公路桥梁软基不均匀沉降的原因与处理方法论文_刘举军

公路桥梁软基不均匀沉降的原因与处理方法论文_刘举军

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摘要:随着社会经济的不断发展,人们生活水平的不断提高,对于基础设施的质量与建造水平也有所要求。公路桥梁作为连接各地区之间的纽带,是促进各地区之间交流的关键所在。然而,虽然公路桥梁的建设在逐渐提高,但是仍然窜爱着软基沉降不均匀等问题。文章通过对公路桥梁过渡段软基路基沉降不均匀的原因进行分析,对公路桥梁过渡段架构方法进行探究,并就桥头软基具体的处理方法进行了研究,希望能够帮助解决这一问题。

关键词:公路桥梁;软基不均匀沉降;原因;处理方法

一、前言

随着社会的不断发展和科技的不断进步,越来越多的基础设施都在改良和进步的道路上前行,公路桥梁也不例外。作为促进各地经济发展的关键设施之一,其质量与安全就备受关注。当前,公路桥梁仍然存在着软基沉降不均匀等问题,作为公路建设中常见的一类情况,如何缓解甚至是消灭它是一个值得考虑,也是必须考虑的一个问题。只有将公路设施的建设水平提高了,整个区域的经济水平才能腾飞发展。

二、公路桥梁过渡段软基路基沉降不均匀原因

(一)桥头引道软土路基处理不足

根据公路运营调查结果可以看出,公路软基路段由于地基不均匀沉降而导致的桥头跳车现象,其主要发生的原因是在进行设计施工的时候,不进没有充分的进行前期的准备,没有进行更多的地质钻探布孔,也没有更深层的钻探。从而使得软基的存在没有被发现。即使发现了有软基,也没有经过更深入的分析得知其具体的深度和范围,以及软土各类的物理化学性质,进而遗漏掉了对桥头路基软土地基的治理,即使有所治理,也不到位,无法达到根本目的。不仅如此,由于在进行施工的过程中,可能会受到雨水的冲刷,导致路基强度降低,水土流失,从而导致了路基的不均匀沉降。[1]

(二)桥台台背路基压实度不合格

在进行公路桥梁的建设中,可以说基本上所有的桥梁、明涵和通道等都需要采取台背填土进行处理。但是,如果施工过程所采取的施工材料、施工设备、顺序、经验和施工作业面等工程因素处理的不够到位,会导致填土压实度无法达到工程所规定的标准,从而使得软基不均匀的沉降。

(三)桥头引道过渡段结构的布局不谨慎

在桥头引道路基工程作用的过程中,可以采用的方法有很多,比如粗粒料填筑加筋土法以及钢筋混凝土过渡板等方法等。[2]实施这些常见的方法的最终目的就是要提高公路路基的整体强度。但是由于其布局的不够周密,有些时候无法达到时的路桥建的刚度变化降低的目的,进而也就无法缓解沉降不均匀的情况。

三、公路桥梁过渡段架构方法

(一)缓和过渡段的合理设计

由于不同的桥梁所处的地理位置和使用方式都有所不同,所以结构上也会有所差异。从刚性比较大的混凝土结构的桥台,到填土路基的沥青混凝土较为柔性的路面结构,他们之间的差距是很大的。所以,在进行软土路基的处理的时候,一定要根据各路段不同的强度差异,设置相应的强度过渡段。按照一般的标准,柔性路堤跟刚性台面之间的强度过渡段应该有50米长。如果说实际的工程环境无法实现该标准,最低也不能少于30米。[3]此外,如果说桥头引道没有软土地基的话,按照5厘米的不均匀沉降作为控制标准,0.4%作为沉降的坡差控制,纳闷强度过渡段就不得少于13米。

(二)路桥过渡段的路基条件与地基条件

有些技术需要一定的环境条件,才能够发挥其真正的作用。土工合成材料加筋路堤的方法也是如此。如果说没有满足一定的路基条件和地基条件,使用该方法是不能够有效地阻止地基沉降的,同时也是不能够提高路基地基的承载力的。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆只有当路基有足够强大的承载力时,在行驶车辆荷载与路基填土的自重荷载的共同作用下,没有产生结构破坏性的不均匀沉降的情况下,使用该方法才有一定的效果。所以,路基条件一定要满足施工的要求,符合一定的规范,即达到路基的工后沉降值保持在10厘米以下,沉降差要小于5厘米,沉降坡差要控制在0.4%的标准以内。[4]

