桥头跳车公路工程论文

2022-04-20

长期以来,桥头“跳车”问题一直困扰着公路建设者和工程设计人员,新老学者、科研技术人员以及施工单位在路基施工方面想尽了办法但效果不佳,这些办法包括对结构物台背填土的处理和提高填土质量标准等以减少填土土体本身的工后沉降等。但这些方法针对路基填料本身考虑的非常详细,却忽略了路基以下原状土承载力的问题。下面是小编精心推荐的《桥头跳车公路工程论文(精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。

桥头跳车公路工程论文 篇1:

公路工程中桥头跳车的原因及防治

【摘要】在公路工程建设中,由于桥头沉降导致出现的跳车现象,已成为公路与城市道路的最普遍的病害之一。桥头纵坡一般较大,路基和桥台又有沉降差,汽车在上下坡过程的安全性、舒适性就得不到保证,另外桥台台背伸缩缝、结构层路面在车轮荷载反复冲击碾压下容易造成破坏,引发交通事故。所以防止桥头沉降具有非常重要的意义。

【关键词】公路工程;桥头跳车;分析与防治

一、桥头跳车的原因分析

桥头跳车是指公路桥头由于桥涵构造物两侧与路堤填料衔接处的差异沉降而使路面出现显著的纵坡变化,从而导致车辆通过时产生跳跃的现象。它与地基条件、填筑材料、施工机械设备以及施工工艺等诸多因素有关。具体如下:

1.1 路基沉陷

不良地质处理不当是造成桥头跳车的主要原因。桥台及台后填方的地基一般情况为同一性质或同一类型的地层,但由于桥台基础通常都进行了加固处理,所以它的竖向沉降变形极小,而台后填方的地基一般不进行加固,其竖向沉降变形都远大于桥台下的地基变形,特别是南方地带多有深厚软土,抗剪强度低,一旦受到扰动,天然结构易受破坏,强度便显著降低,再加上桥头路基填筑高度较大.产生基底应力相对较大,在车辆荷载作用下,更容易引起地基沉陷。由于地基的这种差异变形,反映到上部路面,就出现了桥台和台后填方段的差异沉降变形,以至形成台阶,造成桥头跳车现象[1]。

1.2压缩沉降

台后填料一般为渗透性材料,存在着较多孔隙,加上施工时受施工作业方面影响,压实机具不能过分靠近台背,无法将填料颗粒间孔隙完全消除,在车辆荷载和自身重力作用下,填料迅速压缩。孔隙率降低,便在短时间内产生压缩沉降而造成跳车[2]。有时在工程实践中,虽然施工工序符合规定,压实度也达到要求,但相关研究资料表明,路基填料本身的压缩变形一般是路基填筑高度的1%,而高等级公路台后回填高度一般都较高,因而台后填土的压缩变形也就相应较大,随着时间推移,也会产生不可避免的沉降。

1.3施工不当

当前一些施工队盲目追求高速度,没有严格按施工规程作业,对地基造成扰动和破坏或使地基没有充分的时间固结。台背填土速度过快.对台背挡土墙等构造物挤压力大,施工时没有按分层填筑、分层碾压、分层检测,三分法”施工。用料没有把好质量关,排水措施没有做好,压实度没有达到要求。这些人为因素使高填土引道不稳定.工后沉降大且不均匀。这是造成跳车现象主要原因之一。

1.4排水不畅及填土流失

在桥涵与路堤的连接部位,由于存在缝隙,雨水会沿缝隙渗透,下渗水对桥台一般不产生破坏作用,但对土类填料易产生浸蚀和软化,特别对填方体压实不够,易产生侵蚀和软化,降低强度,导致填方体变形。在外部车辆荷载冲击作用下,必然造成桥头路基沉陷[3]。

