桥涵构造物台后跳车原因分析及处治方法

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  摘要:
  在公路桥涵的构造物和路基的连接处容易产生桥头跳车,使得车辆通过时发生跳跃冲击,对行车的平稳、舒适产生影响。在某些跳车严重的地段,会造成车辆的大幅度减速,严重的甚至可导致交通事故以及车辆机械事故等,对行车安全造成严重的影响。面对这样的情况,增加公路的养护和维修费用,已经成为公路大害之一。据了解,桥涵台后跳车在过去的几年中一直是公路质量的通病,而这样的现象,在近年投入使用的高等级公路中也普遍存在。针对此情况,本文将从理论和施工实践两个方面对出现桥头跳车的原因进行分析,并且提出了相应的解决措施。
  关键词:桥涵构造物、 路堤压缩变形、后台跳车
  桥涵台后跳车是最为常见的病害,同时也是公路建设界人士所关注的热点。几年来,公路工程界在对桥涵构造物台后跳车课题研究和实践方面取得了较为显著的进展。下文将以此为基础,对台后跳车的原因进行分拆,进一步总结出一些具有针对性、经济合理、适应性较强的综合处理办法。
  一、桥涵构造物台后跳车产生的原因分析
  据有关资料显示,造成桥涵构造物台后跳车的原因是多方面的,但总结起来,归根到底主要有以下两个方面:
  1.路堤压缩变形
  此种变形是指高于地面的填土路基在自身和车辆的共同作用下,所产生的压缩变形,它与下面的因素有关:
  (1)路堤填料工程的性质
  主要是因为路堤填料不同,那么在它的压缩和变形速率上就会有较为明显的差异,比如:选用粗粒土、砂石,其变形量较小,固结变形也相对较快;反之,持水性强,固结变形慢,变形量相对较大。
  (2)路堤填筑的高度
  这点主要是指,在采用相同填料的条件下,高路堤的压缩变形量明显的要大于低路堤的总的变形量。
  (3)受施工条件和机具的影响
  施工单位通常在桥涵构造物基本完工后再填筑台后路堤,场地狭小而且有死角的现象明显的存在。导致大型的碾压机具无法进行施工,只能采用小型夯實的机械或者是人工压实,以至于压实效果难以达到设计的要求。
  (4)受工期的约束
  上面我们了解到,台后路堤往往是在桥涵构造物基本完工后再进行填筑,以至于压缩固结时间相对较短,工后变形量较大。
  (5)质量控制的因素
  施工单位和监管单位在人员素质和质量有效控制不规范,压实不符合规范要求。
  2.地基土压缩变形
  此种变形是来源于地基土在路堤荷载和车辆荷载的共同作用下所产生的压缩变形。究其原因,主要有以下几个方面:
  (1)路堤填筑高度
  据经验,我们不难知道,路堤能够承载的荷载大小与路堤的填筑高度有着直接的关系,通常情况下,路堤高的地段,荷载相对较大,路基土的压缩变形量大。
  (2)由地基土工程的性质决定
  在相同的路堤荷载作用下,因为地基土工程性质上存在不同,导致其在压缩变形和变形速率上存在明显的差异。高压缩的软土或者软弱土,且厚度大,则压缩变形量大,以至于工程变形量大。因此,这往往是在软弱土路段台后跳车的最为主要的原因。
  (3)工期的制约
  正如上面所述,地基土压缩变形同样也会受到工期的制约。主要是因为台后路堤往往是在最后施工,则地基上压缩固结变形时间短,变形难以稳定。
  (4)地形条件的因素
  台后路堤在处于洼地易存在积水的情况下,对地基土工程性质的影响较大,从而导致其压缩变形量大。
  (5)受接触压力的条件的限制
  这点主要表现在:路堤和地基土直接接触或者在两者之间设柔软性板结构接触,则地基土受力的特点是不尽相同的,后者因为改变受力方式,从而使其变形量和差异变形量均较小。
