路桥过渡段处理
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路桥过渡段路基路面设计要点及沉降处理措施路桥过渡段是指在连续梁桥、刚构梁桥等桥梁上与地面道路连接部分的路段。
其设计要点包括路基和路面的设计,以及针对沉降问题的处理措施。
首先是路基设计要点。
路基是支撑路面的基础,其设计要考虑地基土质、地下水位、施工工艺等因素。
路基的设计应满足以下要点:1. 路基稳定性:应采用适当的路基宽度和边坡坡度,确保路基在不同荷载作用下的稳定性。
2. 接触土层处理:在路基接触土层与路基基层之间需要设置适当的过渡层或过渡填料,以避免两者之间的错动。
3. 排水设计:考虑路基的排水情况,设置合理的排水系统,确保路基排水畅通,避免水分对路基的损害。
4. 路基高程控制:通过测量和调整路基高程,使路面与桥梁平齐,并确保与接驳道路的顺畅连接。
1. 路面结构:根据路段的交通流量、车辆类型以及预计寿命等因素,确定适当的路面结构类型,如沥青混凝土路面、水泥混凝土路面等。
2. 材料选用:选择合适的材料,如路面面层材料、底基层材料和基层材料等,以满足路面的承载能力、耐久性和防水性能等要求。
3. 路面平整度:保证路面平整度,在过渡段的路面设计中,要特别注意连接部分与桥面之间的平整度要求,确保车辆的平稳通行。
4. 路面标线:合理设置路面标线,包括导向线、车道线和停车线等,以增加道路的交通安全性。
最后是沉降处理措施。
由于过渡段处于地面和桥梁之间的连接部分,其容易受到桥梁的沉降影响。
为避免沉降引起的路况变化,需要采取以下处理措施:1. 沉降观测:在桥梁施工完成后,进行长期的沉降观测,及时监测沉降情况,以便采取相应的措施。
2. 沉降预测:通过桥梁的设计和施工工艺分析,对过渡段的沉降进行预测,并确定合理的预警措施。
3. 强化加固:根据沉降情况,采取相应的加固措施,如加固路基、修改路面结构等。
4. 沉降补偿:如果沉降情况无法完全消除,则需要对过渡段进行补偿处理,例如设置过渡坡道、增设补偿垫层等。
路桥过渡段的设计要点包括路基和路面的设计,以及针对沉降问题的处理措施。
路桥过渡段路基路面设计要点及沉降处理措施【摘要】路桥过渡段是连接路桥和正常路段的重要部分,其路基、路面设计及沉降处理措施十分关键。
在设计要点方面,需要考虑路基的承载能力、排水系统的设置和路面的材料选择;在沉降处理措施方面,要采取适当的加固措施、监测沉降情况并及时维护。
结论部分指出,路桥过渡段的设计要点和沉降处理措施直接影响了路桥的使用寿命和安全性,因此在设计和施工过程中需要严格遵守相关规范和标准,确保其质量和可靠性。
路桥过渡段的设计与沉降处理对于保障交通运输的正常进行至关重要。
【关键词】路桥、过渡段、路基、路面、设计要点、沉降处理措施、引言、结论1. 引言1.1 引言路桥过渡段是连接路桥和普通道路的重要部分,承载着车辆和行人的交通流量。
设计合理的路基和路面对于保障交通安全和通行畅顺至关重要。
本文将就路桥过渡段路基路面设计要点及沉降处理措施进行探讨。
在进行路基路面设计时,需要充分考虑路桥过渡段的功能和使用情况。
设计要点包括路基的强度和稳定性,路面的平整度和耐久性,以及路面的排水和防滑性能。
合理选择材料和施工工艺也是设计的关键因素。
沉降是路桥过渡段常见的问题之一。
沉降会导致路面损坏、车辆行驶不顺畅甚至影响交通安全。
制定有效的沉降处理措施至关重要。
常见的沉降处理措施包括加固路基、修补路面、加设支撑等,同时需要定期进行巡检和维护,及时处理沉降问题,确保路桥过渡段的安全和畅通。
