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。
【關鍵詞】軟土地基 橋頭跳車 原因 應對措施
一、 前言
在我國南方沿海地區公路修建工程中經常會遇到軟土地基問題,在軟土地基上修建的公路會出現橋頭跳車的現象,這種橋頭跳車現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受到很多因素的影響,現將跳車原因歸納為以下幾個方面:
1、 地基軟弱造成的沉陷
軟土地基因為土質的性能較差,會產生沉陷,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,由于氣候和土質的影響,建立在軟土上的公路抗剪強度低,很容易受到破壞,橋頭的地基填筑的高度大于一般的路面,基底的應力會更大,在面對高負荷時,更容易引起地基的沉陷。
2、 臺后填料壓實度不合
在后臺填料的時候,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填料之間的孔隙會減小,會出現一定程度的沉降。在實際的工程施工中,即便是嚴格地按照工程施工要求進行壓實,但是因為有時半幅進行路基處理,壓路機無法橫向碾壓,縱向有40cm左右碾壓不到,以及夯實機具不配套等原因,后臺填料之間的孔隙不能完全消除,所以隨著時間的推移也會出現沉降現象,造成橋頭跳車,給車輛行駛帶來安全隱患。
3、 剛柔突發引起的沉陷跳車
在剛度不同的路面跳車現象出現的振動效果也會存在差異,在橋臺路面由于施工處理較好,所以基本不會出現路面沉降現象,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,這種剛度差就會讓地面和橋面對跳車產生的振動吸收程度不同,跳車的振動效果將更加明顯。
三、 軟土地基公路橋頭跳車的應對措施
(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。現在國內的軟土地基處理主要有換填法、超載預壓法等等。結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點,在實際施工過程中需要結合施工實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,可以將軟土挖出一定數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度還可適當摻加水泥和石灰等材料,一般情況下換填的厚度在30—100cm之間。采用換填法可以縮短工期,加快工程的進度,但是造價較高。
2、 堆載預壓法
堆載預壓法是在工程施工之前采用不小于設計荷載的填土荷載,提前使地基固結沉降,提升地基的承載能力和抗壓強度。當路面的強度達到設計標準之后,卸去荷載,再進行路面建設。經過堆載預壓處理的路面一般情況下不會出現大幅度的沉降。在堆載預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度又不會破壞地基。堆載預壓法的施工過程比較簡單,具備很強的操作性,但是在排水施工中工期較長,所以具體施工中需要結合實際施工情況加以利用。
3、 排水法加固橋頭軟基
在施工中經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上發展而來的,和普通的砂井方法相比這種方法使用的砂數量更少,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,可以實現對軟土地基進行豎向排水和進行擠密的功能。在實踐中發現袋裝砂井的距離越小情況下固結的速率越快,距離越大的情況下固結速率越慢,所以在施工中會盡量減小袋裝砂井之間的距離,加速固結效率。在實際的操作中還要根據實際的施工情況進行使用,在公路施工中一般結合砂墊層、堆載預壓等方法會達到更好效果,在砂資源豐富的地區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,對地基擾動小,抗折能力強等特點,在軟土地基的排水中使用也比較多。這種方法結合堆載預壓等方法一起使用,排水固結效果更好,地基抗剪強度更強,承載力更大,這種施工方法的施工比較便捷,造價也相對較低,但是會存在一定的沉降,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,設備的搬運也比較容易,排水固結的時間較短,在施工完成之后地基的沉降較小,施工中也不會出現環境污染等現象,所以在現在解決軟基公路橋頭跳車施工中得到了廣泛應用,但是這種施工方式的缺點是造價高。
(二) 橋頭路面處理
在橋頭路面的處理中,遇到瀝青路面,一般會在橋臺連接處增設變厚式的埋板;遇到水泥路面或者土路面時,會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柔呈現漸次變化,在施工中要采用強度或者回彈模量均高于土基的材料,提高這個部位的承載能力和抗剪強度,減小錯臺的幅度,減小橋頭跳車的現象。
四、結語
軟土地區的公路橋頭跳車現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合實際情況選擇合理的解決措施。
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