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[摘要]本文首先分析了路桥过渡段中关于柔性搭板的处治机理,并在此基础上结合相关数据与结论,提出了柔性搭板应如何选择其布置形式;其次,对柔性搭板中的受力特点进行合理分析,然后再从中推导出关于柔性搭板的长度以及布置间距的计算公式,以便为后续进行柔性搭板设计时,提供相关的理论依据。
[关键词]路桥过渡段柔性搭板设计方法
中图分类号:U169.43 文献标识码:U 文章编号:1009―914X(2013)31―0038―01
在公路工程中,路桥过渡段属于病害的频发地段,其中最具有典型代表的就是桥头跳车现象。之所以会出现桥头跳车现象,主要还是因为路堤与桥台结构物,前者属于柔性而后者则属于刚性,因此,在行车负荷的不断作用下,二者逐渐出现不同程度的差异沉降,于是在二者连接处路面便形成了台阶,从而导致车辆以高速通过该路面时,车辆便会出现颠簸跳跃的情况。为了有效解决桥头跳车问题,我国现阶段多采用的方法是合理利用土工格室柔性搭板,并且它以其独有的优势及特点,正不断被公路、铁路以及水利工程等,不断进行运用与推广。
1.柔性搭板所具有的处治效果
将土工格室应用于柔性搭板中,它不但能有效防止路基因压缩而出现变形、疏散路基的应力,还可起到预防路基填充料发生侧向移位的作用。除此之外,它的抗剪强度与抗拉强度也是比较大的,若将其布置成梯形分布状,它便能将路基附加于地基的应力进行逐层递减,地基的附加应力减小了其固结沉降量自然也就减小了,最终使存在于路堤和桥台之间的沉降差能实现柔性过渡,最终从根本上消除桥头跳车的现象。
影响柔性搭板处治效果的因素有很多,其中填料复合体的模量以及土工格室对其影响较大。因此,通常情况下,为了达到预期的效果,在进行填料选择时应优先考虑模量较大的填料,因为模量的大小与复合体模量的大小成正比关系。
2.柔性搭板的布置形式
在不影响刚柔过渡的前提下,想要达到节省施工材料以及降低成本造价的目的,柔性搭板最好采用楔形的布置形式。当对路桥过渡段的加固体实施拓扑优化时,若加固面积不变,则楔形加固体可采用斜率在1:1之下,以自下而上的布置方式进行布置,这种布置方式便于过渡段中的模量实现逐渐过渡。同时,柔性搭板以其独有的特点,不但能有效避免路堤变形,若采用分层铺设的形式,还能起到降低地基因外加负荷所导致的压缩变形。并且,当土工格室出现变形之后,它所具有的网兜支撑效应,能将汽车负载所具有的作用力快速进行分散,这样就解决了负载仅作用于某处的弊端。所以,为了使路桥过渡段既满足行驶要求,又能将施工成本降到最低,在进行柔性搭板的布置时,柔性搭板可采用斜率在1:1之下,以自下而上的布置方式进行布置,且控制其底层长度在4m以上,而顶层长度则保持在10~12m即可,需要注意的是必须利用相应的专属构件,将柔性搭板锚固在桥台之上。
3.柔性搭板的设计参数
3.1搭板铺设的长度及宽度
据相关资料显示,路桥过渡段出现不均匀沉降的范围,通常是在台背处的10m左右,所以建议其铺设长度应保持在10~12m,同时需要注意的是土工格室顶层的铺设长度不得低于该长度,而宽度则应保证各层宽度都与路基宽度一致。
3.2布设间距的计算
在计算前经相关假设之后,可先列出变形曲线的公式 ,然后比较根据实测的铺设长度而得到的变形曲线,与计算出来的变形曲线是否基本一致,若基本一致则说明该变形曲线公式能将沉降情况进行如实反映,之后便可利用该公式计算出相关数据即可。
4.施工过程中应注意的问题