通过本文的分析,希望能够加深对路桥过渡段路基路面设计要点及沉降处理措施的理解,提升设计、施工和维护的水平,确保路桥过渡段的安全和持久使用。
2. 正文2.1 设计要点路桥过渡段是连接路桥与正常路段的重要部分,其设计要点至关重要。
在设计过程中,需要考虑以下几个方面:1. 路基设计要点:路基的设计应考虑到道路交通的负荷和环境条件,确保路基稳定性和承载能力。
应根据实际情况选择适当的路基填料,并保证路基坡度和横坡符合相关标准要求。
2. 路面设计要点:路面的设计要考虑到车辆行驶的安全和舒适性。
路桥过渡段路基路面设计要点及沉降处理措施路桥过渡段,是连接桥梁与地面道路的重要部分,其设计、施工、养护对桥梁和道路的安全性、舒适性和可靠性都至关重要。
路桥过渡段由路基、路面、排水和基础组成,本文将重点介绍路基和路面的设计要点及沉降处理措施。
一、路基设计要点1、强夯土处理:路桥过渡段的路基为沥青混凝土路面,其下层需进行强夯土处理,以确保路基的均匀性、密实度和稳定性。
强夯土深度一般为0.4m-0.6m,遇特殊情况可适当加深或减深。
2、路堤边坡:路堤边坡的设计应符合国家标准和地形要求,其坡度一般为1:3或1:4,如地形要求较为陡峭,可采用人工削坡或悬崖式边坡设计。
在设计中需注意路堤稳定性和土质条件,排除地质问题。
3、基底处理:路基基底的处理一定要仔细,需消除地表沉积物、松软土等对道路稳定性的影响,以保证基底的强度和承载性。
4、排水系统:路基排水系统是路桥过渡段设计中比较重要的一环,需通过设置排水设施、设计合适的路基横坡和纵坡等措施确保路基排水畅通。
1、沥青混凝土:路桥过渡段的路面一般采用沥青混凝土,可分为面层、渗透层、底基层三层构造。
面层使用粗粒级配,具有厚度薄、寿命长、耐磨性好等优点,可适应大车流量和重载车辆的需要。
2、路面设计:路面的设计需考虑站姿影响、行车安全、结构可靠性等问题。
其中,路面厚度需根据设计荷载、材料强度、车流量等参数进行计算,同时需考虑沥青混凝土的温度膨胀性、防水措施、接缝处理等。
三、沉降处理措施路桥过渡段的沉降处理是保证道路使用寿命和安全性的重要保障,下面简要介绍两种沉降处理措施。
1、局部改善:通过对道路局部进行加固、加厚、加宽等处理方式,可有效消除局部沉降问题。
在设计中需考虑路面坡度、排水系统等问题,使改善后的道路最大限度地保持平整度和稳定性。
2、整体拦挡:整体拦挡是解决重大沉降问题的有效方式。
在设计中,可采用地下水位降低、降雨面积缩小等措施,以减轻沉降对整个路段的影响。
如施工前能预估沉降变形情况,可通过加厚路基、地基加固等手段对沉降进行预处理,有效降低未来路面的变形。
路桥过渡段路基路面设计要点及沉降处理措施路桥过渡段是连接路桥和地面路面的重要部分,承担着过渡和衔接的作用。
在路桥过渡段的设计中,路基路面的设计要点和沉降处理措施至关重要。
本文将围绕这一主题展开讨论。
一、路基路面设计要点1. 路基设计路基设计是路桥过渡段设计的首要环节,路基的设计要点包括路基的宽度、坡度和强度。
针对不同的交通量和车辆载荷,要合理确定路基的宽度,确保路面能够满足交通需求。
在设计坡度方面,要考虑与路桥相连的坡道部分,确保坡度能够顺利过渡。
路基的强度设计要根据地质条件和交通负荷确定,确保路基能够稳定承载交通运载荷。
路面设计是路桥过渡段设计的关键环节,路面的设计要点包括材料选择、厚度和抗滑性。
在材料选择方面,要根据路面承载能力和耐久性需求,选择合适的路面材料。
