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橋頭跳車是指橋梁或通道涵等構造物兩側與路堤填土銜接處產生較大差異的沉降和剛度差異,使得路面上出現顯著的坡度變化和剛度變化,致使臺背與構造物連接處的路面出現臺階,從而導致高速行駛的車輛通過臺背回填處產生顛簸跳躍的現象,是一種叫嚴重的公路質量通病。
其危害如下:
1.降低行車的速度。當車輛行至橋頭陡坎時,為防止車輛的猛烈跳動,司機被迫剎車減速,降低了道路的使用功能;
2.引起行車事故。由于車輛通過橋頭陡坎引起跳車,使車輛顛簸,引起乘客及司機的不適,同時對司機產生相當不利的心理影響,嚴重時則會影響對車輛的正常操作,造成行車事故;
3.影響伸縮縫的使用及車輛的壽命。由于車輛通過橋頭時產生的跳動和沖擊,從而對橋梁和道路造成附加的沖擊荷載,加速了橋臺、橋頭搭板、支座及伸縮縫的損壞,特別是支座和伸縮縫的破壞,同時也加劇了車輛機件,輪胎等的磨損,降低了車輛的使用壽命。
在公路施工過程中,處治橋頭跳車病害經常采用的處理技術是對橋頭的地基進行加固處理,其中強夯法就是一種常用且行之有效的處理方法。
1.基本原理
強夯法廣泛的應用于地基沉降處治工程中。強夯法一般采用100~400kN的重錘,從6~40m的高處自由落下,對地基土施加強大的沖擊能,在地基中形成沖擊波和動應力,將地基土壓密、振實,以加固地基土,達到提高地基強度、降低其壓縮性的目的。對地基的強夯處治,一方面是對地基產生壓實和擠密作用;另一方面是通過強夯對地表下一定深度土層施加動力荷載,達到破壞土體結構強度、結構性大孔隙的作用。根據公路試驗的研究及其它工程應用來看,在路基填土高小于5.0m的情況下,采用100t.m夯擊功對地基按8擊滿夯一遍,然后將表面松散土整平。經過強夯處治地基的工后沉降一般小于5.0cm,且可以在3個月內完成,基本不影響路面鋪筑以后的地基穩定性。
2.強夯處治的作用
提高承載能力。對于天然地基采用強夯處治后,地基承載能力將會成倍提高。對于粘土,承載力可提高1~3倍;對粉質砂土,承載力可提高4倍以上;對砂土及泥灰巖土,承載力可提高2~4倍;
減少不均勻沉降。通過一系列均勻的夯擊及嚴格的施工控制,地基土體壓縮性可降低2~10倍,大大改善了地基的均勻性,能使施工加荷后的地基差異沉降值控制在規定限度以內,即在工程使用上可以忽略不計地基的差異沉降;
縮短工期。 經驗表明,經強夯一遍,可使5~12m厚的砂質沖擊層產生瞬間沉降15~50cm;再夯一遍,又可產生瞬時沉降約為初始沉降的60%.這種強迫沉降的速度是一般其他方法所不能比擬的。每臺設備加固地基的效率平均每天為300~600m2.根據土質及處治深度而異。當強夯設備退場時,地基上各種路基工程和結構工程可立即開始,無須等待,因而較其它方法縮短工期。