路桥过渡段差异沉降分析及处理.doc

路桥过渡段差异沉降分析及处理一、前言公路是国民经济的重要命脉由于其特有的优越性和灵活性发挥着其他运输方式所不可替代的作用。公路建设又是国家最主要的基础产业之一公路交通事业的迅速发展为经济的持续发展注入了强大的活力。但是从已投入使用的高等级公路特别是高速公路来看存在着不少问题其中比较常见的道路病害是：路面在台背回填处出现沉陷或断裂车辆通过台背回填处跳车。而且随着高速公路的迅速发展车辆快速、安全、经济和舒适的要求越来越高这个问题越来越突出影响公路使用性能和运输效益的发挥。因此如何解决台背回填处的跳车问题已引起公路建设行业的重视但并未获得满意的解决办法。汽车驶过桥头时由于沉降差异的台阶会激起汽车的振动使司乘人员处于振动环境之中。车辆振动会影响着人的舒适性、工作效能和身体健康。因此本文对路桥过渡段的差异沉降进行了分析并提出一些处理措施。二、过渡段沉降差异产生的原因分析目前的路桥过渡段常采用设钢筋混凝土搭板和不设搭板两种情况。本文就这两种情况下过渡段的沉降机理进行分析。（一）设搭板时的沉降分析对于使用钢筋混凝土搭板的桥头过渡段桥头搭板的一端搁置在桥台背上另一端通过枕梁设在引道土体上。为了便于分析沉降差产生的过程我们做出如下假设：（1）竣工时桥面和搭板面的纵坡相等均为i1；（2）桥头沉降过程中搭板绕简支端转动且可以被视为平直的刚体；（3）搭板上和桥面上的面层结构和厚度相同不产生沉降差。1．桥头过渡段沉降差产生的过程由于影响因素较多为了便于分析问题假设在沉降过程中存在桥面纵坡i2b等于搭板面纵坡i2a的情况(如图1)这样可以将桥头沉降过程分为以下两个阶段。图1设桥头搭板时沉降差异示意图第一阶段是竣工后至桥面纵坡i2b等于搭板面纵坡i2a时这一过程主要是桥面由于墩台产生沉降凡造成纵坡变化(Δ1=i2a－i1)控制其值不能过大否则将造成桥面破坏伸缩缝挤坏及支座条件变差。因此各国的桥梁设计规范均有限制。第二阶段是桥台沉降趋于稳定后至整个引道土体趋于稳定。此时的主要特点是桥面纵坡i2b与搭板纵坡i3不相等两者之间称为纵坡差△2即△2=i3一i2b其大小对过渡段的行车舒适性影响很大。2．沉降差异的表示为了进一步分析差异沉降的危害需对沉降差异用某一数学表达式来表示。通过对沉降差异的形成过程的分析我们可以将搭板远台端部沉降趋于稳定时的总工后沉降量Sa分成两个部分即Sa＝Sb+△S式中Sb一桥台基础的预期工后沉降量；△S一桥台与搭板远离台端下土体之间的差异沉降量。桥台基础预期工后沉降量可以用如下公式计算即Sb=α1α2L"式中α1一桥台基础工后沉降值占基础总沉降值的比例系数主要与地基土类型有关。对于低压缩性饱和粘土α1＝0.40；对于中压缩性饱和粘土α1＝0.70；对于高压缩性饱和粘土α1＝0.85。