在设计路面厚度时,要考虑交通负荷和地质条件,确保路面能够承载交通负荷并具有一定的耐久性。
在路面的抗滑性设计中,要考虑路面的纵横坡和横向摩擦系数,确保路面能够提供良好的行车安全性。
3. 排水设计在路桥过渡段的设计中,排水设计是十分重要的环节,排水设计要点包括排水系统的布置和排水设施的设置。
排水系统的布置应考虑到路面和路基的排水需求,确保排水系统能够有效排除积水,提高路面的抗滑性和使用寿命。
在排水设施的设置方面,要综合考虑水流速度和流量,合理设置排水口和排水管道,确保排水设施能够有效运行。
二、沉降处理措施1. 沉降原因分析在路桥过渡段的设计中,沉降是一个常见的问题,沉降的原因可能包括地质条件、交通载荷和地基工程等多方面因素。
对于不同的沉降原因,需要采取相应的处理措施。
2. 地基加固对于因地基条件而引起的沉降问题,可以采取地基加固的措施,包括加固土层、振实土壤等工程措施,提高地基的承载能力和稳定性,从而有效减少沉降的发生。
3. 路面维护对于因路面材料和厚度等因素引起的沉降问题,可以采取路面维护和修复的措施,包括补漆、翻新路面等工程措施,保持路面的平整度和稳定性,延缓路面的沉降发生。
路桥过渡段的处理方法近年来,随着高速铁路建设的迅猛发展,一些用来处置公路桥头跳车的方法被铁路方面越来越多地借鉴。
一、桥头设搭板和枕梁上置式钢筋混凝土搭板是搭板立面布置的基本形式,图5-2为公路处理桥头跳车最常用的形式。
它一端支撑在桥台上,另一端简支于枕梁上。
搭板既可水平放置,也可倾斜放置。
板厚可均匀,也可渐变。
搭板的设计按简支板进行,枕梁按弹性地基梁计算。
搭板的长度一般都小于10m,以5~6m最多,个别情况可达15m。
图5-2 桥头设搭板和枕梁二、粗粒级配料填筑将级配粗粒料(如碎石、砂砾石、水泥石灰稳定砂石土、低等级混凝土等)用于路桥过渡段的填筑,无论是铁路系统,还是公路系统,都是一种最常用的减小路桥间沉降差的处理方法。
1.施工步骤及方法(1)清理基坑及压实。
台后基坑往往是不规则的,一般都偏小,必须按要求的尺寸进行清理。
基坑尺寸合格后,应及时进行基底压实。
无法使用压路机时,可用质量为300~700kg的小型手推式电动打夯机压实。
压实合格后,方准正式填筑。
(2)填筑青石碴。
每层青石碴的松铺厚度应小于或等于20cm,并摊铺均匀。
整平后,用质量为500~700kg的小型手推式电动打夯机压实。
至没有明显碾压痕迹后,用灌沙法测定干容重。
若合格,则转入下一层,直至达到要求的标高。
(3)填筑二灰碎石。
每层二灰碎石的松铺厚度应小于或等于20cm。
含水量适宜的混合料采用集中机拌,运至工地摊铺、整平,用12~15t的压路机慢速碾压。
对于边角部位,可用质量为500~700kg的小型手推式打夯机补压。
质量合格后,即可转入下一层。
2.处理效果该工程建成通车后,日平均交通量在1万辆以上。
经多次现场观测,未发生异常情况,基本成功地解决了跳车问题。
三、加筋土路基结构实验研究表明,使用加筋土路基结构来处理桥台跳车有两大作用:一是能大大减小桥背路基的沉降;二是能将桥背土路基与桥台交界处的台阶式跳跃沉降变成连续斜坡式沉降。
一般认为,只要是连续性斜坡式沉降,且总沉降在4~5cm 之内,就能消除跳车现象。
浅谈路桥过渡段的施工处理一、路桥过渡段路基路面施工主要病害对于路桥不同的结构位置来说,其在投入使用之后部分位置常会出现不同的桥涵、通道问题,最为多见的是路基、桥涵会由于不均匀沉降引起台阶。
而这种台阶达到相应程度后,则会造成行车出现明显的颠簸跳动。
