公路与城市道路桥头跳车的原因及防治措施论文_陆提峥

公路与城市道路桥头跳车的原因及防治措施论文_陆提峥

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摘要:随着社会经济的不断进步,我国的公路建设迅速发展,道路建设规模和数量不断扩大,随之人们对行车的舒适度和安全性要求也越来越高。但是桥头跳车却是公路与城市道路建设的一大质量通病,带来的隐患和危害极其巨大。基于此,本文对产生桥头跳车的原因进行了分析,并提出了相应的防治措施,希望对解决我国公路与城市道路桥头跳车问题,提升人们出行的舒适度和安全性有所帮助。

关键词:公路与城市道路;桥头跳车;原因;防治措施

1桥头跳车的危害

所谓“桥头跳车”,是指桥涵两端一定范围内路面相对桥面整体下沉,使得路面形成台阶式显著纵坡变化,从而引起通过的车辆跳起颠簸的现象。

任何车辆在公路与城市道路行驶的过程巾,若发生车辆跳跃问题,即桥头跳车现象,不仅不能保证乘车的舒适性,降低了公路的使用功能和服务水平,而且使行车的安全性大大降低,车子易偏离行驶轨道引发交通事故。桥头跳车既影响交通的迅速流动,车辆不得不在桥头跳车路段频繁减速、加速,又增加车辆损耗和废气的排放;另外,跳车产生过大的冲击荷载,会给桥头处有关构造物如路面、路基、桥面、伸缩缝等造成破坏,影响桥头构造物的工作性能,不利于我国公路与城市道路交通事业的发展。

2引起公路与城市道路桥头跳车的原因

2.1构造差异

桥梁为刚性体,自身压缩几乎为零,而桥头路基属柔性体,填料大多就地取材,不处理,从抗变形能力即弹性模量来看,桥台的弹性模量是台后填土弹性模量的干倍左右,两者在压缩沉降方面产生了明显差异,且柔性材料对能量的吸收要比刚性材料大,故在刚柔突变处必然引起振动的突变,产生跳车。

2.2设计差异

根据《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》规定高速公路、一级公路的容许工后沉降为:桥台与路堤相邻处≤lOcm,一般路段≤30cm,两者不同,而路桥设计按各自的指标进行设计。设计时对桥下地基地质研究比较仔细,往往是将桥台基础置于承载力较高的土层上,并对基础进行布桩或扩大基础等予以加固处理,故沉降量较小,而台后填方段地基未进行加固处理,碰到软土又难以处理彻底,引起土基固结压缩,产生沉降差。根据观察和对驾驶人员的调查表明,在高速公路上,当错台超过1.5cm时,就会出现跳车,即产生跳车。

2.3路堤下天然地基的沉降

天然地基沉降是引起不均匀沉降的主要原因。假设天然地基在自重作用下沉降已完成那么在天然地基土上修筑路堤时,由任路堤填土重量及车辆荷载作用,尤其是在桥涵处路基填土高度一般较大.使天然地基承受除自重以外的附加荷载.从而使天然地基成为欠固结土,导致在路堤重量及车辆荷载作用下天然地基产生沉降变形,特别是工后沉降较大且变形稳定历时往往持续数年乃至数十年。这种沉降变形的大小受路堤填土的性质及其填土高度影响,相同填土高度时.填土的容重越大,地基沉降变形也越大:相同填土容重时.填土高度越大,地基沉降变形也越大。

2.4路基填料时的压缩变形

路基填料方式多数是台背填料,但是在台背填料压缩填料的过程之中,由于受填料的自身性质、施工条件以及台前台背的防水工程的实际施工设置安排等因素的影响,从而决定了台背填料压缩过程是否能引起路基沉降现象的发生。在实际施工操作中,往往后台填料都是选用渗透性较强的材料进行填料,但是这类性质的填料具有很多的空隙,这时如果施工机械设备不能完好的压实填料颗粒的诸多缝隙,其同样会在荷载的作用之下以及在一定的周期期限下,同样会产生沉降,致使了跳车现象的造成。

