李建強
(四川三江交通建設工程有限公司,四川 宜賓 644000)
在高速公路上有的路段會出現(xiàn)臺背回填處斷裂或者是沉降的現(xiàn)象,而一旦有汽車行駛到這段路的時候,就很容易發(fā)生危險,因此這種類型的交通事故也逐漸成為了高速公路發(fā)生事故的一種事故類型。一般來說,遇到這種路段會使得汽車跳躍起來,從而使得車內的乘客感覺不適,并且汽車的跳動會對路面產生一個沖擊力,對于路面也是沒有好處的。甚至如果這種現(xiàn)象比較嚴重的話,會威脅到車內乘客與司機的生命安全。接下來,本文就對高速公路橋頭跳車的理論進行分析,并且根據(jù)理論提出一些解決策略,希望能為有關部門提供幫助。
高速公路橋頭的地基和其他地方的地基相比較要更高一點,因此其基地的應力也比較大一些,這正是為什么高速公路的橋頭容易出現(xiàn)地基下沉的原因。而且由于高地下水位的影響,造成橋頭地基下的土質變得非常的軟。我們知道軟土的抗剪能力是非常弱的,在加上軟土中間都是水,空隙也比較大,因此一旦受到沖擊力是非常容易被擠壓的。結合以上兩點,我們發(fā)現(xiàn)高速公路橋頭出現(xiàn)事故的原因包括地基和土質的關系。
橋頭臺背的壓縮下沉是受到多種因素影響的,例如施工條件的限制、臺背附近的防護排水系統(tǒng)的安排以及填料的性質等。正常情況下,如果土地的壓實度為95%,那么在完工以后每立方米的土地都會發(fā)生1cm 的下沉,因此土地下沉的現(xiàn)象是沒有辦法完全被解決的,我們只能減緩其下降的幅度及速度。如果選用的臺背填料的含水量較高或者是空隙較大的時候,都會加速路基的下沉。因為當汽車及其負載與公路發(fā)生垂直碰撞的時候,臺背內的填料會不斷的被壓縮,很快就會發(fā)生路基下沉的現(xiàn)象。
對于橋頭跳車現(xiàn)象來說,有數(shù)據(jù)已經表明其受到汽車在橋頭跳車的時候震動的增強為主要的原因。由于在高速公路橋頭的位置,公路和結構物臺的剛度之間有著較大的差異性,因此這兩者附近會有大面積的土地出現(xiàn)剛度突變的現(xiàn)象。由于不同路面的剛度是不同的,而且不同剛度吸收能量能力的強弱也是不同的,因此汽車在不同路面產生的跳車效果也是不一樣的。由于結構物臺屬于一種剛性體,其剛度比較大,所以只能通過改變公路的剛度以減少兩者之間的剛度差,從而減少剛柔突變現(xiàn)象對橋頭跳車的影響。
地基作為高速公路橋頭的重要組成部分,對于橋頭跳車現(xiàn)象有著很大的影響。如果能夠很好的改善高速公路橋頭地基的問題,那么高速公路橋頭跳車現(xiàn)象也會得到有效的治理。而當前我國對于高速公路橋頭地基的處理也有著很多種方式,本文主要介紹以下幾種。
(1)深層攪拌法加固橋頭地基
深層攪拌法加固橋頭地基的主要步驟為:首先對地面進行處理,使地面保證平整。然后選擇合適的地點利用鉆機進行施工。先讓鉆機的鉆桿鉆入土地當中,然后進行噴漿、噴粉等一系列工作,完成以后再進行大面積的攪拌工作,注意需要進行多次攪拌,在全部工作完成之后提出鉆桿即可。一般來說這種方法適用于比較軟黏的土質,這種方式的實施理論就是能夠壓縮土壤中的空氣,使土壤更加緊實,而且現(xiàn)在已經出現(xiàn)了專業(yè)的深層攪拌機。這種專業(yè)的深層攪拌機在工作的時候會向周圍噴灑出大量的粉末狀物質,即固化劑。所以通過后期的不斷的攪拌的過程能夠使土壤中的水份被固化劑吸收,而且利用固化劑還能夠大大的縮短土壤固結的時間,因此工作效率也比較高。通過這種方式能夠有效的加深高速公路橋頭地基的抗剪能力,從而有效的減慢地基的下沉速度。