受到车辆荷载作用的影响,多数台阶表现出中间低两边略高的状况。
而桥涵两端台阶的出现,有造成车辆行驶速度出现异常,车辆减速情况需要根据公路的实际情况而定,如:公路等级、路面类型、台阶高度、车辆种类等。
公路等级越高,则需要分布的结构形式更加复杂,这就给施工作业带来了不便。
由于桥头台阶造成汽车减速行驶,导致车辆难以在高等级公路的全线按照之前设计的速度行驶,结合实际观察得到的数据,汽车遇到桥头台阶通常都应该提前150-200m减速,驶过台阶以后还则要在相同距离内进行加速调整。
二、路桥过渡段路基路面施工技术1、设置搭板在布置搭板时需要根据不同的情况而定,通常使用的方法包括:(1)在理论分析上是十分理想的状态,于搭板长度L范围内,受到车辆荷载影响使得路面的弯沉逐渐变化,而在现实操作中会而临很大的难度。
(2)这种方式能够摆脱方法一的不足,还能合理调整刚柔过渡的问题,其中图1中的b 值要结合具体状况确定,通常都要在8cm以上。
(3)选择预留反向坡度对搭板与桥台连接处的标高大约保持相同,而与路面连接端就要比设计的标高更高些,这样才能建立起预留的反向坡,坡度大小要按照路桥之间的沉降差确定,这种操作方式的重点必须要保证路线纵断面处于平顺状态,找准沉降差和预留反向坡度。
从实践情况看,建立1.5m宽路肩能保证搭板底部最大弯拉应力降低20%。
这就要求施工大員在操作搭板时,必须要对路肩进行修筑处理,这样可合理布置搭板的受力状况。
而选择的搭板长度则变得格外挂念,长度应该与路堤填高成正比。
按照具体沉降差的大小选择搭板的总长,这样才能有效防范桥头跳车问题。
通常情况,路肩的设置还必须从多个方面而定,而一旦设置后则要保证搭板长度达5m小桥涵搭板、中桥的搭板长达5-8m,大桥搭板长度达8一12m。
浅谈路桥工程建设中路桥过渡段的施工处理摘要:路桥是城市发展的一项重要的基础设施,随着我国现代化城市的发展,路桥的建设已经日趋完善,并且已经取得了显著的成果。
然而,在实际的路桥施工过程中,仍然存在着很多的问题,尤其是在桥路经过渡段的施工问题尤其突出,它对路桥的使用年限、车辆行驶的安全性和舒适性都有很大的影响。
对路桥过渡段施工问题产生的原因进行分析,并制定出相应的解决方案,这对路桥的建设和发展具有重要意义。
关键词:路桥工程;路桥过渡段;施工处理;问题;对策在公路桥梁建设中,因为路桥过渡段是刚性桥台与柔性路堤的组合部分,因此,在实际的施工过程中,这一部分是路桥施工中最容易出现的一部分,而不均匀沉降又是路桥过渡段施工中最常见的一部分。
不均匀沉降的出现,不仅会破坏路面的平坦性,还会导致高低不平的坑洼,给车辆的行驶带来了很大的安全隐患。
一、路桥工程建设中路桥过渡段的施工常见问题(一)严重的桥头沉陷在路桥过渡段的施工过程中,在连接段进行回填、充填、压实的同时,虽然采用了相应的压实设备,但在实际的碾压过程中,仍不能将填充物间的某些间隙全部压实,在道路桥梁通车后,由于车辆荷载、道路桥梁自重等多种因素的影响,使得道路桥梁过渡段发生变形,从而引起桥头沉降。
影响桥头沉陷的因素有:填料特性、施工质量等,高强填料变形小、沉陷剧烈程度小;另外,在桥梁已过渡段,回填土密实程度对桥梁已过渡段的施工质量有很大的影响;另外,因为桥头所处的位置比较特殊,在对其进行压实时,会受到施工工作面较小的影响,所以不能使用机械进行压实,从而造成压实程度不够高,很容易引起桥头段的严重沉降[1]。