二、桥头跳车的防治举措

1.1软弱地基处理

防治跳车现象发生最直接的办法就是处理好桥头的软弱地基。国内为控制这一现象发生,通常对软弱地基的处理方式要格外注意换填法、超载预压、塑料排水板、喷桩复合法等的常规常用方法。而其中的水泥粉喷桩复合方法对软土的处理更为有效,其施工周期较短,但是同样费用较高;而超载预压利用施工过程中对软基的预压荷载,实现处理控制好软基的施工效果,但是 同样施工周期较长,而相对塑料排水板加固其实行的加固效果更为明显,而且施工流程更为简单,因此,从综合成本利益上来看,此处理方式较为实用。

1.2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時考虑以上两种方式,效果非常不错。

1.3台背回填处的压实

桥涵路堤施工后如果出现沉降,会直接影响加大桥头跳车现象发生的几率,因此首当其冲的应该做好填筑路堤工作,一般处理方式可以对路堤进行预压处理使其固结,而等到路堤沉降以后就可以把涵洞上的土方加以挖除。另外,在台背填筑前,最好把桥涵顶面的排水设施工作做好;另外,台背回填这道工艺过程的实施比较特殊,应格外注意桥台衔接与路基的特殊位置,这里辗压、压实工作相对薄弱,工作较为困难,只有选定较小的台北回填类的压实机器设备进行到位的辗压、压实,但要注意每层的填筑厚度宜取12厘米左右进行反复压实、辗压多次,并且还要对每层处理的辗压厚度进行严格检查。

1.4路面处理

桥台搭板的防治措施可以缓解跳车的现象发生,其简单原理为在柔性路堤与刚性桥体结构中起到一个缓冲、缓解作用,搭板的铺设可以使路堤的沉降幅度降低,即过渡到刚性桥台上;至于搭板长度是由桥体上通行的车速与填土的高度以及施工后的沉降差所决定的,常规选取3-15m。值得注意的是,在搭板铺设的同时,可能其受基层应力影响,基层接受面与垫层以及路基就会变形,而发生沉降,因此针对这种情况,笔者就此介绍以下两种的防治措施:

1.4.1台背填料中加设土工格栅

在桥头一定范围内的路基填料中按不同高度分层次的加设土工格栅。利用土工格栅抗拉能力强的优势,增加路堤的抗拉、抗剪强度,提高路堤的整体性、稳定性,减小路基的不均匀度,能有效防止搭板的倾斜,从而减少桥头连接段路基的不均匀沉降。

1.4.2搭板末端设置枕梁

在搭板末端设置枕梁支撑,并在枕梁下设置水泥搅拌桩,使枕梁及水泥搅拌桩共同参与搭板受力,防止或减小因搭板倾斜而造成的跳车现象。

1.4.3设置变厚式埋板

搭板尾端处理可以浅埋、加设后式埋板,从而在一定程度上可以实现避免二次跳车发生。埋板的长度可以设置加设为3-5m。沥青的路面直接在搭板的末端加设厚式水泥混凝土就行,而如果是水泥混凝的话,就可以在搭板尾端、末端的接触路面改成加厚式板;而在搭板、加厚式埋板以及埋板的下层,应采取荷载强度或者弹性量较高的结构建设材料,以保障桥台与连接的路面衔接的刚柔层得倾斜变化,即水平与垂直方向的变化,从而提高桥体路面与结构之间的荷载能力与抗冲能力,进一步减少沉陷可能,规避缓解桥头跳车以及二次跳车现象发生。

三、结束语

总之,解决桥头跳车的问题是一项比较复杂的系统性工程,桥头跳车历来是公路建设中较为常见的一种路基病害问题。随着我国经济快速持续增长,预防和治理桥头跳车是一项长期而艰巨的工作,需要设计、施工、监理和管理等各个单位共同努力才能完成。另外,应用各种新工艺、新设备、新材料、新技术,针对不同原因,提出方案,才能有效地避免桥头跳车病害产生,不断地改善行车条件,促进经济发展 。

