劉靜波
【摘要】軟土地基在公路工程施工中屬于特殊工程,本文主要是對軟土地基公路橋頭跳車的原因進(jìn)行分析,然后提出了解決軟土地基公路橋頭跳車的措施,希望為軟基公路橋頭跳車工程提供參考。
【關(guān)鍵詞】軟土地基 橋頭跳車 原因 應(yīng)對措施
一、 前言
在我國南方沿海地區(qū)公路修建工程中經(jīng)常會(huì)遇到軟土地基問題,在軟土地基上修建的公路會(huì)出現(xiàn)橋頭跳車的現(xiàn)象,這種橋頭跳車現(xiàn)象影響了車輛的行駛速度和安全行駛,所以解決軟基公路橋頭跳車問題已經(jīng)非常地迫切。
二、 軟土地基橋頭跳車的形成原因
軟土地基公路橋頭跳車會(huì)受到很多因素的影響,現(xiàn)將跳車原因歸納為以下幾個(gè)方面:
1、 地基軟弱造成的沉陷
軟土地基因?yàn)橥临|(zhì)的性能較差,會(huì)產(chǎn)生沉陷,這是橋頭跳車的重要原因。一般橋梁都位于溝壑地帶,這些地方的地下水位較高,尤其是在軟土較多的南方地區(qū),由于氣候和土質(zhì)的影響,建立在軟土上的公路抗剪強(qiáng)度低,很容易受到破壞,橋頭的地基填筑的高度大于一般的路面,基底的應(yīng)力會(huì)更大,在面對高負(fù)荷時(shí),更容易引起地基的沉陷。
2、 臺(tái)后填料壓實(shí)度不合
在后臺(tái)填料的時(shí)候,由于材料具備滲透性和較多孔隙的特性,在車輛長期的碾壓過程中后臺(tái)填料之間的孔隙會(huì)減小,會(huì)出現(xiàn)一定程度的沉降。在實(shí)際的工程施工中,即便是嚴(yán)格地按照工程施工要求進(jìn)行壓實(shí),但是因?yàn)橛袝r(shí)半幅進(jìn)行路基處理,壓路機(jī)無法橫向碾壓,縱向有40cm左右碾壓不到,以及夯實(shí)機(jī)具不配套等原因,后臺(tái)填料之間的孔隙不能完全消除,所以隨著時(shí)間的推移也會(huì)出現(xiàn)沉降現(xiàn)象,造成橋頭跳車,給車輛行駛帶來安全隱患。
3、 剛?cè)嵬话l(fā)引起的沉陷跳車
在剛度不同的路面跳車現(xiàn)象出現(xiàn)的振動(dòng)效果也會(huì)存在差異,在橋臺(tái)路面由于施工處理較好,所以基本不會(huì)出現(xiàn)路面沉降現(xiàn)象,但是和橋頭相連的公路地段的剛度和橋面的剛度是不同的,導(dǎo)致了橋頭路面和橋身之間存在較大的剛度差,這種剛度差就會(huì)讓地面和橋面對跳車產(chǎn)生的振動(dòng)吸收程度不同,跳車的振動(dòng)效果將更加明顯。
三、 軟土地基公路橋頭跳車的應(yīng)對措施
(一) 地基處理
處理好軟土地基問題就能很大程度上控制橋頭跳車問題。現(xiàn)在國內(nèi)的軟土地基處理主要有換填法、超載預(yù)壓法等等。結(jié)合目前的施工效果來看,每一種軟土地基處理方法各自具備優(yōu)點(diǎn),在實(shí)際施工過程中需要結(jié)合施工實(shí)際情況選擇合適的軟土地基處理方式。
1、 換填法
施工中若遇到排水性能較差厚度低于1m的軟土層時(shí),可以將軟土挖出一定數(shù)量然后換填排水性能較好材料,如:砂、礫石、卵石等等。為了提升軟土地基的強(qiáng)度還可適當(dāng)摻加水泥和石灰等材料,一般情況下?lián)Q填的厚度在30—100cm之間。采用換填法可以縮短工期,加快工程的進(jìn)度,但是造價(jià)較高。
2、 堆載預(yù)壓法