(二)公路桥梁地基变形较大由于桥台与路面之间的刚度不同,造成了这一区域的频发问题,在实际的施工过程中,有关的施工单位与人员存在着偷工减料的现象,填料刚度不足、施工不到位等问题十分突出,其中,桥台与路基之间的填料强度存在着较大的差别,这也是造成桥路路基沉降的一个主要因素。
路桥过渡段不均匀沉降处治措施分析路桥过渡段不均匀沉降是指在路桥接触区域内,由于地基条件不均匀或施工质量问题导致路桥出现不同程度的沉降现象。
这种沉降现象会对行车安全和桥梁结构造成严重影响,因此需要采取相应的治理措施来解决。
一、对地基进行加固处理1.地基处理:根据地基条件进行不同的加固处理措施,如在软弱地基上采用加固桩或加固块等方法加固地基,提高地基承载力。
2.土体加固:对于土质地基,可以采用加固土、土钉墙、土工格栅等加固措施,增加地基的稳定性和承载力。
二、加固处理过渡段1.采用衔接灵活的过渡段结构:在路桥接触区域内设置过渡段结构,可以通过调整过渡段的刚度和长度来消除或减小桥梁与路面之间的高差,从而减小不均匀沉降的影响。
2.采用柔性接缝:在过渡段结构的桥面板与路面交界处设置柔性接缝,可以使两者之间产生相对相对位移,缓解不均匀沉降对桥梁结构的影响。
三、及时维修和检测1.定期巡查和维护:定期检查各桥梁的沉降情况,并及时进行维护和修复工作,在沉降处采取补充加固措施,保持桥梁的稳定性。
2.监测系统建设:在关键地点设置沉降监测点,引入自动监测技术,实时监测桥梁的沉降情况,及时发现不均匀沉降问题,并采取相应的措施解决。
四、提高施工质量1.加强施工管理:加强对施工过程的管理,确保施工质量符合标准要求,避免施工质量问题导致的不均匀沉降。
2.优化施工工艺:根据具体情况,选择适当的施工方法和工艺,在施工中采取合理的措施减小施工对地基的影响,减少沉降现象的发生。
路桥过渡段不均匀沉降处的治理措施包括地基加固、过渡段结构处理、柔性接缝设置、定期维修与检测、提高施工质量等方面的措施。
这些措施的实施可以保证路桥的安全稳定运行,同时提高施工工艺和施工质量也是预防不均匀沉降的重要手段。
路桥过渡段路基路面设计及沉降处理措施一、前言在现代城市快速发展的今天,各种基础设施建设已经成为城市化进程中不可或缺的一部分。
作为基础设施的一部分,路桥的建设也越来越受到人们的关注。
在路桥建设中,路桥的过渡段设计及沉降处理是非常重要的一步,可以有效地保证路桥的质量和使用寿命。
本文将介绍路桥过渡段路基路面设计及沉降处理措施。
二、路桥过渡段概述路桥过渡段,是指路桥与土地之间地形、高差等需要平滑连接的部分。
因为路桥与起止点的道路存在高差和立交等因素,所以需要进行过渡段设计。
在路桥过渡段中需要考虑的主要问题包括:道路纵断面和横断面,管线的跨越,土方工程和基础处理,地基沉降以及工程的施工和维护等。
三、路桥过渡段路基设计(一)路基的纵断面设计在路桥过渡段的纵断面设计中,需要考虑以下因素:1.交通流量及道路类型:不同交通流量和不同道路类型需要采用不同的纵断面设计,以使车辆能够顺利通行并具有较高的舒适性;2.地形特点:要根据不同地形特点,考虑过渡段的纵向坡度,使路面较为平滑均匀;3.排水系统:需要合理设计排水系统,使得路面能够迅速排除雨水;4.交通安全性:在路段设计中,还应考虑到交通安全的问题,如是否需设置减速带、是否需要设置防护设施等。
(二)路基的横断面设计在路桥过渡段的横断面设计中,需要考虑以下因素:1.交通流量及道路类型:不同交通流量和不同道路类型需要采用不同的横断面设计;2.道路宽度:要根据道路通行需要,合理设计道路宽度以保证车辆通行的顺畅;3.排水系统:需要合理设计排水系统,以保证道路及周边环境的水排放。
