郭斌
摘要:在橋梁橋頭與公路連接處,由于地基的沉降和路基在填筑時(shí)的不良施工方法和不良填料的使用,致使路基也產(chǎn)生沉降,在連接處出現(xiàn)不同高差的臺(tái)階,以至車輛在行駛過程中會(huì)出現(xiàn)跳車。這種因沉降造成的臺(tái)階給行車和后期的公路養(yǎng)護(hù)帶了極大的不便,嚴(yán)重時(shí)會(huì)引發(fā)交通安全事故。本文針對(duì)橋頭跳車現(xiàn)象,綜合分析原因,并總結(jié)相應(yīng)的解決方法,希望對(duì)減少橋頭跳車有所幫助。
關(guān)鍵詞:路基沉降 臺(tái)背回填 橋頭跳車 填料
1、橋頭跳車的現(xiàn)象
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和車輛的增多,伴隨著公路在單位時(shí)間內(nèi)使用次數(shù)增多,公路的病害相繼出現(xiàn),橋頭跳車就是其中一種,橋頭跳車是橋頭地基與引道部位地基和路基均產(chǎn)生了不均勻沉降,導(dǎo)致橋頭頂部與路面頂部產(chǎn)生高差,致使車輛在行駛過程中,產(chǎn)生顛簸的現(xiàn)象。
2、橋頭跳車的影響因素
2.1 地基承載力不同產(chǎn)生了不均勻沉降
地基承載力是由土的性質(zhì)決定的,承載力低的地基會(huì)在荷載作用下產(chǎn)生較多沉降。在橋頭處,有時(shí)地下水位較高,地基的天然含水量大于液限,在長(zhǎng)時(shí)間的荷載作用下地基下陷的程度較大,會(huì)造成橋頭跳車。
2.2 回填材料的選擇不合理
橋頭回填時(shí),由于回填了不透水的材料而并未采用相應(yīng)的處理措施。當(dāng)回填時(shí),使用了不合理的回填材料如含有雜質(zhì)、泥草、耕植土等,由于填料的強(qiáng)度達(dá)不到要求,以及填料的級(jí)配不達(dá)標(biāo),路基在壓實(shí)后會(huì)產(chǎn)生較大沉降,并造成橋頭跳車。
2.3 路基壓實(shí)度不夠致使工后沉降量較大
土有三相組成,土是由土固體顆粒(固相)、土中水(液相)和土中氣(氣相)三相組成。土的壓實(shí)是由于震動(dòng)擠壓,小的固體顆粒擠入大的固體顆粒之間的縫隙,土中的顆粒重新排列,并達(dá)到密實(shí)效。壓實(shí)度不夠也會(huì)導(dǎo)致橋頭跳車,其原因由多種,如施工順序、填料選壓實(shí)方法以及施工質(zhì)量管理方面等。眾多因素都會(huì)對(duì)壓實(shí)度產(chǎn)生一定的影響。土體壓實(shí)度不足會(huì)造成后期的路基沉降過大,繼而造成過大的高差,導(dǎo)致橋頭跳車。
2.4 回填料的含水量過大或者過小
回填料的含水量較高時(shí),填料容易被夯成橡皮土導(dǎo)致承載力不夠,填料空隙中自由水較多時(shí)會(huì)對(duì)外部產(chǎn)生壓力,在壓實(shí)的過程中自由水的壓力會(huì)抵消部分外界壓力,抵消部分壓實(shí)功并導(dǎo)致壓實(shí)效率遍地。含水量過小的填料會(huì)導(dǎo)致內(nèi)摩擦力變大,土體不能夠完全壓實(shí)。在后期荷載作用下作用下,公路會(huì)產(chǎn)生較大的沉降,導(dǎo)致橋頭跳車現(xiàn)象。
2.5 施工方法不當(dāng)管理不到位
施工中管理不到位也會(huì)影響到施工質(zhì)量:施工過程中沒有做到分層填筑、分層壓實(shí)、分層檢測(cè);在靠近橋頭處的填料,由于壓實(shí)機(jī)械無法施工,并未對(duì)其進(jìn)一步處理:填料一次性填筑的高度過高,超過了相應(yīng)的規(guī)范要求;原有路基沒有挖成階梯狀或者挖成的階梯狀不符合要求;這些均會(huì)影響路基的整體穩(wěn)定性,造成后期路基的沉降量過大,造成橋頭跳車的現(xiàn)象。
3.橋頭跳車的控制措施
3.1 地基加固處理
由于地基承載力受到地基土質(zhì)的影響,當(dāng)?shù)鼗临|(zhì)較軟達(dá)不到相應(yīng)的承載力時(shí)需要進(jìn)行地基加固處理。地基加固處理一般有換填土層法,將地基一定范圍的軟濕土基換成強(qiáng)度較大的礫石、碎石來提高地基承載力。重錘夯實(shí)法是將圓錐形夯錘提高至2.5-4.5米然后自由落體,并進(jìn)行夯實(shí)。預(yù)壓法分為堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法及真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法。預(yù)壓法的總體思路是在地基中埋設(shè)豎向的沙袋或者透水的塑料管袋在進(jìn)行堆載或者抽氣的過程中使袋子的內(nèi)外產(chǎn)生不同的壓力差,致使地基中的水壓入袋中并排出來,達(dá)到土體固結(jié)的方法。擠密法是在地基鉆孔,并在鉆孔中灌入砂、土石、碎礫石等高強(qiáng)度材料搗實(shí),進(jìn)一步形成樁體,橫向擠壓土體并減小土體間的空隙提高土體的承載力。