作者:马东霞

桥头跳车公路工程论文 篇2:

关于公路工程桥头“跳车”问题的处理

长期以来,桥头“跳车”问题一直困扰着公路建设者和工程设计人员,新老学者、科研技术人员以及施工单位在路基施工方面想尽了办法但效果不佳,这些办法包括对结构物台背填土的处理和提高填土质量标准等以减少填土土体本身的工后沉降等。但这些方法针对路基填料本身考虑的非常详细,却忽略了路基以下原状土承载力的问题。

土基在未加荷载前基本上是稳定的,一旦加载,土基的变形、沉降是必然的。尤其是高填方路基。地基承载力越弱或路基填土越高,沉降越大,桥头“跳车”的反应就越强烈。由于结构物均为中空,作用在其地基基础上单位面积的荷载仅为相邻路基填土荷载的50%~60%。设计时又常常对结构物的地基承载力进行补强并扩大承载面积以保证结构物基本不产生沉降,而不充分考虑相邻路基填土土体下的地基承载力不均沉降,而产生跳车现象及对行车安全和结构物的使用带来隐患。

我们认为解决和减少桥头“跳车”的根本在于路基填土以下的地基,减轻桥头“跳车”的工程措施主要为三个方面。

一、台背填土的工程质量控制

台背填土的工程质量控制问题得到了各方面的重视,台背填土工程的质量保证能减少填土本身的工后沉降,可以减轻桥头“跳车”的反应。设计中,一般均要求台背填土的压实度大于重型击实标准的95%以减少该部分填土的工后沉降,并常常对填料进行处理以提高其强度和稳定性并减小填料的密度。虽然,施工中要使台背填土的压实度达到设计要求困难很大(难以展开机械化施工,小型机具压实困难等),但监理工程师仍然是要求施工单位必须达到规定的压实度要求后方可进行下一工序的施工。

施工中对填土质量的控制主要有三点:

1、击实标准。工程中常有击实标准偏低的现象发生,施工人员必须对填料做出正确的击实试验并做平行试验进行对比验证,监理工程师必须严格要求和控制。正确的击实标准是台背填土工程质量控制的保证,否则,工程将无质量可言。

2、填料。填料是台背填土工程质量控制的核心及关键,必须严格控制填料与标准击实所用材料的一致性,避免多土混用,只有这样才能保证填料的压实质量。

3、压实厚度与压实度。由台背填土在施工中,难以使用重型机械,压实厚度的控制就非常重要,尤其是靠近墙体附近只能采用人工和小型机具进行施工,压实厚度宜控制在15cm以下,压实度必须严格控制其达到95%以上,不论是施工单位还是监理工程师均应适当加大检测频率,保证填料的压实质量。

二、地基的处理

工程地基原状土的处理是保证路基稳定,减少工后沉降的最有效措施。对于地基处理虽然方法很多,但工程造价均比较高或需要拖延工期太长,因此,都是用于软土地基或软弱地基的处理。一般性地基路段因整个路段相对沉降比较均匀,填筑路基的稳定性及沉降反映不明显,但在路基与结构物的相接处台背填土就显得矛盾极为突出。原因是设计中,设计人员对结构物的稳定性非常重视,而对填土路基的沉降重视不够及方法不多或因投资过大不能进行处理,使矛盾在两者衔接处暴露出来。根据以上分析,认为进行结构物两侧台背填土设计时,应对其地质条件及承载力进行全面的分析,根据填土路基高度、加载情况对地基进行处理,并使其逐渐过渡。与结构物的距离由远至近,使地基承载力逐渐加强。