(三)路基形式的设计根据路段的特点以及建设经费限制,路基形式的设计会有所不同。
现有比较常见的路基形式有:挖方填方法、挖填相间法、盖板式路基、抛石路基等。
四、路桥过渡段路面设计(一)路面结构设计路面结构设计是指根据不同车辆通行需求,选用不同的材料和厚度来设计路面。
一般情况下,路面结构包括路基、下基层、中基层、面层四个部分。
路桥过渡段差异沉降分析及处理【摘要】公路是国民经济的重要命脉,从已投入使用的高等级公路特别是高速公路来看,常见的道路病害是:路面在台背回填处出现沉陷或断裂,车辆通过台背回填处跳车。
文章对路桥过渡段的差异沉降进行了分析,并初步提出一些处理措施。
【关键词】路桥过渡段;差异沉降;措施一、前言公路是国民经济的重要命脉,由于其特有的优越性和灵活性,发挥着其他运输方式所不可替代的作用。
公路建设又是国家最主要的基础产业之一,公路交通事业的迅速发展,为经济的持续发展注入了强大的活力。
但是,从已投入使用的高等级公路特别是高速公路来看,存在着不少问题,其中比较常见的道路病害是:路面在台背回填处出现沉陷或断裂,车辆通过台背回填处跳车。
而且随着高速公路的迅速发展,车辆快速、安全、经济和舒适的要求越来越高,这个问题越来越突出,影响公路使用性能和运输效益的发挥。
因此如何解决台背回填处的跳车问题,已引起公路建设行业的重视,但并未获得满意的解决办法。
汽车驶过桥头时,由于沉降差异的台阶会激起汽车的振动,使司乘人员处于振动环境之中。
车辆振动会影响着人的舒适性、工作效能和身体健康。
因此本文对路桥过渡段的差异沉降进行了分析,并提出一些处理措施。
二、过渡段沉降差异产生的原因分析目前的路桥过渡段常采用设钢筋混凝土搭板和不设搭板两种情况。
本文就这两种情况下过渡段的沉降机理进行分析。
(一)设搭板时的沉降分析对于使用钢筋混凝土搭板的桥头过渡段,桥头搭板的一端搁置在桥台背上,另一端通过枕梁设在引道土体上。
为了便于分析沉降差产生的过程,我们做出如下假设:(1)竣工时桥面和搭板面的纵坡相等,均为i1;(2)桥头沉降过程中,搭板绕简支端转动,且可以被视为平直的刚体;(3)搭板上和桥面上的面层结构和厚度相同,不产生沉降差。
1.桥头过渡段沉降差产生的过程由于影响因素较多,为了便于分析问题,假设在沉降过程中存在桥面纵坡i2b等于搭板面纵坡i2a的情况(如图1),这样可以将桥头沉降过程分为以下两个阶段。
图1设桥头搭板时沉降差异示意图第一阶段是竣工后至桥面纵坡i2b等于搭板面纵坡i2a时这一过程,主要是桥面由于墩台产生沉降凡造成纵坡变化(Δ1 = i2a -i1)控制,其值不能过大,否则将造成桥面破坏,伸缩缝挤坏及支座条件变差。
因此,各国的桥梁设计规范均有限制。
第二阶段是桥台沉降趋于稳定后至整个引道土体趋于稳定。
此时的主要特点是桥面纵坡i2b与搭板纵坡i3不相等,两者之间称为纵坡差△2,即△2 = i3一i2b其大小对过渡段的行车舒适性影响很大。
2.沉降差异的表示为了进一步分析差异沉降的危害,需对沉降差异用某一数学表达式来表示。
通过对沉降差异的形成过程的分析,我们可以将搭板远台端部沉降趋于稳定时的总工后沉降量Sa分成两个部分,即Sa=Sb+ △S式中,Sb一桥台基础的预期工后沉降量;△S一桥台与搭板远离台端下土体之间的差异沉降量。
桥台基础预期工后沉降量可以用如下公式计算,即Sb=α1α2L'式中,α1一桥台基础工后沉降值占基础总沉降值的比例系数,主要与地基土类型有关。
对于低压缩性饱和粘土,α1=0.40;对于中压缩性饱和粘土,α1=0.70;对于高压缩性饱和粘土,α1=0.85。