首先,土工格室施工所用的材料必须在进场前接受抽检,确定其符合相关要求后才能投入使用;
其次,检验施工场地的平整度是否符合路基的施工标准,当平整度不符合路基施工标准时,必须重新按照相关标准对其进行整平处理,直至处理结果满足施工标准后,方可进入到下一个施工工序;
第三,为了保证土工格室具有良好的抗拉性能,在其进行材料铺设时,应尽量采用人工铺设方式,同时让土工格室能最大限度张开;
第四,在对土工格室进行材料填筑时,以人工填筑的方式为最佳,同时,当所有格室都被填满之后,还必须在其上层覆盖上厚约20~30cm的土,并确保填料的压实度控制在93%以上之后,才能利用重型设备进行碾压处理。
5.结束语
综上所述,我们能很明显的发现以下几个问题:第一,将楔形柔性搭板应用于路桥过渡段中,不但能有效降低地基中存在的附加应力,还能有效降低地基因附加负载而导致的固结沉降;第二,在布设方式上柔性搭板所采用的是从上至下的方式,而间距则遵循由密到疏的变化规律,这些都与计算机的拓扑优化结果保持一致;第三,填料重度与布设间距的密度成正比,而土工格室和填料复合体的模量与布设间距则成反比;第四,柔性搭板必须与桥台之间进行锚固处理,并保证其连接处无沉降差,同时布置形式可采用分层楔形的方式,这样才有利于消除桥头跳车现象。
参考文献
[1] 屈战辉,杨晓华,谢永利.路桥过渡段柔性搭伴的设计方法[J].中国公路学报,2007,1.
[2]赵志华.路桥过渡段施工技术浅析[J]. 民营科技. 2011(01)
[3] 范琦.浅析路桥过渡段柔性搭板的方案[J].广东科技,2008,12.
[4] 王新征,郑伟花.土工格室柔性搭板在路桥过渡段的应用研究[J].铁道标准设计,2009,12.
[5] 吴正鹏.关于路桥施工中过渡段柔性搭板的应用方法[J].大科技,2011,7.
[6]邢明全.客运专线路桥过渡段路基沉降分析与处治措施研究[D]. 北京交通大学 2010
[7]朱晓光,孟凡玉.如何加强公路桥梁的过渡段施工[J]. 黑龙江科技信息. 2011(11)
[关键词]路桥过渡段柔性搭板设计方法
中图分类号:U169.43 文献标识码:U 文章编号:1009―914X(2013)31―0038―01
在公路工程中,路桥过渡段属于病害的频发地段,其中最具有典型代表的就是桥头跳车现象。之所以会出现桥头跳车现象,主要还是因为路堤与桥台结构物,前者属于柔性而后者则属于刚性,因此,在行车负荷的不断作用下,二者逐渐出现不同程度的差异沉降,于是在二者连接处路面便形成了台阶,从而导致车辆以高速通过该路面时,车辆便会出现颠簸跳跃的情况。为了有效解决桥头跳车问题,我国现阶段多采用的方法是合理利用土工格室柔性搭板,并且它以其独有的优势及特点,正不断被公路、铁路以及水利工程等,不断进行运用与推广。
1.柔性搭板所具有的处治效果
将土工格室应用于柔性搭板中,它不但能有效防止路基因压缩而出现变形、疏散路基的应力,还可起到预防路基填充料发生侧向移位的作用。除此之外,它的抗剪强度与抗拉强度也是比较大的,若将其布置成梯形分布状,它便能将路基附加于地基的应力进行逐层递减,地基的附加应力减小了其固结沉降量自然也就减小了,最终使存在于路堤和桥台之间的沉降差能实现柔性过渡,最终从根本上消除桥头跳车的现象。
影响柔性搭板处治效果的因素有很多,其中填料复合体的模量以及土工格室对其影响较大。因此,通常情况下,为了达到预期的效果,在进行填料选择时应优先考虑模量较大的填料,因为模量的大小与复合体模量的大小成正比关系。
2.柔性搭板的布置形式
