课题6高等级公路路基的维护.ppt

* 下次课再见！ * 高等级公路维护技术 路基沉降与桥涵结构 物沉降防治 * 路基沉陷是路基在其施工期和道路建成后经常出现的一种病害。 路基沉陷 路基沉缩 地基沉陷 路基沉陷 原因：①筑路材料不良；②施工压实不够；③地基承载力不足。 * 道路桥头跳车问题是目前国内公路较常见的道路病害之一。 第五节 路基与桥梁等结构物差异沉降的防治 定义：所谓桥头跳车是指道路桥头处出现了台阶（一般来说，台阶是指桥台和路堤连接处沉降差达到了1cm以上，能使行车产生明显的颠簸不适）。 由于车辆荷载的作用，一般的台阶呈现中间低两边略高的形态。 * 1．路基与桥台间形成台阶 主要表现：①局部沉降发生在台背与过渡段结合处，即最大沉降深度D距离桥台背很近，形成错台；②路基整体下沉，差异沉降D达到一定值时，引起桥头跳车现象。 病害特征 * 2．路面凹陷 路面凹陷也是一种常见病害，主要是由于路堤或地基的 不均匀沉降引起，外部表现特征是路基沉降不均匀，路面破坏严重、凹凸不平。此模式的主要特征是：（1）过渡段内的路基沉降不均，路面出现凹陷；（2）沉降的最大值距桥台有一定的距离。 * 3．搭板断裂 搭板断裂是用搭板法处理中产生的一种新病害。破坏特征主要表现为：（1）路基发生不均沉降，搭板底部脱空，沿脱空区受力较大的方向发生断裂；（2）枕梁部分及其以外的路基沉降较小；（3）搭板较薄，不足以单独承受上部荷载。 * 4．搭板与路堤形成纵向坡度差 搭板在防止桥头跳车方面成功的实例很多，但也有不足之处，当路堤沉降较大或搭板长度不够，纵向坡差超过一定范围时，就会在搭板与路堤衔接处产生转角，形成“二次跳车”。主要特征：（1）路基整体沉降过大；（2）搭板较短不足使桥台与路基的差异沉降平稳过渡 * 一、桥头跳车的危害 ¤主要表现形式 在桥台与路基的连接处，由于两边沉降量存在台阶，当车辆快速越过台阶时造成车辆的突跳与颠簸。 ¤主要危害 （1）对行车安全和舒适度的影响； （2）由跳车产生的冲击力会对路面、路基和桥梁结构物产生损坏； （3）跳车的冲击力反过来影响车辆本身； （4）跳车产生的振动和噪声的影响； （5）加大养护费用、降低道路使用质量。 * 二、桥头跳车的原因 1、刚柔过渡变形不一致 5、作业面不足 4、基底处理不当 3、材料选择不当 6、填筑方法不正确 2、设计不合理 7、管理不到位 8、其他原因 * 1.刚柔过渡变形不一致 图中可以看出，桥头引道 与桥台结合处左右侧是两侧是 不同性质路面体系，左侧是 由桥台上部桥面层与刚性桥台 组成的双层结构体系，属于刚 性结构，自身压缩几乎为零； 右侧为由路基、路面结构的多层结构体系，相对左侧而言属于柔性结构，因此在结构刚度上便产生了很大差异，沉降点左侧桥台的沉降只随地基的沉降而产生，由于桥台结构一般置于承载力高、变形小的持力层上，一般情况下地基沉降极小；而右侧一般填高3~6m，成型路基在自重作用下也会有一定的压缩变形。这样道路顶面的沉降则由路堤身压缩变形和地基沉降二部分组成（路面结构的压缩变形可忽略不计）。路基的变形量大于台身的总沉降量时即形成了桥头台阶。这种由于桥梁和路堤结构物刚柔差异引起的台阶是不可避免的。 * 2.设计不合理 设计中往往受造价的限制，压缩孔径，大河面、大沟壑采用小跨径，使桥涵构造物尺寸偏小。这就造成桥头路堤过长、过高，而大多处于排水不良、土质较弱的地基上。再加上设计中对桥下地基的地质研究的比较仔细，往往是将桥台基础置于承载能力较高的土层上。因此，沉降很小。而台后地基的地质情况是参考桥梁的地质柱状图推断的，往往有差异。加之碰到软土，难以彻底处理。这种路、桥在设计上的差距是客观存在的。 * 3.台背回填材料选择不当 因台背填料含有水分、存在孔隙，在自重及车辆荷载作用下，孔隙逐渐压缩，在一定期限内产生压缩变形。因此，压缩沉降主要取决于填料性质、施工条件及台前、台背防护工程的设置情况。 台背回填示意图 台后填土含水量大 * 4.基底处理不当 台背一般位于有河流地 方，地下水位较高，多有 软土，此类土天然含水量 大于液限，天然孔隙比 大，常含有机质，压缩性 高，抗剪强度低，一旦受 到扰动，自然结构易受破坏，强度就明显降低，桥头路基填筑高度较大，产生基底应力相对较大，在车辆荷载特别是超载作用下，更容易引起地基沉陷，且变形稳定历时往往持续多年。就是在一些稳定地基，在在车辆荷载特别是超载外荷载作