α2一考虑桥台基础形式的系数,一般地,对于摩擦桩基础,α2=1/500;对于扩大基础,α2=1/300。
L'一桥梁边跨跨径(m)以L表示搭板长度,以△S表示桥台基础与搭板远离台端下土体的工后沉降差,α2表示桥面纵坡和搭板面纵坡的差异值。
如图1所示,得到以下关系式△S=(△1+△2)×L由此可见,桥台与引道土体容许沉降差并不是一个常数,而是与纵坡差和搭板长度均有关系。
(二)未设桥头搭板时的沉降分析未设置桥头搭板的水泥混凝土路面、沥青混凝土路面,由于桥台和引道土体沉降差异在桥头形成一个陡坎或台阶(如图2所示)。
从行车安全和舒适性来看,台阶对行车的影响比设置搭板时的影响要大。
图2 未设桥头搭板时沉降差异示意图未设置桥头搭板时,由于桥台和引道土体沉降差异在桥头形成一个陡坎或台阶。
为了便于分析,也将工后引道土体沉降趋于稳定时的总沉降量Sa分成两个部分,即Sa=Sb+ △S式中,Sb一桥台基础的预期工后沉降量;△S一桥台与引道土体之间的差异沉降值;△S就是台背产生的台阶高度,对行车舒适性的影响很大。
三、路桥过渡段沉降病害处治的措施台背过渡段的差异沉降是众多因素的影响而形成的。
要解决这个问题,就必须从多个方面入手,对于不同的影响因素采用相应的方法解决。
(一)台背地基处理地基可以分为天然地基与人工地基。
直接放置基础的天然土层称为天然地基。
如果天然地基土质过于软弱或有不良的工程地质情况,需要进行人工加固或处理后才能修筑基础,这种处理过的地基称为人工地基。
对于软土地基处理,目前国内已有换土法、超载预压法、排水固结法、高压喷射注浆法、振动碎石桩法、深层搅拌桩、挤密砂桩等方法,下面介绍采用深层搅拌法加固桥头软基的方法。
深层搅拌法是用于加固饱和粘性软土地基的一种方法。
深层搅拌法是20世纪60年代由日本和瑞典分别开发的软土加固技术。
目前应用最多的为粉喷桩,一般借助于压缩空气,采用专门深层搅拌机械设备,从不断回转的中心轴端向四周被搅松的土体喷出浆体或粉体固化剂(如水泥等),经叶片搅拌并吸收周围水分,在加固的深层软土中进行一系列物理、化学反应,使软土硬结成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,减少沉降量(特别是工后沉降量),缩短固结期,提高边坡稳定性。
采用石灰粉喷桩加固软粘土,其原理与公路常用的石灰加固土基本相同。
石灰与软土主要发生以下作用:石灰的吸水、发热、膨胀作用;离子交换作用;碳酸化作用(化学胶结作用)、火山灰反应以及结晶作用。
这些作用使土体中水分降低、土颗粒微聚而形成较大的团粒,同时土体化学反应生成复合水化物在水中逐渐硬化而与土颗粒粘结一起从而提高了地基的物理力学性质。
水泥搅拌桩加固软粘土地原理是在加固过程中发生水泥的水解和水化反应;水泥水化生成钙离子与土粒的纳离子交换使土粒形成较大团粒。
这些反应使土颗粒形成凝胶体和较大颗粒;颗粒间形成峰高状结构;生成稳定的不容于水的结晶化合物,从而提高软土强度。
一般对搅拌桩的设计主要从以下几个方面考虑:1.搅拌桩的设计,包括确定桩长和选择粉体固化剂(如水泥或石灰)的掺入量;2.置换率和桩数的计算;3.桩位的平面布置;4.下卧层地基的验算。
对于利用深层搅拌法处理台后路基时,应当特别考虑桩长及置换率。
据资料表明,一般认为桩长在l0m左右比较有效,置换率以15%~25%最佳。
工程中通常路中央处的桩较长,路肩处较短;在近桥台处桩长些,在一般路段处桩短些。
粉喷桩固结法适用于深层淤泥烂粘土地基,加固效果明显,工后沉降少。
