的核心及关键，必须严格控制填料与标准击实所用材料的一致性，避免多土混用(若有此类现象发生，必须进行清理或在混用位置取土进行标准击实试验进行单点击实的压实度检验), 只有这样才能保证填料的压实质量。
3.压实厚度与压实度。
由于台背填土在施工中，难以使用重型机械(要尽最大可能使用重型机械),压实厚度的控制就非常重要，尤其是靠近墙体(此处填土不密实将在土体稳定过程中对相邻密实的土体产生影响)附近只能采用人工和小型机具进行施工，压实厚度宜控制在l5cm以下，压实度必须严格控制其达到95%以上，不论是施工单位还是监理工程师均应适当加大检测频率，保证填料的压实质量。
三、地基的处理
工程地基原状土的处理是保证路基稳定，减少工后沉降的最有效措施，对于地基处理虽然方法很多，如预压、碎石、砂砾等垫层及合成材料进行地基的方法，但工程造价均比较高或需要拖延工期太长(在当前的交通环境与经济环境下，严重影响国家公路网的建设速度和投资的经济效益。), 因此，都是用于软土地基(深层)或软弱地基(浅层)的处理。一般性地基路段因整个路段相对沉降比较均匀，填筑路基的稳定性及沉降反映不明显，但在路基与结构物的相接处——台背填土就显得矛盾极为突出。原因是设计中，设计人员对结构物(产生破坏的影响重大并难以处理)的稳定性非常重视，而对填土路基的沉降重视不够及方法不多或因投资过大不能进行处理，使矛盾在两者衔接处暴露出来，根据以上分析，认为进行结构物两侧台背填土设计时，应对其地质条件及承载力进行全面的分析，根据填土路基高度、加载情况对地基进行处理，并使其逐渐过渡。与结构物的距离由远至近，使地基承载力逐渐加强(或使用特殊方法使地基承载力相对增强)。
四、台背填土材料的选择
台背填土材料对台背沉降有非常大的影响。在地基承载力相同的情况下，荷载对原土基的沉降起着非常大的作用，填料的压实度越大，荷载就越大，则沉降就越大。因此，我们建议尽可能的采用轻质填筑材料(如：炉渣、粉煤等)作为台背填筑以减轻对原土基施加的荷载使地基承载力相对增强，并与路基填土的衔接长度适当加长(如1:5-1 :20)，且道路等级越高，过渡段长度要求越长，以减轻标高突变产生的影响。与结构物的距离越近，路基填料的综合密度就应越小(作用于台背路基下的单位荷载尽可能接近结构物下地基承受的单位荷载并有足够的过渡段长度)。通过科学的填筑轻质材料能较为有效地避免桥头“跳车”现象的产生。
五、结语
通过我们对桥头“跳车”产生因素以及处理方法的思考和浅见，认为桥头“跳车”问题的解决首先应在设计上引起足够的重视，对结构物及相邻路基的地基承载力进行综合考虑并对路基的地基承载力进行补强(以与结构物的距离由近至远，使承载力由结构物基础处理的相应承载力变为相邻填土路基的地基承载力)，使其缓慢平稳的过渡。其次在材料的使用方面尽可能的采用质地较轻的材料进行台背填土的填筑，并与普通素土填筑路基的衔接长度适当加长。通过以上方法能够有效地减轻道路使用过程中桥头“跳车”现象的产生并提高车辆行驶的舒适性。
关键词：跳车地基承载力 沉降 荷载 填料
中图分类号：TU47 文献标识码：A 文章编号：
引言
长期以来，桥头“跳车”问题一直困绕着公路建设者和工程设计人员，大家都在苦苦的思考，如何解决这一令行车者烦恼、工程技术人员关心的问题。新老学者、科研技术人员以及施工单位在路基施工方面想尽了办法但效果不佳，这些办法包括对结构物台背填土的处理(如：石灰土、二灰稳定土、水泥稳定土、土工格栅等)和提高填土质量标准(如：台背填土压实度高于同层路基土的壓实标准)等以减少填土土体本身的施工后沉降，甚至在通车前使用压浆处理等。但这些方法针对路基填料本身考虑的非常详细，却忽略了路基以下原状土承载力的问题。