堆載預(yù)壓法是在工程施工之前采用不小于設(shè)計(jì)荷載的填土荷載,提前使地基固結(jié)沉降,提升地基的承載能力和抗壓強(qiáng)度。當(dāng)路面的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)之后,卸去荷載,再進(jìn)行路面建設(shè)。經(jīng)過堆載預(yù)壓處理的路面一般情況下不會(huì)出現(xiàn)大幅度的沉降。在堆載預(yù)壓的過程中一般是采用分層分級的方式堆載砂石等材料,這種方式既可以增加地基的強(qiáng)度又不會(huì)破壞地基。堆載預(yù)壓法的施工過程比較簡單,具備很強(qiáng)的操作性,但是在排水施工中工期較長,所以具體施工中需要結(jié)合實(shí)際施工情況加以利用。
3、 排水法加固橋頭軟基
在施工中經(jīng)常使用袋裝砂井排水法去加固橋頭的軟基,這種施工方法是在普通的砂井基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,和普通的砂井方法相比這種方法使用的砂數(shù)量更少,施工更加方便快捷,適用于松砂地基或者軟土地基。通過對袋裝砂井的梅花形布置,可以實(shí)現(xiàn)對軟土地基進(jìn)行豎向排水和進(jìn)行擠密的功能。在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)袋裝砂井的距離越小情況下固結(jié)的速率越快,距離越大的情況下固結(jié)速率越慢,所以在施工中會(huì)盡量減小袋裝砂井之間的距離,加速固結(jié)效率。在實(shí)際的操作中還要根據(jù)實(shí)際的施工情況進(jìn)行使用,在公路施工中一般結(jié)合砂墊層、堆載預(yù)壓等方法會(huì)達(dá)到更好效果,在砂資源豐富的地區(qū)采用這種方式可以更好的降低成本。
4、 塑料板排水法
塑料板排水法適用于透水性較低的軟弱黏性土。塑料板的排水原理和袋裝砂井的原理是一樣的,只是采用的原材料不同,塑料板是由芯體和濾套組成的,和袋裝砂井排水法相比塑料板排水具備施工速率高,對地基擾動(dòng)小,抗折能力強(qiáng)等特點(diǎn),在軟土地基的排水中使用也比較多。這種方法結(jié)合堆載預(yù)壓等方法一起使用,排水固結(jié)效果更好,地基抗剪強(qiáng)度更強(qiáng),承載力更大,這種施工方法的施工比較便捷,造價(jià)也相對較低,但是會(huì)存在一定的沉降,效果略低于前幾種施工方法。
5、 采用水泥粉噴樁復(fù)合地基加固橋頭地基
水泥粉噴樁主要適用于軟弱黏性土。它是以水泥或者石灰為主要的固化劑主要材料,通過深層攪拌在軟土中噴射石灰或者水泥干粉,增加土壤的強(qiáng)度,讓軟土具備更好的承載能力,減少地基沉降。這種施工方法比較簡單,設(shè)備的搬運(yùn)也比較容易,排水固結(jié)的時(shí)間較短,在施工完成之后地基的沉降較小,施工中也不會(huì)出現(xiàn)環(huán)境污染等現(xiàn)象,所以在現(xiàn)在解決軟基公路橋頭跳車施工中得到了廣泛應(yīng)用,但是這種施工方式的缺點(diǎn)是造價(jià)高。
(二) 橋頭路面處理
在橋頭路面的處理中,遇到瀝青路面,一般會(huì)在橋臺(tái)連接處增設(shè)變厚式的埋板;遇到水泥路面或者土路面時(shí),會(huì)將連接處的路面板改為變厚式。為了更好地保證連接部位的剛?cè)岢尸F(xiàn)漸次變化,在施工中要采用強(qiáng)度或者回彈模量均高于土基的材料,提高這個(gè)部位的承載能力和抗剪強(qiáng)度,減小錯(cuò)臺(tái)的幅度,減小橋頭跳車的現(xiàn)象。
四、結(jié)語
軟土地區(qū)的公路橋頭跳車現(xiàn)象是由多種原因造成的,在解決橋頭跳車的過程中也要綜合考慮各種因素,才能更好地解決軟土地基公路橋頭跳車問題,在具體的施工中需要結(jié)合實(shí)際情況選擇合理的解決措施。
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