(一)設(shè)計不周
有些設(shè)計前沒有按要求進行地質(zhì)勘探與試驗,設(shè)計時沒有充分考慮橋臺臺背回填沉降的長期性、不良地基處理方案不適宜、橋或接縫損壞而造成跳車。梁與引道路面接縫設(shè)計處理不當(dāng)?shù)龋斐赏ㄜ嚭髢蓚?cè)引道沉降大。
(二)橋頭路堤地基的沉降
橋頭跳車的直接原因是橋臺與路堤的沉降差異。橋涵通常位于溝壑地方,地下水位較高,土壓縮性高,抗剪強度低,一旦受到擾動,天然結(jié)構(gòu)易受破壞,且橋臺是剛性構(gòu)筑物,其下部一般都有樁基礎(chǔ),因而橋臺的變形和沉降非常小;而橋頭路基填筑高度一般較大,產(chǎn)生基底應(yīng)力相對較大,在車輛荷載反復(fù)作用下,如基底處理不當(dāng)更容易引起地基沉陷,稱為次固結(jié)沉降,這種沉降由變形至穩(wěn)定往往歷時很多年。且橋頭路堤及錐坡范圍內(nèi)的地基是柔性的,在路堤土的重力及車輛荷載作用下都有較大的塑性變形,所以橋頭路堤的沉降比橋臺要大,造成兩者的差異沉降,形成橋頭跳車。
(三)路基填料的影響
路堤填料在汽車荷載反復(fù)作用下,產(chǎn)生包括塑性和彈性的變形,其中主要是塑性變形。 這種不可恢復(fù)的塑性變形是內(nèi)部土顆粒間的蠕變和側(cè)向變形造成的,相同作用不同填料的塑性變形量不同,且這種塑性變形在車輛荷載反復(fù)作用下會不斷積累,填料塑性變形大的,形成橋頭的沉降差就大,也就導(dǎo)致了橋頭跳車。因臺后填土較高,隨著時間推移,都產(chǎn)生不可避免沉降。有時臺后填土荷載對基底產(chǎn)生附加壓力,嚴(yán)重時會使橋臺向后傾斜,發(fā)生不均勻下沉,危及行車安全。
(四)橋頭路堤人為施工因素及壓實度的影響
首先,一些施工隊沒有嚴(yán)格按施工規(guī)程作業(yè),臺背填土速度過快,施工時沒有按分層填筑、分層碾壓、分層檢測“三分法”施工,排水措施沒有做好,壓實度達不到標(biāo)準(zhǔn)。這些人為因素使高填土引道不穩(wěn)定,工后沉降大,且不均勻,是造成跳車現(xiàn)象主要原因之一。其次,臺后填料一般為滲透性材料,存在著多孔隙,在車輛荷載和自身重力作用下,填料經(jīng)壓縮后孔隙率降低,在短時間內(nèi)產(chǎn)生壓縮沉降。
再有,從施工上來看,橋臺背后施工空間狹窄,工作面小,大型壓實機具的使用受到限制。為保證橋臺不受損壞,大型壓實機具不宜靠近和接觸臺背,臺背填土很難達到要求的壓實度,通車后,這部分路堤的變形較大,導(dǎo)致橋頭跳車。
此外,路基填土在最佳含水量下壓實能達到最佳壓實效果,即干容重最大。下圖是填土干容量- 含水量關(guān)系(曲線1)和填土壓縮模量-含水量關(guān)系(曲線2)的疊合圖。從以下圖可以看出,兩條曲線并不重合,在最佳含水量(ω0)下壓實的填土盡管干容重最大,但相應(yīng)的壓縮模量相對要小,也就是受荷載作用后變形就比較大。這種較大的變形也對橋臺與路堤銜接處產(chǎn)生不利影響。