土基在未加荷载前基本上是稳定的，一旦加载，土基的变形、沉降是必然的。尤其是高填方路基。地基承载力越弱或路基填土越高，沉降越大，桥头“跳车”的反应就越强烈。究其产生的原因主要为结构物与相邻路基对地基所施加的荷载的差异，虽然钢筋混凝土或浆砌片石的容重为2.5左右，而一般压实后的素土容重为2.0-2.3。由于结构物均为中空，作用在其地基基础上单位面积的荷载仅为相邻路基填土荷载的50%-60%。设计时又常常对结构物的地基承载力进行补强 (桥梁的承载力计算较涵洞的基础承载力更有保障)并扩大承载面积以保证结构物基本不产生沉降，而不充分考虑相邻路基填土土体下的地基承载力问题，因此导致路基与结构物之间产生不均匀沉降，同时产生跳车现象并对行车安全和结构物的使用带来隐患。
一、桥头跳车成因分析 1.地基土质不良，造成桥头路基沉降
土质不良引起沉陷是桥头跳车的主要原因。桥涵通常位于沟壑地段，有时地下水位较高，且多属软土。此类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，一旦受到扰动，天然结构易受破坏，强度便显著降低，桥头路基筑高度较大，产生基底应力相对较大，在车辆荷载作用下，更容易引起基沉陷，路面随之变形，从而出现跳车。 2.台背填料压缩，引起桥头路基沉降
台后填料一般为渗透性材料，多孔隙，加上施工时受施工作业方面影响，压实机具不能按设计压实靠近台背的填料，不能将填料颗粒间孔隙完全消除，在车辆荷载和自身重力作用下，填料迅速压缩，孔隙率降低，便在短时间内产生压缩沉降，造成跳车。 3. 刚柔突变，引起沉陷跳车
刚度不同的路面在跳车处所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砌筑或钢筋混凝土浇注而成，具有较大整体刚度，属刚性体；而与结构物桥台相连的路面，具有刚性较小柔性较大的特性。显然，道路与结构桥台之间存在着较大的度差，这个刚度差的存在必然引起道路与结构物桥台之间产生较大的刚度突变，从而引起桥头跳车。 4.施工管理不善，导致工后沉降
因施工不当或施工程序颠倒让桥头路堤滞后完成，桥头路堤自然沉降时间较少，导致工后沉降量加大而产生桥头跳车，这种现象较普遍。通常软土地基上桥头施工是整个工期的关键工序，要及早开工，待软基处理完，在满足路堤稳定和填荷速率的情况下，须抓紧完成桥头路堤。但有时受总工期影响，在路堤沉降没有稳定、沉降速率过大的情况下，过早铺筑路面，以求早日通车，而导致桥头跳车。
我们认为解决和减少桥头“跳车”的根本在于路基填土以下的地基 (但工程中对软土地基以外的地基处理的例子非常少，也没有引起各方面的重视)。这一想法来自于多年来对工程的理解和总结以及工程造价的影响，认为减轻桥头“跳车”的工程措施主要为三个方面：
二、台背填土的工程质量控制
台背填土的工程质量控制问题得到了各方面的广泛重视，台背填土工程的质量保证能减少填土本身的工后沉降，可以减轻桥头“跳车”的反应。设计中，一般均要求台背填土的压实度大于重型击实标准的95%以减少该部分填土的工后沉降，并常常对填料进行处理(如：石灰土、水泥稳定土、二灰稳定土等)以提高其强度和稳定性并减小填料的密度。虽然，施工中要使台背填土的压实度达到设计要求困难很大(如：难以展开机械化施工，小型机具压实度困难等),但监理工程师仍然是要求施工单位必须达到规定的压实度要求后方能进行下一工序(上一层土的填筑)的施工。施工中对填土质量的控制主要有三点：