3.2 選擇正確的回填料
橋頭回填料中不應(yīng)有雜質(zhì)、泥草、耕植土等,嚴(yán)禁采用鹽澤土,淤泥。應(yīng)首先選擇透水性好,強(qiáng)度高,板結(jié)能力好,壓實(shí)性好、內(nèi)摩擦力較大和水穩(wěn)定性較好的填料。如礫石、石渣、碎石土以及砂礫土等。填料當(dāng)中細(xì)粒土和粗粒土都不宜過多,應(yīng)當(dāng)有適當(dāng)?shù)募?jí)配,適當(dāng)?shù)募?jí)配可以取得較好的壓實(shí)效果以及較好的排水效果。
3.3 增加壓實(shí)度
橋臺(tái)壓實(shí)度的影響因素有很多,如填料性質(zhì)、填料含水量、施工順序、攤鋪厚度、碾壓遍數(shù)以及檢測(cè)次數(shù)等。選用易壓實(shí)、含水量適當(dāng)?shù)奶盍稀?刂坪妹繉拥奶钪穸纫藶?5-20cm,分層填筑,碾壓完后及時(shí)的進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè),按照要求進(jìn)行“三分法”施工。對(duì)于靠近橋頭處不能使用壓路機(jī)碾壓的地方,要采用小型夯實(shí)機(jī)進(jìn)行夯實(shí),確保壓實(shí)度不應(yīng)小于96%。原有路基接頭處應(yīng)挖填成寬度為30-50cm高度為30-50cm的臺(tái)階狀,以及臺(tái)階頂面宜做成向內(nèi)的坡度??梢源_保兩處回填結(jié)合處更好的咬合提高路基的整體穩(wěn)定性。在填筑的過程中還可以設(shè)置土工格柵,土工格柵是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),填料可以貫穿其中,這樣就形成了機(jī)械嵌鎖,阻礙填料的橫向運(yùn)動(dòng),并達(dá)到很好的壓實(shí)效果,提高路基的穩(wěn)定性和承載力。
3.4 控制好回填料的含水量和排水系統(tǒng)
土的壓實(shí)效果與壓實(shí)時(shí)土的含水量有很大的關(guān)系。土在壓實(shí)的過程中其實(shí)就是顆粒間進(jìn)行了重新的排列,小的顆粒在碾壓的作用下擠入了大的顆粒之間的空隙之中致使土中的空氣被擠走,增加了顆粒間的接觸面積,進(jìn)而達(dá)到壓實(shí)效果。如果土中的含水量過少,顆粒之間的摩擦力就大很難達(dá)到壓實(shí)度要求,土中的含水量過多時(shí),在壓實(shí)的過程中,空隙當(dāng)中過多的自由水會(huì)產(chǎn)生一定的壓力來抵抗一部分壓實(shí)力進(jìn)而會(huì)減少壓實(shí)效果。適當(dāng)?shù)暮靠梢匀〉煤芎玫膲簩?shí)度。在填筑的時(shí)宜選擇透水性好的填料并且做好臨時(shí)排水設(shè)施如邊溝,排水溝等。并且在地基上反挖30cm回填透水性好的材料并做好滲溝與外界邊溝連接好??梢詫⑸喜康挠晁冉胨軌蝽樌呐懦鲇行У淖柚沟叵滤蚪胨拿?xì)作用。
3.5搭板緩坡處理方案
形成橋頭跳車的原因是地基和路基在產(chǎn)生不均勻沉降,導(dǎo)致路面和橋面產(chǎn)生了高差。由于路基始終都會(huì)有沉降產(chǎn)生,如果搭板一端與橋頭剛性連接,在路基沉降的時(shí)候易造成板底懸空,造成搭板在橋頭處斷裂。一般采用簡(jiǎn)支梁的方法來設(shè)置搭
板。搭板的長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)填筑的高度,土基的狀況,來設(shè)置搭板的厚度、配筋以及長(zhǎng)度。研究表明搭板在5-10m為最佳。
4.結(jié)語
橋頭跳車是一個(gè)值得重視的問題,不僅對(duì)資源會(huì)產(chǎn)生浪費(fèi)也會(huì)造成安全事故,要解決問題要究其原因,對(duì)于不良地基應(yīng)該進(jìn)行地基加固處理,在填筑路基的時(shí)候,選擇良好的填料,控制好填料的含水量,做好排水系統(tǒng),在施工過程中嚴(yán)把材料質(zhì)量關(guān),嚴(yán)控施工技術(shù)質(zhì)量,完善管理制度,盡可能的減少橋頭跳車的想象。
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