三、台背填土材料的选择

台背填土材料对台背沉降有非常大的影响。在地基承载力相同的情况下,荷载对原土基的沉降起着非常大的作用,填料的压实度越大,荷载就越大,则沉降就越大。因此,我们建议尽可能的采用轻质填筑材料做为台背填筑以减轻对原土地基施加的荷载使地基承载力相对增强,并与路基填土的衔接长度适当加长,且道路等级越高,过渡段长度要求越长,以减轻标高突变产生的影响。与结构物的距离越近,路基填料的综合密度就应越小。通过科学的填筑轻质材料能较为有效地避免桥头“跳车”现象的产生。

通过我们对桥头“跳车”产生因素及处理方法的思考与浅见,认为桥头“跳车”问题的解决首先应在设计上引起足够的重视,对结构物及相邻路基的地基承载力进行综合考虑并对路基的地基承载力进行补强,使其缓慢平稳的过渡。其次在材料的使用方面,尽可能的采用质地较轻的材料进行台背填土的填筑,并适当加长与普通素土填筑路基的衔接长度。通过以上方法能够有效地减轻道路使用过程中桥头“跳车”现象的产生,提高车辆行驶的舒适性。

作者:冯保德 王芳

桥头跳车公路工程论文 篇3:

解决高速公路跳车的理论与施工

【摘要】随着人们生活水平的逐渐提高,我国的高速公路也是发展迅速,在高速公路中普遍存在的现象就是跳车现象,特别是桥台跳车,可以说是逢桥就会发生,也是比较难以根治问题。本文先对高速公路桥台跳车现象进行了原因分析,进而指出了高速公路桥台跳车的预防措施,希望能为公路设计人员带来一些帮助。

【关键词】高速公路;桥台跳车;原因;措施

高速公路桥台跳车想想是普遍存在的以及难以解决的问题之一,跳车想想不仅仅影响行车的速度、加大了油耗,影响桥梁结构安全,更大的危险是损害车辆给乘客带来不适,严重时甚至还会发生车祸,高速公路不同地方跳车原因有些许不同,本文主要讲述桥台跳车现象,先从跳车原因说起。

一、高速公路桥台跳车分类原因。

高速公路桥台跳车主要可以分为两种,一种搭板上下桥跳车,第二种是无搭板上下桥跳车,在跳车过程中,车辆经常处于超重或是失重状态,引起高速公路桥台跳车的原因按照施工经验来看,主要原因大致可以分为四类。

第一个原因是后台填方路基基底下沉,通常情况下,后台路基下卧层是软地质,若是不经处理就开始使用,就会造成软地质不断的排水印发路基整体不均匀,严重破坏路基的结构。

第二方面是由台后填方路基下沉引起的。这类施工原因主要是在后台路基工程中,质量把关不够严,导致填方压实度达不到设计标准,在投入使用后,公路不断受到超过负载能力的压力,而且还要承受公路的自身压力,导致本来就不密实的颗粒挤出水分,进而使得公路路基体积缩小,由原来的疏松变得密实,造成高速公路路基顶面下沉,进而引发高速公路跳车现象。

第三个原因就是由桥台锥体损坏使路基土体前移而引起的跳车现象,桥台椎体有土料填筑而形成,通常采用30cm5#浆来进行护坡,若是遇上洪水暴发,就会造成椎体受损,而后台的路基因为失去椎体的支撑而发生前移,严重的时候甚至会造成前坍,最终的结果就是造成路面下沉引起跳车现象频发。

第四个原因就是由挖方桥台台后路基下沉引起的。引起桥台台后路基下沉的原因有很多,包括路基在碾压时没有严格按照标准厚度(40cm)和压实度(不小于95%)来执行、施工期(无雨季节)的地基等出现了湿陷性或是因为在寒冷未尽时,冻土尚未完全融化就开始铺设路面等这些现象都会引起桥台台后路基下沉。除了以上的原因还有其他的一些如挖方桥台台后路基隆起、由于桥台地基承载力不足引起桥台基础整体下沉或偏沉等这类原因也会引起跳车现象频繁发生。

