解决高等级公路桥头跳车的理论与施工
摘要:简述桥头跳车产生的原因及其对行车速度的影响,从理论和施工上探讨解决高等级公路桥头跳车的措施。 关键词:高速公路;在桥头跳;基础;路基;路面;治疗方法1。前言目前,已投入使用的高等级公路(包括高速公路)普遍存在一个问题:路面在台背回填处出现不同程度的沉降和断裂(沉降值一般为10 ~ 30cm,有的甚至超过60cm),导致车辆通过时发生跳动和冲击,从而对桥涵和路面造成额外的冲击荷载,使驾乘人员感到颠簸不适,甚至造成车辆大幅度减速,甚至可能导致交通瘫痪。 因此,如何解决高等级公路桥头跳车问题,本文提出一些粗浅的认识和看法,从理论和施工两方面进行探讨和论述。 2.桥头跳车的原因及其对行车速度的影响2.1。桥头跳车的原因2.1.1。地基土质不良引起的沉降桥涵通常位于冲沟地区,地下水位高,多为软土。 由于软土一般具有天然含水量高、孔隙比大、压缩性强、抗剪强度低的特点,在软土中填筑路基时容易引起沉降(包括瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降)。 同时,桥头路基填筑高度高于其他路段,导致地基应力相对较大,更容易引起地基沉降,尤其是工后沉降。 2.1.2.台背填土压缩引起的路基沉降。桥台台背填料因其含水量而存在孔隙,因此在施工过程中采取任何措施都难以完全消除填料颗粒之间的孔隙。 在道路自重和车辆竖向荷载、振动荷载的作用下,空隙率逐渐减小,填料逐渐压缩,压实度逐渐增大,在一定时间内会导致路基沉降。 因此,压缩沉降主要取决于填料的性质、施工条件以及桥台前后防护和排水工程的设置。 据有关资料调查研究,土路堤压实度为95%时,填筑后每米沉降量约为1cm.2.1.3 .刚、柔度突变引起的沉降。不同跳车刚度的路面在跳车处的振动效应不同,柔性材料的吸能大于刚性材料。 因为结构的桥台一般采用坚硬的石砌或刚度很大的钢筋混凝土,所以整体刚度很大,是一个刚体;而与结构物桥台相连的道路具有刚度较小、柔性较大的特点,属于弹塑性体。 很明显,路面和结构的桥台之间有很大的刚度差异。这种刚度差异的存在,必然导致路面与结构物桥台之间塑性变形的相对差异较大,刚度突变较大,必然增强桥头跳车的振动效应。 2.2.桥头跳车对行车速度的影响。由于桥台台背下沉断裂,形成台阶,不同程度影响车辆行驶速度。 车速的降低与台阶高度、路面类型、道路坡度、车型和初速度有关。 根据现场观察和相关资料调查,当桥头台阶达到1.5cm时,速度会受到明显影响,台阶每增加1cm,速度下降约3km/h。但当台阶高达5cm时,车辆明显减速,平均减速度可达9 ~ 13 km/h,对行车造成严重影响。 刚性路面对车速的影响大于柔性路面;以60 ~ 80km/h的速度行驶时,减速度大于以小于60km/h且大于80km/h的速度行驶时的减速度;较高的台阶对轿车的行驶影响较大,而货车对台阶的敏感度不如空轿车。 抗振性能不同的车辆以相同的速度行驶在同一条道路上,其振动效果是不同的。 一般来说,汽车在桥头遇到台阶时,应提前减速150 ~ 180 m,到达台阶后,再以大约相同的距离加速,恢复正常速度。 当然还有司机的心理状态,对道路的熟悉程度等。,对通过台阶时的减速也有不同程度的影响。 3.解决桥头跳车的措施3.1。地基处理控制桥头跳车的关键是处理桥头软基。 目前,国内处理桥头软基的方法有加固土桩法、散体桩法、竖向排水预压法、堆载预压法和浅层处理法等。下面是一些有效的常用方法。 3.1.1.桥头软基采用深层搅拌法加固。这种方法属于加筋土桩的类型,主要适用于弱粘性土。 深层搅拌法是20世纪60年代由日本和瑞典发展起来的软土加固新技术。一般借助压缩空气体和专用深层搅拌机械设备,浆体或粉末固化剂(如水泥等。)从不断旋转的中心轴端喷向周围疏松的土壤,通过叶片的搅拌,吸收周围的水分,在加固的深层软土中进行一系列的物理化学反应。使软土坚硬成为具有整体性和一定强度的优质复合地基,从而提高桥头软土地基的承载力,减少沉降(尤其是工后沉降),缩短固结周期,提高边坡的稳定性。 主要施工工艺流程为:平整平地→钻机定位→钻杆沉钻→提升喷粉(或喷浆)、强制搅拌→复拌→提杆出洞→钻机移位。 施工过程中,路基填筑率不受限制,无振动,无污染,对周围环境和建筑物无不利影响。近10年在广深珠高速、佛开高速等高等级公路上得到广泛应用。 其优点是工后沉降小,缺点是造价高。 3.1.2.用砂桩加固桥头软基。这种方法属于散体桩的类型,适用于松散砂土地基、杂填土或软土,起到置换地基土、竖向排水和夯实的作用。它起源于本世纪30年代的欧洲。 主要施工工序:平整平地→机具就位→沉桩管→送料夯实→拔管→机具移位。 为了加快地基固结,减少后期沉降,一般根据实际情况,需要配合堆载预压或超压施工,使地基强度显著提高,地基整体稳定性提高。 砂桩堆载预压法已在深汕高速公路、汕头海湾大桥北引道等高速公路上使用,其造价介于深层搅拌法和堆载预压法之间。
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