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      高速公路橋頭沉降修復(fù)設(shè)計(jì)與計(jì)算

      2018-05-14 09:06:12李瑤
      絲路視野 2018年20期
      關(guān)鍵詞:高速公路

      【摘要】高速公路一旦產(chǎn)生橋頭沉降,會(huì)嚴(yán)重威脅到車輛通行安全。本文重點(diǎn)探討高速公路橋頭沉降的引發(fā)原因,并結(jié)合工程建設(shè)中的基層環(huán)境特征展開深入研究,提出高速公路橋頭沉降修復(fù)設(shè)計(jì)的有效方法。

      【關(guān)鍵詞】高速公路;橋頭沉降;修復(fù)設(shè)計(jì)

      一、高速公路橋頭沉降引發(fā)原因

      高速公路使用中橋頭部分與路面銜接處產(chǎn)生沉降,車輛通過(guò)時(shí)會(huì)出現(xiàn)跳橋現(xiàn)象,橋頭沉降問(wèn)題不僅影響到車輛正常通行,也威脅著高速公路路橋工程使用安全。橋頭沉降影響因素比較多,其中最常見(jiàn)的是工程建設(shè)中基礎(chǔ)加固不達(dá)標(biāo),工程投入使用后在車輛壓力的影響下基層會(huì)出現(xiàn)沉降,從而造成公路與橋頭連接部分產(chǎn)生高度差。修復(fù)設(shè)計(jì)是恢復(fù)高速公路工程使用安全的有效措施,需要對(duì)公路與橋頭部分沉降情況進(jìn)行計(jì)算。并對(duì)基層部分測(cè)量勘察,了解產(chǎn)生沉降的主要因素,對(duì)于已經(jīng)出現(xiàn)損壞的結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)加固,使之能夠恢復(fù)預(yù)期承載力,達(dá)到最佳沉降控制效果。對(duì)于橋頭部分已經(jīng)產(chǎn)生的高度差,在修復(fù)中需要使用建筑材料來(lái)構(gòu)建緩坡,從而減少車輛通行時(shí)出現(xiàn)的高度差震動(dòng)。高速公路橋頭沉降,只能夠通過(guò)加固與修復(fù)來(lái)解決,并不能從根源部分提升后,調(diào)整高度差使公路路面與橋頭保持一致。因此在工程前期設(shè)計(jì)中,也許要對(duì)基層做出加固,預(yù)防橋頭沉降問(wèn)題的產(chǎn)生。

      二、高速公路橋頭沉降修復(fù)設(shè)計(jì)措施

      (一)沉降處置設(shè)計(jì)

      高速公路工程中已經(jīng)產(chǎn)生橋頭沉降問(wèn)題,在修復(fù)中首先需要對(duì)沉降的具體區(qū)域范圍做出確定,并了解所對(duì)應(yīng)的基層區(qū)域中是否存在結(jié)構(gòu)損壞,承載能力下降的情況,可以使用換圖填制方法來(lái)對(duì)基層進(jìn)行加固。具體的橋頭沉降修復(fù)措施,還需要結(jié)合工程實(shí)際情況來(lái)研究?;鶎又械能浲翆觾?nèi)含有大量水分,受到壓力擠壓時(shí)水分會(huì)流走,也會(huì)因此產(chǎn)生沉降問(wèn)題。在對(duì)基層沉降問(wèn)題進(jìn)行快速解決時(shí),需要在工程施工前了解軟土層存在區(qū)域,并采用換土回填擠壓夯實(shí)等方法來(lái)解決。軟土層中的含水量最高可達(dá)到70%,換土回填后基層中的土壤可以使用混凝土旋噴加固。設(shè)計(jì)水泥攪拌樁來(lái)加固橋頭基層時(shí),將加固樁直徑控制在50cm,此時(shí)最能發(fā)揮加固效果,同時(shí)也不會(huì)對(duì)基層土壤造成過(guò)渡擠壓。橋頭路基的不均勻沉降是形成橋頭跳車最主要的原因,因此,有效控制橋頭與路基銜接處的路基沉降對(duì)提高行車安全和舒適性具有較大的現(xiàn)實(shí)意義。

