1.臺(tái)背地基變形機(jī)理
溝壑地段往往是橋涵結(jié)構(gòu)地基發(fā)生變形的主要地段,該地段土壤的壓縮性較大、地基強(qiáng)度較高、含水量和孔隙率都較大,因而該地段變形能力較強(qiáng),較強(qiáng)的變形能力使其能輕易發(fā)生較大變形。與普通路段相比,橋頭路段填筑高度一般會(huì)高出5~10cm,相對(duì)地基而言,這些高出的路基部分會(huì)引起一定的附加應(yīng)力,從而引起地基沉降。
2.路堤變形機(jī)理
在道路施工過(guò)程中,被廣泛使用的臺(tái)背回填材料一般是粘性土。這類(lèi)土體的壓實(shí)度和密實(shí)度會(huì)受到施工現(xiàn)場(chǎng)地形和施工具體條件的影響,如果施工中相關(guān)工藝實(shí)施力度不夠,會(huì)導(dǎo)致土方的含水量無(wú)法達(dá)到最佳,密實(shí)度不夠,從而埋下地基差異沉降隱患。這樣修建而成的公路在實(shí)際使用過(guò)程中,路基受到車(chē)輛荷載和自重的影響,原本不夠的密實(shí)度會(huì)進(jìn)一步提升,即會(huì)出現(xiàn)路基沉降的現(xiàn)象。同用混凝土澆筑而成的橋臺(tái)相比較,臺(tái)背填土的柔性相對(duì)較大,在剛性上比較,兩者具有較大不同。當(dāng)二者同時(shí)受到相同車(chē)輛荷載作用時(shí),這兩種不同材料修筑的部分就會(huì)發(fā)生不同程度的變形,從而引起差異沉降。
3.橋頭搭板造成沉降
如果路基的支撐著落點(diǎn)是托座時(shí),則會(huì)出現(xiàn)彈性支撐。其中離橋臺(tái)較近的部分土體相對(duì)來(lái)說(shuō)承受的應(yīng)力會(huì)稍小一些,而離橋臺(tái)比較遠(yuǎn)的土體承受的應(yīng)力就較大,從而造成了不均勻受力現(xiàn)象。從縱方向來(lái)看,因?yàn)槠?chē)荷載在不斷移動(dòng),所以會(huì)引起兩個(gè)關(guān)于路基應(yīng)力的峰值,其中一個(gè)峰值所在的位置在車(chē)輛荷載直接位置,另一峰值所在位置是搭板支撐的路基端部。因?yàn)槠?chē)處在行駛狀態(tài),當(dāng)汽車(chē)通過(guò)搭板末端時(shí),搭板末端的路基將受到的縱向應(yīng)力,此時(shí)剛好出現(xiàn)最大值,值最大,所以路基的塑形變形也最為明顯,因此迫使搭板末端出現(xiàn)了過(guò)大的沉降。除此之外,因?yàn)槁坊两盗渴菬o(wú)法精確計(jì)算的,所以當(dāng)路基沉降變形比較大時(shí),板后路基與搭板在縱向產(chǎn)生的坡度差會(huì)非常大。