(三)公路桥梁过渡段的结构形式

桥台台背路堤填铺土工格栅。在进行路桥过渡段的施工设计的时候,应该采取土工格栅工艺。当土体和土工格栅相互结合的时候,两者共同对主要荷载进行承受的时候,土工格栅能够使土体发挥抗剪强度,并且能够使得土体的侧向变形受到约束,不容易出现侧向位移的情况。由此可见,该工艺在保持路基的稳定性中起到了极大的作用,使得路基的变形模量大幅增大。路基填土河其也会出现摩擦的情况,这就可以使得荷载被重新分配,垂直应力能够大大下降,这样一来路基的土体承载力就上升了,就不容易发生不均匀沉降。不仅如此,因为水平铺设的土工木栅是有弹力的,所以即使收到反复的碾压,发生的变形也是微乎其微的。所以说,要防止不均匀沉降的现象出现,在进行建设的时候可以充分的利用该技术的作用。

四、桥头软基处理方法

(一)排水固结法

排水固结法是一种较为常见的处理方法,它的处理成本比较低,但是同时花费的时间就长了,一般是采用薄层轮加法进行填筑施工,其关键在于要充分地利用好淤泥排水固结后增加的强度进行加载,每一层的填筑厚度要控制在0.25至0.30米之间,并且等到地基中孔隙水压力消散了,沉降稳定了,才能进行下一层的填筑。[5]通过具体的实践可以发现,如果把每填筑一层到沉降收敛作为一个周期,那么一个周期需要的时间是6d~7d。如此算来,将所有的填筑工作完成就需要十个月的时间,其中还不包括出现突发的情况,比如天气恶劣、机器设备损坏等。不仅如此,填至设计高程之后,还需要3~4个月的时间才能满足每个月20毫米的沉降速率标准。由此可见,这种方法所需要的工期很长,并且面对比较恶劣的施工环境,所需要的时间就更长了。同时,它也特别容易受到一些外界音速的影响,不安定因素很多。

(二)粉喷桩复合地基法

粉喷桩复合地基法与上一种方法相比,速度快了很多,但是也存在着一些问题。虽然该方法在很大程度上对土体的承载能力进行了改善,其受力模式是桩间土与桩体共同受力,能够十分有效的减少土地的不均匀沉降,但是由于两者之间存在着压缩的问题,仍然没有从根本上解决沉降的问题。该问题在一般的施工地段并不突出,主要是在淤泥比较深,力学指标比较差的地段比较明显。在实际应用中,即使进行了4~5米的填土,沉降仍然有0.6~0.7米。[6]土体压缩致使淤泥孔隙水压力上升,且由于该种原因产生的压力是不容易消失的。并且,如果是桥梁比台背填筑先施工,就会导致水压力的作用时间更加得长,会对桥梁市加一个水平推力,长此以往,严重的会导致桥梁开裂。如果两者顺序相反,那么就不会出现这种情况,填土的速度和水压力的消散速度都可以加快。当然,要采取这样的方式所花费的成本也相对来说较高。

五、结束语

综上可知,要解决公路桥梁软基不均匀的问题,要从多方面进行考虑。首先要分析其原因,造成该现象的原因有桥头引道软土路基处理不足、桥台台背路基压实度不合格和桥头引道过渡段结构的布局不谨慎等。公路桥梁过渡段架构方法有缓和过渡段的合理设计、路桥过渡段的路基条件与地基条件和公路桥梁过渡段的结构形式。需要利用排水固结法和粉喷桩复合地基法等处理方法进行解决。

参考文献

[1]徐志学.公路桥梁软基不均匀沉降的原因与处理方法[J].城市建筑, 2014(23):96-96.

[2]李雪健.公路桥梁软基不均匀沉降的原因与处理方法[J].广东建材, 2018, 29(5):67-69.

[3]潘志宏.浅探公路桥梁软基的施工技术及处理方法[J].城市建筑, 2017(18):74-74.

[4]徐志学.公路桥梁软基的施工技术及处理方法[J].城市建筑, 2014(23):100-100.

[5]王曙.浅析路桥过渡段软基的处理方法[J].社会科学:文摘版,2016:00209-00209.

[6]于龙平.公路桥梁软基路基路面施工[J].交通世界, 2018(5):284-285.

论文作者:刘举军

论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期

论文发表时间:2018/12/7

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