二、解决高速公路跳车的施工措施。

结合多年的高速公路施工经验,提出以下几点施工措施,首先一点便是台后下卧层软土的处理措施,在施工时若是发现土质呈现两种状态,即覆盖层土质较好,但是下卧层土质却呈现出流塑态,一般采用注浆法来进行处理。具体是用钻机钻进,布设孔径70mm 左右的梅花孔或三角孔在覆盖层顶面,插入灌浆管,最后进行高压注浆处理。需要注意的是注浆压力并不是固定的,对于扩张难度不大的通常采取的注浆压力在(0.35~4.0)Mpa,对于个别难于扩张的,注浆压力可增大到6.0Mpa才能达到设计标准。

第二点是不符合设计标准的后台原地面地质的改善,如厚度小于1.5m的对于淤泥地段,一般采取的措施是挖除全部淤泥,在填充砂砾等透水性材料,填充以后在进行压实,使得地质符合设计标准。对于厚度超过了1.5m的淤泥地质,若是工期不是太趕,通常的做法是先排除地下水,进行晾晒,然后在淤泥顶面铺设砂垫层,比对铺设层进行预压,预压期可以按照具体情况设为3~6个月,预压完成后,若是沉降速度观测值不大于1mm/d 就可以进行路基的填筑,若是满足不了就需要加长预压期知道满足标准。对于淤泥超过10m的沼泽路段,若是工期没有很大限制比较长,处理路基通常采用碎石桩方法来进行,若是工期比较赶,通常先是需要虚填渗水土,这样沼泽就会形成一个浮体土层,在进行新填土体上进行旋喷桩作业,将顶层的土体进行重锤夯实,利用灌砂法来检测密实度,复合之后就可以进行填筑路基。

第三点就是要确保后台路基的填筑密实度,台后路基填料一般要求是渗水性比较高,而且要便于压实,因此需要选用一些优质的填料,在施工时严格按照设计要求来进行施工,一般密实度标准在0~80cm 为95%,对于原地面,一般压实度要求达到85%以上,而为了确保安全,一些施工标准提高了要求,施工单位一定要保证工程系hi量符合设计标准。在碾压控制中,一般要确保砂砾虚铺厚度控制在30cm 以内,在对调料进行压实时,可采用先边后中法,第一遍采用静载慢速,之后就要采取振动压实,在对压实度进行检测时要采用灌砂法严格按照规范进行检测,只有在检测符合标准时,才能继续填筑。还有一些其他的工程措施如保证挖方桥台台后路基的质量。如若是土质含水量过高,一定要进行适当翻晒,若是含水量太高导致晾晒难度大,需挖除换填。这类路基的压实度严办要求是高于95%。

三、高速公路跳车处理措施。

对于已经发生跳车现象的高速公路而言,根据跳车现象程度的不同也要采取通通的处理措施。首先便是先找出发生跳车的原因,若是由下卧层下沉引起的,就需要先勘查图纸确定合适的方法,如对于软土质而言可进行高压注浆处理。若跳车现象是由路基下沉引发的,就需要先停止车辆运行,在进行压浆处理,符合标准后在通行。

【结束语】:

综上所述,本文主要讲述了高速公路桥台跳车的原因以及防治措施,随着我国高速公路的不断建设,也许还会发生一些没有出现过的现状,跳车预防措施也是一个需要长远坚持的工程,这些都需要公路建设者们共同努力去解决。

参考文献

[1]邓文相.高速公路桥头跳车病害处治[J].中南公路工程,2005,30(2).

[2]张福波,闵晓洁,李建等.浅谈高速公路桥台跳车现象的预防和治理[J].城市建设理论研究(电子版) ,2013,(21).

[3]张洪涛.高速公路桥头跳车技术浅析[J].卷宗,2013,(2).

作者简介

李佳,女,河北万全,1986年9月,大专,万全县顺通公路养护工程有限责任公司,职称:初级,研究方向:道路桥梁工程技术。

作者:李佳