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3公路与城市道路桥头跳车的防治措施

3.1施工控制

施工时一定要严格按着道路路基及桥涵施工的规范和要求,以及设计图纸进行施工,一方面要有真确的设计计算、规范的工艺流程、合理的施施工计划及严格的质量控制,另一方面要有高素质的施工队伍和先进配套的加工设备,并在施工中的各个环节、各个程序严把质量关。首先,施工中要防止雨水流人,对有地下渗水的应设置盲沟引出;其次,要严格控制好填料质量,尽量采用轻型材料、渗水性好的填料;第三,要对每层填筑质量实施检测,保证每层填筑厚度、碾压遍数、碾压厚度都符合规范和设计要求;第四,每个分项完成后,需逐层检查,为使路堤自身压缩而引起的下沉减小到最低限度,压实度必须达到设计标准。

3.2地基处治措施

地基处治的主要目的是改善地基性能,提高地基土的压缩模量与承载力,从而减小地基沉降。其方法主要有两类,一类是换填法,一类是加固法。换填法就是将地基表面的高压缩性土挖出,然后换填颗粒比较粗,压缩性能优良的材料,如天然砂砾、开山碎石、工业废渣、半刚性材料等。换填法只适用于不良地质、土层较薄的地基,如果软土层较厚,采用这种方法不仅不经济,同时施工也是比较困难的。加固法目前国内应用较多的有深层搅拌桩法,采用深层搅拌桩法加固桥头深厚软基,可以使软土硬结成具有整体性和一定强度的复合地基,从而提高桥头软土地基的压缩模量与承载力,缩短固结期,达到减小地基沉降的目的。其他常用的加固法还有堆载预压法排水固结法高压喷射注浆法.挤密砂桩法、振动碎石桩法、强夯法等。

3.3路基处理,台背回填处理方式

台后还可选用摩擦角大、强度高、压实快、透水性好的填料,选用这些填料有利于渗入的雨水沿排水设施顺利排出,也有利于改善压实性能,使路基容易达到设计要求的密实度。填料的铺筑一般在基底处沿路堤纵向距桥台背不小于2m,且与路基相接处按不大于1:1设置斜坡或台阶,回填高度视路堤高度而定。桥头回填处理的另一方式是在路基上部(约50cm范围内)设置水泥稳定料改善层次,使路堤体的刚度有所提高。一般稳定层结构是沿路堤纵向距台背约10m段,用一定剂量(如4%~6%)的水泥进行稳定,并且远桥台端设置不大于1:1斜坡或台阶。上述两种处理方式均能达到减少竖向变形和刚柔突变的成效。银川至古窑子高速公路就是同时考虑以上两种方式,效果非常不错。

3.4路面处治

路面是指用筑路材料铺在路基顶面,供车辆直接在其表面行驶的一层或多层的道路结构层。鉴于路面直接与自然环境、与车辆有着亲密接触,因此,其处治的好坏也是解决桥头跳车病害的重要因素。

(1)路面类型过渡。桥头不均匀沉降原因有很多,且难于根除,为此应根据桥涵的长度和接线填方长度以及路基的容许工后沉降等情况,在桥头一定长度范围内铺刚性过渡层或沥青过渡层,待路基沉降基本完成后,再改铺原设计的永久性路面。(2)设置桥头搭板。对水泥砼路面,可将连接处的路面板改为变厚式;对沥青砼路面,可在桥台连接处增设变厚式水泥砼埋板,但无论是搭板、埋板或是变厚式板,都宜采用强度及回到弹模量均高于土基的路面结构层材料,以提高该部位抗冲能力和整体受荷,利于调整不均匀沉陷,减小错台幅度。(3)设置纵向反坡。在可能产生沉降的范围内,根据沉降的经验值设置一定的纵向路面超高,以抵消路基的工后沉降,从而达到消除桥头跳车的目的。

4结束语

桥头跳车一直是困扰公路与城市道路修建和使用的关键性问题,至今仍无十分满意的处理原则或规范,且其治理复杂,带来的隐患和危害十分严重。因此,道路建设管理部门及有关行业的学者对此问题要采取科学、合理、有效的措施进行预防或工后处治,以更好地保证道路的使用寿命,促进我国道路交通的可持续发展。

参考文献:

[1]张堃,姜景山.浅议公路桥头跳车的原因、危害及防治措施[J].黑龙江交通科技,2015,38(02):6-7+9.

[2]李鹏.桥头跳车的原因探析和防治措施[J].工程建设与设计,2017(23):130-132.

[3]王磊.公路桥头跳车原因分析及防治措施[J].绿色环保建材,2016(12):73.

论文作者:陆提峥

论文发表刊物:《建筑细部》2018年2月下

论文发表时间:2018/9/27

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