施工过程中路基填土速率不受限制,且无振动、无污染,对周围环境和建筑物无不良影响,近年来已得到广泛应用。
粉喷桩对加固有机质含量较高的软粘土效果较差;不适应在地下中含有硫酸区域内施工;冬季施工时易受气温的影响。
缺点是一是造价较高,二是设计计算方法不成熟,尚待进一步完善,另外,搅拌桩的质量检测也缺少全面的规范,而且影响搅拌桩质量问题的关键因素(粉体的计量问题)目前还未得到很好的解决。
(二)桥头路基设计桥头过渡段路基必须密实、稳定而均质。
影响路基强度和稳定的地面水和地下水,必须从采取拦截或排出路基以外的措施。
一般要求填土处于干燥或中湿状态,过湿状态或强度与稳定性不符合要求的潮湿状态的填土,必须经过处理。
在台背回填区范围内宜选用摩擦角大、强度高、压实快、透水性好的填料,如岩渣、砾石、砂砾等。
同时选用内摩擦角较大的填料也有利于从台背缝隙中渗入的雨水沿盲沟或泄水管顺利排到路基外,从而减缓雨水的危害,而且也有利于改善压实性能,使路基容易达到设计要求的密实度。
同时考虑到减轻路堤自重,有效降低地基应力,减少沉降并增大安全系数,可采用轻质材料如粉煤灰等,用粉煤灰填筑桥涵台背,可以大大降低路堤对地基的荷载,有利于减少地基沉降以及路基对桥台的侧压力。
近年来,有采用泡沫苯乙烯等工程塑料作为桥头填料,可大大减轻路堤体的重量,能成功的遏止桥涵连接路堤的过度沉陷,其缺点是在汽油或柴油作用下有溶解倾向,并且价格昂贵。
台背回填位于台背这个特殊位置,压路机难以碾压到位,且机械振动力太大时,对台墙会造成影响,因此台背回填料的压实质量是影响台背回填沉降及跳车的一个重要因素。
高速公路桥台、涵身背后和涵洞顶部的填土压实度标准,从填方基底或涵洞顶部至路基顶面均为95%,填料分层松铺厚度宜小于20cm,当采用小型夯具时,松铺厚度不宜大于15cm。
(三)路面处理路桥连接处设置桥头搭板,可以使在柔性路堤产生的较大沉降逐渐过渡到刚性桥台上。
搭板的近台端至于桥台上,搭板与桥台通过锚筋相连,并在搭板与桥台接缝填入沥青玛蹄脂防治水分渗入。
搭板的远台端搁置在路基上,路基沉降后搭板会产生纵向滑移,为此,必须在台顶与搭板之端间设置锚栓。
搭板形式分为等厚、变厚度和台阶形三种。
桥头搭板长度设计应根据路基的容许工后沉降值计算确定,常取3m~15m(当超过8m时,宜设计成两段式或三段式搭板)。
由于在枕梁处发生局部下沉造成这一部位的跳车,搭板和路堤的衔接处也会有二次跳车产生,为避免二次跳车,可以在搭板尾端加设一段浅埋的变厚式埋板,其长度一般取3m~5m,对于水泥混凝土路面,也可将与搭板连接处的路面板改为变厚式板。
(四)其他处理在设计和施工中,应保证施工中的排水坡度,设置必要的地下排水设施。
在台背回填土时可沿整个台背竖直面用间断级配碎石或砾石材料做透水层,以利于排除渗入土体的积水或因冻融产生的游离水,使土体保持永久性干燥状态,防止塑性变形和地基下沉。
为了使填方压实度达到要求,必须完善施工工艺、方法和强化施工质量管理,严格按照操作规程施工,加强建设监理工作,对台背施工的填土材料、压实机具、填土厚度进行检查,分层验收,层层把关,严格执行工序验收制度,这样才能确保桥涵两端填土和路堤施工质量。
【参考文献】[1] 郑传超,胡长顺,王秉纲.高等级公路路桥(涵)过渡段研究:唐港高速公路建设实践与认识[M].人民交通出版社.[2] 黄良钦.解决高等级公路桥头跳车的理论与施工[J].桥梁建设,1999,(6).[3] 蒋功雪.高等级公路台背回填设计与施工方法的探讨[N].中国公路学报,1995-2.。