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2015-01-14 16:34 建設工程教育網(wǎng)整理 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
一、橋臺與路堤銜接處產(chǎn)生沉降的原因
1.設計問(wèn)題
設計時(shí)對路橋過(guò)渡區段的施工條件考慮不周,對填料的要求不嚴格,橋臺后的排水設計考慮不周,都將影響工程質(zhì)量:
、俨捎脗鹘y設計手段,在軟土路段的橋梁兩端采用樁基礎,樁尖持力層一般選用不變形的剛性地層或承載力很高變形很小的相對硬層,而兩段路堤直接落于軟土層之上,兩者之間存在著(zhù)很大的沉降差。
、谑苤貥蜉p路思想影響,在處理不均勻沉降時(shí)設計人員往往把注意力集中于解決墩與墩、墩與臺之間的沉降差異上,沒(méi)有把橋路過(guò)渡區段作為一種結構物來(lái)統一考慮,往往忽視橋臺與路堤銜接處的不均勻沉降問(wèn)題,在結構處理上僅用搭板過(guò)渡。
2.施工問(wèn)題
施工時(shí),對工期或工序安排不當,以致使路橋過(guò)渡區段的填土碾壓工作安排在施工工期尾部,被迫追趕工期,不能確保橋頭預壓時(shí)間,亦不能保證填土碾壓質(zhì)量,使得填土本身出現較大的沉降變形。施工中,對路橋過(guò)渡區段的回填料不按設計填筑,或采用不良填料,或碾壓厚度超過(guò)要求,或壓實(shí)度達不到設計要求,或不進(jìn)行分層次的質(zhì)量檢查,對施工質(zhì)量失之監控,都將造成質(zhì)量缺陷,臺背處出現較大沉降變形。
3.地基條件的差異
地基土的性質(zhì)及結構不同,所產(chǎn)生的沉降達到穩定所需的時(shí)間也不同。在軟土地基上,路橋過(guò)渡段的路基和橋梁的工后沉降量是不同的,因此在路橋過(guò)渡處必然有沉降差。軟土路基在路堤荷載的作用下產(chǎn)生的變形分為初始階段、排水固結階段、次固結階段三個(gè)階段。初始階段變形屬剪切變形,從時(shí)間上來(lái)說(shuō)可視為瞬時(shí)變形,在加荷的初始階段已完成,故部分變形與工后沉降關(guān)系不大;排水固結變形亦稱(chēng)地基土主固結變形,即是在荷載之下地基土中土粒骨架之間的排水作用所引起的變形,它是地基變形的主體部分,其變化較緩慢,對淤泥或淤泥質(zhì)土來(lái)說(shuō),主固結變形的完成則需要更長(cháng)時(shí)間;次固結變形發(fā)生于主固結變形之后,它是地基中土粒骨架在持續荷載作用下所發(fā)生的蠕動(dòng)變形,因此,次固結進(jìn)行得極慢,其變化速度與土體厚度和孔隙水流出的速度均無(wú)關(guān),其壓縮量大小與時(shí)間對數成線(xiàn)性關(guān)系。對于粉土地基和中、低壓縮性的粘土地基,其全部完成沉降需要幾年時(shí)間;對于高壓縮性粘土地基、飽和軟粘土地基,則其全部完成沉降需要十幾年甚至幾十年時(shí)間。所以,地基條件的差異,特別是地基施工后沉降差異是地基造成橋頭跳車(chē)的主要成因之一。
4.路基與橋梁鏈結構的差異
由于路基與橋臺所用材料的不同,路橋過(guò)渡段作為柔性路堤與剛性橋臺的結合部位,在結構上是塑性變形和剛度的突變體,在豎向位移、塑性變形以及對外部環(huán)境改變的相應差異上,橋臺要比路堤小得多。軟土段的橋梁一般采用樁基礎,其沉降量很小,樁尖落于基巖的橋臺其下沉量幾乎為零。顯然,橋臺與路堤銜接段,橋臺不沉降(或沉降極。,路堤有很大沉降。當路面施工完畢后,路堤路基仍繼續著(zhù)主固結尚未完成部分的沉降,同時(shí)產(chǎn)生末期次固結沉降,于是橋臺與路堤之間在銜接處存在著(zhù)明顯的沉降突變點(diǎn),導致沉降差異增大。
5.橋臺后填料不當
一是橋臺后路堤填料一般全是填土,施工時(shí)碾壓質(zhì)量不易控制,壓實(shí)難達設計要求。即使施工時(shí)壓實(shí)度完全達到設計要求,但因運營(yíng)時(shí)路堤填土本身的自重和動(dòng)荷載的作用,路堤填土也會(huì )產(chǎn)生變形,使得路橋過(guò)渡處出現沉降差。二是橋臺前的防護工程由于受水平土壓力的作用產(chǎn)生的水平位移致路橋過(guò)渡處路堤出現沉降變形。三是由于雨水的滲透流動(dòng)使路堤填土產(chǎn)生病害,強度降低,從而使路橋過(guò)渡段出現沉降變形。
二、防治重點(diǎn)
在設計內若要減少或避免上述原因引起的沉降的危害性,必須針對以上造成沉降的因素的特點(diǎn)制定對策:
、龠x用恰當的臺背填料。應使用透水性材料,如:砂礫、級配碎石等,或水穩性材料,如:石灰穩定土類(lèi)、水泥穩定土類(lèi)、綜合穩定土類(lèi)等。
、趶目傮w上應對軟土地層加以改良,使之沉降總量大大減少。
、蹚氐赘淖冎貥蜉p路意識,在路基施工中必須投入充足的精干的技術(shù)力量。對橋路過(guò)渡區段要有較為合理的設計要求,做到路橋不分家。
、芗涌炻返搪坊墓探Y變形速率,如:堆載預壓等,使主固結變形能基本完成于路面施工之前。
、菰跇蚵返慕狱c(diǎn)往路堤方向的一定長(cháng)度范圍內,采用不同的改良方法過(guò)渡,使銜接點(diǎn)至路堤方向的沉降量形成一段漸變的過(guò)渡段,使路面的沉降漸變、勻順,以減少不均勻沉降對行車(chē)的影響。
、薇仨毑扇≌_的施工措施和適宜的施工方法,以確保臺背回填施工質(zhì)量滿(mǎn)足規范和設計要求。
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