1.击实标准。
工程中常有击实标准偏低的现象发生，施工人员必须对填料做出正确的击实试验并做平行试验进行对比验证，监理工程师必须严格要求和控制。正确的击实标准是台背填土工程质量控制的保证，否则，工程将无质量可言。
2.填料
填料是台背填土工程质量控制的核心及关键，必须严格控制填料与标准击实所用材料的一致性，避免多土混用(若有此类现象发生，必须进行清理或在混用位置取土进行标准击实试验进行单点击实的压实度检验), 只有这样才能保证填料的压实质量。
3.压实厚度与压实度。
由于台背填土在施工中，难以使用重型机械(要尽最大可能使用重型机械),压实厚度的控制就非常重要，尤其是靠近墙体(此处填土不密实将在土体稳定过程中对相邻密实的土体产生影响)附近只能采用人工和小型机具进行施工，压实厚度宜控制在l5cm以下，压实度必须严格控制其达到95%以上，不论是施工单位还是监理工程师均应适当加大检测频率，保证填料的压实质量。
三、地基的处理
工程地基原状土的处理是保证路基稳定，减少工后沉降的最有效措施，对于地基处理虽然方法很多，如预压、碎石、砂砾等垫层及合成材料进行地基的方法，但工程造价均比较高或需要拖延工期太长(在当前的交通环境与经济环境下，严重影响国家公路网的建设速度和投资的经济效益。), 因此，都是用于软土地基(深层)或软弱地基(浅层)的处理。一般性地基路段因整个路段相对沉降比较均匀，填筑路基的稳定性及沉降反映不明显，但在路基与结构物的相接处——台背填土就显得矛盾极为突出。原因是设计中，设计人员对结构物(产生破坏的影响重大并难以处理)的稳定性非常重视，而对填土路基的沉降重视不够及方法不多或因投资过大不能进行处理，使矛盾在两者衔接处暴露出来，根据以上分析，认为进行结构物两侧台背填土设计时，应对其地质条件及承载力进行全面的分析，根据填土路基高度、加载情况对地基进行处理，并使其逐渐过渡。与结构物的距离由远至近，使地基承载力逐渐加强(或使用特殊方法使地基承载力相对增强)。
四、台背填土材料的选择
台背填土材料对台背沉降有非常大的影响。在地基承载力相同的情况下，荷载对原土基的沉降起着非常大的作用，填料的压实度越大，荷载就越大，则沉降就越大。因此，我们建议尽可能的采用轻质填筑材料(如：炉渣、粉煤等)作为台背填筑以减轻对原土基施加的荷载使地基承载力相对增强，并与路基填土的衔接长度适当加长(如1:5-1 :20)，且道路等级越高，过渡段长度要求越长，以减轻标高突变产生的影响。与结构物的距离越近，路基填料的综合密度就应越小(作用于台背路基下的单位荷载尽可能接近结构物下地基承受的单位荷载并有足够的过渡段长度)。通过科学的填筑轻质材料能较为有效地避免桥头“跳车”现象的产生。
五、结语
通过我们对桥头“跳车”产生因素以及处理方法的思考和浅见，认为桥头“跳车”问题的解决首先应在设计上引起足够的重视，对结构物及相邻路基的地基承载力进行综合考虑并对路基的地基承载力进行补强(以与结构物的距离由近至远，使承载力由结构物基础处理的相应承载力变为相邻填土路基的地基承载力)，使其缓慢平稳的过渡。其次在材料的使用方面尽可能的采用质地较轻的材料进行台背填土的填筑，并与普通素土填筑路基的衔接长度适当加长。通过以上方法能够有效地减轻道路使用过程中桥头“跳车”现象的产生并提高车辆行驶的舒适性。