基于DGR 技術處治橋頭跳車沉降預測研究

孫 董，谷 健

（中國市政工程西南設計研究總院有限公司，四川 成都 610081）

0 引言

運營期國省道往往交通量較大，由于橋臺路基處剛性與柔性沉降不均，易產生沉降差導致橋頭跳車現象產生，因此現通過寧波地區的一座橋頭過渡段處采用DGR 技術（深層注漿加固抬升技術（Deep Grouting Reinforcement，以下簡稱DGR）[1]，

DGR 技術對于處治運營期公路的橋頭跳車效果非常好，吳承霞[2]通過運用DGR 技術治理軟基研究表明，治理后的軟基承載力得到了一定的提升及沉降量得到相應控制。深層注漿技術后的土層形成一層帷幕，阻止水的侵蝕，同時漿液與土體形成整體地基，承載力得到大幅提升，具有較高的穩定性[3-5]。

現通過寧波鎮海區K178+928 處洪家橋采用DGR 技術來進行橋頭跳車處治后的沉降預測研究。

1 DGR 技術理論與應用

寧波市鎮海區的G329 國道上K178+928 洪家橋，其橋頭過渡段現場運用DGR 技術，如圖1 所示。

圖1 DGR 工藝現場注漿之實景

通過漿液的滲透、壓密、填充，與土體緩和后，漿液凝固后，與土體一起成為有效的整體組合，土體的整體性與承載力得到提高，且密實性較高，有效地防止地下水的侵蝕，經過固結后，最終形成強度高、穩定性好、剛度大的復合地基，能夠有效地減少路基沉降[6-9]。

DGR 技術可以在公路運營期間，避免公路大幅開挖，周期短、見效快、實用性較高。

2 DGR 技術曲線擬合法模型分析

路基沉降預測有各種各樣的方法，現采用常用的雙曲線模型和指數曲線模型[10]，通過相應的模型公式，結合現場沉降數據代入后獲得相應參數經過公式進行沉降預測（見表1）。

表1 曲線模型表

對于檢測曲線模型預測沉降的正確性，可引用相關系數來驗證：

式中：yi為實測沉降值；y0為實測沉降平均值；y'i為計算沉降值。R2稱為標準差，用來衡量所配的曲線與沉降觀測值擬合的好壞，它的平方根R 稱為相關系數。R2和R 愈大（愈接近1），則表明曲線回歸效果愈好[11]。

3 DGR 技術沉降曲線模型預測

位于鎮海區國道G329K178+928 處洪家橋現狀為四幅路，斷面如圖2 所示。

圖2 洪家橋各斷面位置圖

在進行DGR 技術處治后，通過對現狀后續的沉降數據實測得到實測沉降曲線，同時對道路中心沉降數據通過指數曲線模型和雙曲線模型擬合斷面a、b、c、d 的沉降曲線，如圖3 所示。

圖3 洪家橋斷面沉降預測曲線圖

經雙曲線模型、指數曲線模型計算，通過擬合方程計算，同時算出相關系數，具體計算結果如表2、表3 所列。

表2 洪家橋各斷面雙曲線模型相關參數及方程一覽表

表3 洪家橋各斷面指數曲線模型相關參數及方程一覽表

通過計算結果可知，指數曲線模型或者雙曲線模型擬合方程相關系數均大于0.9，計算結果表明這兩種曲線模型均適合擬合洪家橋路橋過渡段沉降預測。

4 橋頭斷面沉降發展規律分析

洪家橋在經過DGR 技術處治路橋過渡段后，經過后續時間的沉降數據實測，得出所經時間與沉降關系實測關系，如圖4 所示。

圖4 橋頭斷面時間沉降關系圖

通過以上各橋頭斷面時間沉降關系圖可知，各斷面沉降曲線大致相同有些許差異，總趨勢大概一致，在90-120 d 時間段里沉降速度較快，后續沉降逐漸穩定，在450 d 處最大累計沉降各斷面為18～24 mm 之間，總體來說沉降較小，處治效果較好。

5 DGR 方法預測沉降分析

通過前述計算參數代入雙曲線模型及指數曲線模型，可得洪家橋在DGR 技術處治下的最終沉降量值，洪家橋橋頭預測的最終沉降量如表4 所列。

表4 洪家橋橋頭預測最終沉降量一覽表

從表4 可知，雙曲線模型及指數曲線模型預測沉降結果差異較大，a 和b 斷面的指數曲線模型預測結果明顯不符合實際情況，相對來說運用雙曲線模型預測沉降更為合適，經雙曲線模型預測最終沉降為50～100 mm。

指數曲線模型預測最終沉降不合適可能由于在DGR 技術處治后投入運營期時，剛開始的沉降還未穩定，以及監測點較少導致。

6 結論

通過對洪家橋路橋過渡段采用DGR 技術處治后，對后續沉降采用雙曲線模型及指數曲線模型進行沉降預測研究，得出以下結論：

（1）DGR 技術處治橋頭跳車病害，從實測沉降數據來看治理效果較好。

（2）洪家橋橋頭的實測曲線擬合與雙曲線模型、指數曲線模型擬合相關系數較高。

（3）對于路橋過渡段的后續沉降預測，雙曲線模型相比指數曲線模型更適合。

（4）根據沉降預測，洪家橋橋頭的最終沉降量為50～100 mm。