在不影响刚柔过渡的前提下,想要达到节省施工材料以及降低成本造价的目的,柔性搭板最好采用楔形的布置形式。当对路桥过渡段的加固体实施拓扑优化时,若加固面积不变,则楔形加固体可采用斜率在1:1之下,以自下而上的布置方式进行布置,这种布置方式便于过渡段中的模量实现逐渐过渡。同时,柔性搭板以其独有的特点,不但能有效避免路堤变形,若采用分层铺设的形式,还能起到降低地基因外加负荷所导致的压缩变形。并且,当土工格室出现变形之后,它所具有的网兜支撑效应,能将汽车负载所具有的作用力快速进行分散,这样就解决了负载仅作用于某处的弊端。所以,为了使路桥过渡段既满足行驶要求,又能将施工成本降到最低,在进行柔性搭板的布置时,柔性搭板可采用斜率在1:1之下,以自下而上的布置方式进行布置,且控制其底层长度在4m以上,而顶层长度则保持在10~12m即可,需要注意的是必须利用相应的专属构件,将柔性搭板锚固在桥台之上。
3.柔性搭板的设计参数
3.1搭板铺设的长度及宽度
据相关资料显示,路桥过渡段出现不均匀沉降的范围,通常是在台背处的10m左右,所以建议其铺设长度应保持在10~12m,同时需要注意的是土工格室顶层的铺设长度不得低于该长度,而宽度则应保证各层宽度都与路基宽度一致。
3.2布设间距的计算
在计算前经相关假设之后,可先列出变形曲线的公式 ,然后比较根据实测的铺设长度而得到的变形曲线,与计算出来的变形曲线是否基本一致,若基本一致则说明该变形曲线公式能将沉降情况进行如实反映,之后便可利用该公式计算出相关数据即可。
4.施工过程中应注意的问题
首先,土工格室施工所用的材料必须在进场前接受抽检,确定其符合相关要求后才能投入使用;
其次,检验施工场地的平整度是否符合路基的施工标准,当平整度不符合路基施工标准时,必须重新按照相关标准对其进行整平处理,直至处理结果满足施工标准后,方可进入到下一个施工工序;
第三,为了保证土工格室具有良好的抗拉性能,在其进行材料铺设时,应尽量采用人工铺设方式,同时让土工格室能最大限度张开;
第四,在对土工格室进行材料填筑时,以人工填筑的方式为最佳,同时,当所有格室都被填满之后,还必须在其上层覆盖上厚约20~30cm的土,并确保填料的压实度控制在93%以上之后,才能利用重型设备进行碾压处理。
5.结束语
综上所述,我们能很明显的发现以下几个问题:第一,将楔形柔性搭板应用于路桥过渡段中,不但能有效降低地基中存在的附加应力,还能有效降低地基因附加负载而导致的固结沉降;第二,在布设方式上柔性搭板所采用的是从上至下的方式,而间距则遵循由密到疏的变化规律,这些都与计算机的拓扑优化结果保持一致;第三,填料重度与布设间距的密度成正比,而土工格室和填料复合体的模量与布设间距则成反比;第四,柔性搭板必须与桥台之间进行锚固处理,并保证其连接处无沉降差,同时布置形式可采用分层楔形的方式,这样才有利于消除桥头跳车现象。
参考文献
[1] 屈战辉,杨晓华,谢永利.路桥过渡段柔性搭伴的设计方法[J].中国公路学报,2007,1.
[2]赵志华.路桥过渡段施工技术浅析[J]. 民营科技. 2011(01)
[3] 范琦.浅析路桥过渡段柔性搭板的方案[J].广东科技,2008,12.
[4] 王新征,郑伟花.土工格室柔性搭板在路桥过渡段的应用研究[J].铁道标准设计,2009,12.
[5] 吴正鹏.关于路桥施工中过渡段柔性搭板的应用方法[J].大科技,2011,7.
[6]邢明全.客运专线路桥过渡段路基沉降分析与处治措施研究[D]. 北京交通大学 2010
[7]朱晓光,孟凡玉.如何加强公路桥梁的过渡段施工[J]. 黑龙江科技信息. 2011(11)