  二、桥涵构造物后台跳车的处治方法分析
  关于桥涵构造物后台跳车的处置方法有很多,本文就将列出减少路基变形和地基土压缩变形的处置方法,以便于在日后的工程设计和工程质量中作参考,并且专门针对台后跳车的原因确定具体的解决处理方法,鉴于所列举的处置方法在有关规范和参考资料中对适用条件设计和检测方法,施工技术方法等有较为明确的说明,为了避免累赘,本文将不在一一进行说明。
  1. 路堤压缩变形
  (1)路堤填料:这点主要是说要注意对所选填料的质量进行控制。在条件允许的情况下,应该采用透水性能较好的砂砾作为填料,严禁使用盐渍土、膨胀土、腐植土。比如:河床天然配砂、砂砾、砂卵石和可用废料,如煤炭灰、矿渣、钢渣等。
  (2)改性路堤填料。主要是说不直接的采用工程性质差的高压缩性的高液限粘土或者是膨胀土,在经过掺灰混合粗粒土和砂土或者有用工业废料改性后填筑
  (3)结构措施方面。在路堤填筑过程中加铺土工材料,如:土工布、土工格栅等,和在台后设置钢筋混凝土搭板结构。
  (4)进一步压实质量控。桥台和路基的连接处,是压实的薄弱环节,大型的压路机无法到位,以至于填料的摊铺极易在墙根处产生堆积、离析。因此,在施工的过程中,要求施工单位和监理单位要对压实的质量进行严格的规范控制。
  (5)工期的制约。对桥涵构造物台后路堤填筑应尽可能的早施工或者先对路堤进行填筑,这样才能在规定的工期内,留住足够的压缩变形时间,才能进一步保证工程的质量。
  2.地基土的压缩变形
  (1)桥涵通常位于沟壑地段,地下水位较高,并且多软土,天然含水量大,压缩性相对较强,抗剪强度低。所以,针对此种情况,要采用挖除换填、抛石挤淤的方针来进一步的防治地基土的压缩变形。
  (2)采用灌浆法,来防治地基土的压缩变形。具体方法包括:深入灌浆法、劈裂灌浆法、挤压灌浆法、电动化学灌浆法等。
  (3)通过采用预压法的方式,包括:加载预压法、超载预压法和真空预压法等,尽可能的先填筑路堤,从而来减轻地基土的压缩变形。
  (4)强夯法、塑料板排水固结法、
  (5)垫层法
  所谓的垫层法即是指填前碾压后做垫层。该垫层材料课采用粗粒料、土工材料(土布工、土布格栅)或者粗粒料垫层顶面加铺土布工或者土布格栅,也可以采用土布格窒(格窒中填粗料)
  (6)桩土复合地基
   桩土复合地基是软弱土路中最为常见的一种方法。单纯的就桩体而言,多者兼有排水固结功能,无挤密效果如振冲砂桩和碎石桩:有挤密效果的强夯置换墩体及沉管施工的砂桩、碎石桩、砂石桩,以及近几年创新的夯击能大的孔内深层强夯法和孔内深层强夯法、孔内夯扩桩等。仅具有竖向增强体的桩有CFG桩、低强度混凝土桩、投石压浆无砂混凝土桩、高压旋喷水泥土桩,兼有挤密效果的灰土桩和土桩等。
  三、结束语
   综上所述,在处治构造物台后跳车的确定方案设计前,应该先对其原因进行综合性的分析,找出主要原因,并据此严格按照因地制宜、经济合理、适用性强并且能够达到设计效果等原则,在选定主要的处治方法的同时,对次要原因进行适当的考虑,找出辅助解决的方法,争取做到综合处治。
   同时,要认真做好工程的地质勘查工作,查明工程的地质条件,提高处治设计所需要的可靠的地质参数,对垫层法、强夯法、预压法等应对路基土进行必要的最终变形量和工后变形量的计算,做到精心设计和优化设计。所以,要求岩石工程师在日后的工作中药加强同路桥工作人员的联系和沟通。
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