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1、高速公路涵洞软基处理方法探讨高速公路涵洞软基处理方法探讨口王力(河南省交通公路工程局)刘辉(开封市政工程总公司)摘要通过对高速公路软土地段涵洞破坏的分析,从涵洞构造形式鼍涵洞构造与软基适应性等方面对涵洞软基处理亩法进行糠茵誊
2、.一.一关键一涵;瓯
3、沉降软基处理
4、I.1软土地段涵洞破坏机理分析软土地段的涵洞,常见的失稳现象是:涵洞中段沉降量比出人口两端大得多,形成涵身凹陷,过水断面减少,有些涵洞还同时出现出入口两端涵节向外侧挤出,并向后仰,使设计预留的沉降缝被拉宽,以致漏水漏土,部分或全部失去涵洞的作用.产生上述
5、弊病的原因,多数是由于涵洞白重,涵洞上覆荷载和路基填土的边载区力互相重叠,使地基土承受的附加应力超过其极限强度而造成剪切破坏.或因地基土的压缩沉降过大,涵洞的预留拱度不能弥补基础的下沉,而造成基板断裂,涵身凹陷.所以软基段的涵洞在设计与施工中,必须同时满足地基容许承载力和容许沉降量两个条件.根据设计要求,处在软基部位的涵洞(通道)在施工过程中均考虑了地基容许承载力和容许沉降量因素.同时,针对个别涵洞(通道)位置有可能受到山体裂隙的影响,在处理过程中加设纵向排水盲沟,以消除地下水对涵洞基础的不利影响.2处理方法探
6、讨2.I总体考虑当软土层较薄(如厚度<3m)时,一般采用浅层换填法处理.处理前经过地基承载力的验算,换算出需要处理的深度,然后采用换填片石,碎石,砂砾等透水性材料的方法,换填到基底标高,尔后再进行基础浇筑.因为这种处理方式已得到大多数工程项目的认可,而且施工工艺简单,技术性不强,在此不作过多说明,现重点讨论厚层软基的处理方法.软工地段上的涵洞,可以采用桩基(一般指经济合理的复合地基),使之基本不发生沉降;也可以采用天然基础,容许发生一定的沉降.对这两种类型的基础形式,计设和施工时应考虑到下列不利因素:2.
7、1.1无论哪种基础形式,当修筑涵洞后再填筑路堤时,若侧向位移大,翼墙和涵身都会受损坏,使接缝大开口:2.1_2若采用桩基支承时,涵洞与路堤之间的差异沉降大,会造成路面与涵面的错台及涵面拱起的"驼峰"现象.采用天然基础而容许一定程度实度合格后可以进行下一层的施工,同样先做包边土后填砂,涵洞台背两侧同时施工.对于暗涵,可直接填砂至盖板标高,对于明涵,到顶层后要做两层每层20cm的石灰土封层.(5)实践证明用此种施工工艺进行台背回填砂,只要灌水充足使砂体饱和.密实度一般在97%以上,能充分保证台背回填压实度大于95%
8、的施工质量要求,尤其台身及八字墙部分避免了其他施工方法压实度达不到要求的现象发生.3结束语图一随着高速公路的快速发展,对高速公路工程质量的要求越来越高,对行车的舒适性要求亦在提高,如何解决桥头跳车的质量通病也越来越受到人们的关注.通过驻信高速公路第四合同段桥涵台背回填施工我们体会到:3.1在桥涵台背回填时应根据实际.因地制宜选择压实性能好,水稳性较好的回填材料,使用合适的压实机械.严格按照设计文件及规模要求进行施工.3.2在桥涵台背回填土体与路图二基填土衔接处应铺设过渡带(如图二).借鉴外省市经验,在桥涵台背填
9、土与路基填土衔接处铺设横梁.上盖搭板(如图二所示),一般在距台身5m处和lOre处铺设两条横梁.横梁为加筋预制砼构件,一般宽40cm~60cm,高60cm,横梁下铺设一定厚度的碎石垫层(40cm-6Ocm).在桥涵与横梁,横梁与横梁之间铺设加筋预制搭板.使桥涵与路基之间形成一个过渡带.将桥涵刚性结构与路基柔性结构连为一体.增强了整体稳定性.桥涵台背搭板技术在其他省市已大量应用,取得了较好的效果.在河南省高速公路建设中,如果在保证台背回填质量的同时.再铺设桥台搭板过渡带,将能更有效地防止台背跳车现象的发生.◇交I
10、与牡鲁Commuca~ion&SocietyJ的沉降,这种危害较轻微;2.1.3采用桩基支承时,作用于涵身及桩的负摩擦力增大,有时会造成涵身或桩的破坏;2.1.4采用天然基础时,若沉降量太大,尽管采取一定程度的顺应沉降构造,也会造成涵身损坏或接缝开口,同时也会影响涵洞的浇水功能.对于上述不利因素2.1.1,2.1.4项,应严格控制涵洞修筑时的侧向位移及完工后沉降量,对于2.1.2,2.1.3项,除非不得已.否则也不提倡采用.根据上述分析,最合理的技术方案是采用与两侧路堤相同的填土预压固结措施,然后开槽修
11、建涵洞.这样既可使地基固结强度提高,也消除了大部分沉降,使涵洞与两侧路堤的变形协调一致,剩下的部分沉降可通过设置预留拱来调整.但是,实际情况往往达不到这样的要求,大多数工程项目工期都非常紧,而且在投标造价中也没有考虑二次开挖的成本,所以很难达到这样的要求,只能采取地基处理的方法使各项施工作业同步进行.涵洞若采用复合地基支承时,其桩柱形式一般选用深层搅拌桩,碎石桩或石灰桩等.从现有软基处