      (二)復(fù)合壓縮模量計(jì)算

      經(jīng)過(guò)計(jì)算來(lái)判斷高速公路橋頭沉降情況,可以參照復(fù)合壓縮模量來(lái)進(jìn)行,構(gòu)建出高速公路使用中的基礎(chǔ)框架,針對(duì)框架系統(tǒng)內(nèi)確定壓力較大的部分,經(jīng)過(guò)公式運(yùn)算確定接下來(lái)工程建設(shè)所需要重點(diǎn)加固的區(qū)域。Eps=ηEp+(1-η)Es可以作為復(fù)合壓縮模量計(jì)算使用的公式,模擬出使用中的變化形式,其中Eps作為符合壓縮模量,η作為換土回填工程建設(shè)施工中所換置的總量。根據(jù)所確定的高速公路橋頭沉降參數(shù),將其帶入到所對(duì)應(yīng)的公式中,從而計(jì)算出修復(fù)過(guò)程中具體施工量。工程建設(shè)任務(wù)開展中,也能根據(jù)這一施工量來(lái)采取有效修復(fù)措施,提升工程使用階段安全性,將橋頭沉降所帶來(lái)的危險(xiǎn)降至最低。復(fù)合壓縮模量中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)綜合研究,計(jì)算過(guò)程中還應(yīng)該考慮工程自身特征所帶來(lái)的影響,確定最為合理的技術(shù)方法。

      (三)沉降變形量計(jì)算控制

      沉降變形量計(jì)算中,針對(duì)高速公路橋頭已經(jīng)產(chǎn)生的沉降問(wèn)題進(jìn)行控制。工程建設(shè)期間根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境特征變化來(lái)對(duì)施工方案進(jìn)行優(yōu)化選擇,沉降變形量控制過(guò)程中,選擇有效計(jì)算方法,從而確定出接下來(lái)的修復(fù)方案。沉降變形量會(huì)隨著使用時(shí)間增長(zhǎng)而改變,因此在計(jì)算中也需要考慮不可抗力對(duì)其造成的影響,高速公路工程結(jié)構(gòu)使用一段時(shí)間后,自身承載能力會(huì)下降,橋頭沉降問(wèn)題產(chǎn)生幾率也更大。當(dāng)產(chǎn)生變量時(shí),計(jì)算沉降變形所產(chǎn)生的具體程度,并經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算控制來(lái)實(shí)現(xiàn)接下來(lái)的施工量確定,在已經(jīng)產(chǎn)生沉降的區(qū)域內(nèi),采取有效控制措施,避免出現(xiàn)影響沉降變形的因素。橋頭部分的各項(xiàng)綜合影響問(wèn)題,都需要在合理范圍內(nèi)來(lái)進(jìn)行,對(duì)于沉降變量的綜合控制,施工方案以及控制方法上都需要優(yōu)化解決,沉降變量以及各項(xiàng)綜合因素之間所存在的問(wèn)題,可以從綜合防治角度出發(fā),形成維修及預(yù)防一體化的控制方法。

      三、結(jié)語(yǔ)

      根據(jù)橋頭軟土地基成樁后沉降變形量和復(fù)合地基承載力計(jì)算結(jié)果可知,采用干法(粉體)噴攪樁處理后的橋頭路基能夠滿足高速公路相關(guān)規(guī)范要求,有效降低了高速公路通車運(yùn)營(yíng)后發(fā)生橋頭跳車的可能,提高了行車的安全性和舒適性。該設(shè)計(jì)處治方案合理可行。干法(粉體)噴攪樁由于施工簡(jiǎn)單、取材方便,可以有效減少沉降、降低地基壓縮性、提高地基的承載力等,現(xiàn)已廣泛用于各類工程中,實(shí)際處理效果良好。

      參考文獻(xiàn)

      [1]王國(guó)富,路林海,李強(qiáng).區(qū)間隧道近距穿越高速公路橋頭變形控制新技術(shù)研究[J].現(xiàn)代隧道技術(shù),2017,54(05):217~223.

      [2]周琪,徐暉,朱千明.車輛沖擊荷載對(duì)軟土地基橋頭橋尾路面沉降影響分析[J].公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版),2017(09).

      作者簡(jiǎn)介:李瑤(1984.08—),女,漢族,四川渠縣人,本科,重慶錦程工程咨詢有限公司,工程師,研究方向:公路工程試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)的研究和運(yùn)用。

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