(2)采用砂樁加固橋頭地基
這種方式可以說是使用時間最長的一種加固地基的方式,可以說已經經過了時間的檢驗證明是非常有效的,因此這種方式在解決高速公路橋頭跳車現(xiàn)象上也有著重要的應用。砂樁加固的方式主要是能夠對地基土的豎向排水以及擠壓地基土有著明顯的作用效果。一般來說,使用這種方式都是需要和實際的情況聯(lián)系在一起,然后進行對地基的加固,從而減慢地基下沉的速度。這種方法在施工過程中,也是首先要對地面進行處理,在保證地面平整的情況下,在地面選擇合適的地方進行下一步的操作。其實也和深層攪拌法差不多,不過這種方法并不是噴灑加固劑而是加入一種特殊的材料,也不需要進行攪拌,直接就能夠達到加固的目的,所以這種方式相比深層攪拌法來說步驟比較簡單。
(3)塑料排水板堆載預壓法
使用這種方法的主要步驟為把地面處理平整以后鋪設規(guī)定大小以及規(guī)定數(shù)量的砂墊,然后再把已經經過套靴處理后的排水管鋪設到上面,最后再鋪設一層砂墊即可。一般來說,這種方式還會和超壓施工和堆載預壓結合在一起,因為這樣能夠更好的提高地基的承載能力以及穩(wěn)定性與抗剪能力。在使用這種方法的時候需要用到兩個主要的工具,即塑料排水管和濾套。而這兩個零件都可以用多孔管道板來代替。這種方法其實是在我國首先得到實踐以后才被進行廣泛應用的。這種方法和上面兩種方法相比具有價格低、使用方便的優(yōu)勢,但是最后的防止地基下沉的效果沒有上面兩種方式好,但是仍然有很多地方選擇這種方式來加固地基。
(1)利用新型輕質材料來作為路基
選擇一些輕質的材料,例如泡沫聚苯乙烯塊等能夠路堤帶來的自身重量對于道路的影響,而且對于橋頭和道路連接部分的下沉問題也可以進行一定的改善。使用這種新型的輕質材料對路基進行改造,減少公路受到的應力,也是一種改善路基下沉的有效方式。同時這種新型的輕質材料還具有綠色環(huán)保的特點,與我國當前提倡的可持續(xù)發(fā)展正好相對應。除此之外,輕質材料還具有安裝簡單方便,工期較短的優(yōu)點。
(2)臺背回填處理方式
在對高速公路的橋頭進行填充工作的時候,需要嚴格按照規(guī)定進行。要保證橋頭的填充始終沿著路基線進行,而且橋頭與橋臺之間的距離不得小于2 米。一般在建造過程中會建造一定數(shù)量的臺階或者是一些坡度比較緩的斜坡。對于橋臺的材料也應該進行嚴格的挑選,要能夠讓雨水很好的流入排水管中去,而且應該具有較強的透水性以及強度,這樣才能夠保證路基不會受到雨水的影響。
(3)臺背回填的壓實
其實可以認為臺背回填是否成功直接影響著臺背處的下沉情況,由此可見臺背回填壓實的重要性。而如果想要得到一個比較好的臺背回填的效果,首先需要建設一定數(shù)量的泄水管或者是盲溝,然后放到已經處理好的基地上面,最后在完工之后關注一下臺前的預防工程是否對稱。而且在加上后期對涵洞的挖掘,能夠更加有效的防止高速公路橋頭兩端的路面沉降問題。
總而言之,如果緊緊是按照普通的施工方式進行橋頭的施工是無法減少橋頭跳車現(xiàn)象的出現(xiàn)的,必須進行一定的手段加以改造,才能夠有效降低橋頭跳車事故的發(fā)生。所以,道路建設的工作人員在建設過程中需要根據(jù)不同的實際情況來進行不同改善方式的選擇,努力做到保障橋頭交通運輸?shù)陌踩3酥?,此項事業(yè)仍然需要引入大量的專業(yè)人才進行深入的研究,以保障駕駛人員的生命安全。