路桥过渡段填料中动应力传递规律及液压夯击效果

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近年来,我国公路交通事业迅猛发展,全国公路网的运行优势日益凸显。但随之而来的各种公路病害对行车过程中的安全性与舒适性带来很大的困扰,其中“桥头跳车”问题一直未得到彻底的解决。因此,现今岩土工程领域将“桥头跳车”病害列为重点研究对象。本文基于现场试验,在路桥过渡段填筑过程中分层埋设土压力盒,通过对压路机压实过程与液压夯夯击过程中填料内各层测试元件测得动应力进行实时监测,分析了动应力在斜向与竖直方向的传递规律,对比分析压路机与液压夯各自产生的峰值动应力在同一深度条件下的差异。同时,分析不同夯击距离、不同方向条件下桥台测得振动速度的变化规律。此外,利用K30平板载荷仪、动力触探仪及夯沉量试验数据对不同工况下的夯击效果进行分析,得到了如下规律:
  (1)水平方向距夯点1m位置下各测试元件接收到斜向峰值动应力值,在0~90cm范围内以水平向的动应力分量为主,在90~270cm范围内以竖向的动应力分量为主。当动应力传递路径的长度为2.46m,动应力传递路径与水平方向的夹角为66°时,此深度下的填料测试层为方案一的最优加固层。
  (2)当测试层的动应力传递路径与水平方向夹角大于45°且小于或等于66°时,在此区域内的填料受到的斜向动应力,随着测试层的动应力传递路径与水平方向夹角的增大而持续增大。
  (3)不同夯击距离和不同夯击次数条件下,当夯击点位于振动测点X轴方向时,夯击前期桥台测得振动速度的增长幅度较大,随着夯击次数的增加,夯击后期振动速度不再有明显的增长趋势。夯击点位于振动测点Y轴方向时,夯击次数在30击条件下,桥台振动速度增长幅度未趋于稳定值,仍有增长趋势。
  (4)压路机与液压夯形成的应力波沿竖直方向传递时,夯击作用下的动应力值与碾压作用下的动应力值间的差距逐步缩小。液压夯产生的动应力虽然远大于压路机产生的动应力,但夯击作用下的动应力在填料中的衰减速度大于碾压作用下动应力的衰减速度。
  (5)通过对比1号试验点与2号试验点拟合直线,可知液压夯夯击填料过程中,第10击到第20击间对填料密实度的改善效果较为显著,累计受到夯击作用为20次与30次的试验点拟合直线斜率明显大于未夯与受到夯击作用为10次的试验点。此外,宕渣填料的单位荷载下沉量与累计下沉量为所有试验中的最大值。
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