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试析利用复合地基避免桥头地基发生沉降

热度0票  浏览0次 时间:2019年1月29日 10:52
摘 要: 文章主要分析桥头跳车的起因并给出相应对措,应对桥头地基沉降的办法是使用复合地基,普遍采用的是CFG桩与载体桩。它们都是复合型地基桩体中的一种,主要由混凝土,夯实填充物与挤密土体以及混凝土桩组成,具有较好的承载作用。通过对两种方式进行对比发现,CFG桩在应对桥头沉降中起到的控制效果比较好,可以满足应对桥头地基沉降的控制需求。
  关键词: 复合地基;桥头地基;沉降
  随着我国经济实力的不断增强,国家在公路建设中的投入也越来越大,公路的里程与质量有着显著的提高。在公路的建设过程中,桥梁的建设是非常重要的环节。在桥梁的建设与维护过程中,存在一个常见的问题,桥头跳车问题,严重影响车辆的行驶安全。一般情况下,可能会造成车辆的跳动或者冲击,降低行车中的舒适度,如果情况严重,就可能造成车辆的失控,造成严重的交通事故。因此在实际的工作中,面对出现的问题,必须采取相关的措施进行遏制,避免桥头地基下沉,保障公路的整体质量与车辆的安全行驶。
  1  造成桥头跳车的原因
  造成问题的原因是多方面的,其中最主要的是行车荷载的反复作用,使得刚性桥台与柔性路堤的连接位置形成差异沉降,以至出现桥头跳车。在公路中的桥台建设中,使用较多的是混凝土与砌石,使得桥梁结构类似或者近似刚体。路堤沉降的形成有地基的自然沉降与路基被压缩变形,车辆在行驶的过程中经过路堤与桥梁,路堤的刚度没有桥梁的刚度大,因此容易变形。这就造成了桥梁与路堤之间的沉降问题,进而造成桥头跳车等问题的出现。
  2  应对桥头跳车的措施
  应对该问题主要从两方面入手 :
  2.1 对地基的沉降采取控制措施
  桥头的地基如果是软弱性的,那需要根据具体的状况,使用与之对等的软弱地基进行处理,这也是对地基沉降进行控制的关键所在,这样才可有效的解决问题。在对问题进行处理之前要做好细致的地址查勘工作,对软弱地基进行必要的加固,降低发生沉降的几率。在对桥头的软弱地基处理中,使用广泛的是复合地基处理办法,浅层处治法与堆载预压处理办法等。
  2.2 对路基本体中出现的压缩变形进行处理
  首先是要做的控制策略是对填料的选择,并设置一个合理的过渡长度,还要做好施工中的控制工作。填料的选择非常重要,需要的是强度高,透水好,容易被压实的碎石或者沙砾,这样能够提高路基的密实度,也是施工的标准设计。要单独设计过渡长度,对桥头的填高,填料以及地质情况进行分析,全面合理的对路桥过渡的沉降量进行控制,最大可能的避免桥头跳车的发生。
  3  复合地基的应用
  以某公路为例,该公路路基土含水量较高,空隙较大,使压缩比变得较小,属于典型的软土型。该土层含水量为 25%到 36%,空隙比为 0.8 到 1.05,压缩模量为 3.8 到 9.6MPa,地基的天然承载力为 100 到 280KPa。该种地基情况下,如果发生桥头跳车,所造成的影响必然是巨大与危险的,必须采取措施处理。
  3.1 对复合地基进行设计
  首先需要对桩体与桩间土的承载力进行确认,然后根据相关规则进行叠加,最后得到它们的综合承载力。之后计算复合地基的沉降,含下卧层与加固区,其中加固区需要根据复合模量进行计算,使用分层总和来对压缩量进行计算。而下卧层需要利用分层总和的办法计算沉降量,可先假设垫层底面的压力为均布,继而对复合体底面的附加应力进行计算,这样就能计算出下卧层的沉降量。然后需要对复合地基中的参数进行确定,其中 CFG 桩径为 0.4 米,要按照 1.6 米 *1.6 米的规定进行正方形排列,桩长根据实际填方高度进行调整,桩顶要有半米厚的稳定砂砾。而载体桩径为 0.43 米,同样按照正方形排列,参数为1.8米*1.8米,依据桥头填方的高度进行调整,桩顶铺设0.6米厚度碎石。最后还要对过渡段的沉降渐变进行设置,以及应力分布与工程造价的综合考虑,结合实际的施工设计,作最终的渐变调整。
  3.2 行成变形的主要特点
  对测量结果进行分析能够发现,沉降速度快的是路堤填筑地基,在对路床进行填筑标高之后,荷载便趋向稳定,地基沉降的速度也会降缓。施工速度会对路基的沉降发展起到一定的影响,根据测量结果分析也可看出,填筑的速度快沉降的速度就会变快,沉降速度一旦便快就会破坏地基的局部与整体,影响施工质量。为了避免这种问题,在以后的施工过程中需要对施工的速度进行科学的计算与合理的安排。
  3.3 对沉降量与工后实测量进行对比计算
  主要目的是掌握沉降量与实测沉降量之间的关系,对两者之间存在的差异进行数据上的明确,在测量完成得到数据之后需进行系统的分析,还要计算出相关的对比分析表。通过数据分析能够看出,沉降量与实测沉降量之间的差异并不是很大,根据整体的数据分析,也可以确定,实测的值要高于计算的值,这就可以证明,复合地基的沉降计算与实际的情况是比较吻合的,测试结果能够证明实际的状况,对地基沉降的控制是非常有利的。
  4  结语
  使用 CFG 与载体桩复合地基对桥头高填路堤的地基进行处理,需要在复合地基与天然地基间的断面位置设置沉降标,这样就能对复合地基在控制桥头沉降中的效果进行观测。经过对观测结果的分析可以看出,它们所起到的作用是非常明显的,将地基的沉降量降低了三分之一到二分之一。通过对天然地基的对比,可以看出,复合地基的沉降速度明显低于天然地基,这再一次证明,复合地基在应对问题时所表现出的显著效果。
  概括来讲,复合地基在应对桥头地基沉降方面起到非常重要的作用,解决了桥头跳车的实际问题,是处理该问题有效的方法,在类似的应用中是非常值得推广与使用的。
  参考文献 :
  [1] 刘秀丽.路桥过渡复合地基差异沉降优化设计研究[J].盐城工学院学报:自然科学版,2014(2):66-69.
  [2] 张汇睿,刘子健.复合地基控制桥头地基沉降的应用研究[J].市政技术,2015(5):108-111.



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