为什么要使用双向土工格栅来应对桥头跳车问题?

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为什么要使用双向土工格栅来应对桥头跳车问题?

山东茂隆新材料科技有限公司 2023-05-19 2332


为什么要使用双向土工格栅来应对桥头跳车问题?小编今天来解释一下,一起来看看吧。

为什么要使用双向土工格栅来应对桥头跳车问题?  第1张

作用机理

土工格栅常用于处理软基或路堤,旨在提高土体整体稳定性和承载力;而当用于桥头路堤时,则主要是为了实现桥台与桥头路堤沉降差的平稳过渡,从而避免跳车现象的发生。其治理机理主要包括:。

(1)双向土工格栅能够承受较大的拉力,当上部土体荷载施加在其上时,格栅会向下变形并被拉伸,利用其双向受力特性,产生向上拉力,从而有效地抑制土体下沉,提高台背填土的承载能力。

(2)利用格栅与土体的摩擦和抗阻作用,使荷载扩散到一个较大的范围,通过应力重分布,减小了加筋区域的土体剪切破坏范围,特别是减小桥台附近的剪切破坏区,从而有效减小路堤土体的压缩变形和地基沉降变形;

(3)将部分汽车荷载和上部土体自重荷载通过坚固的格栅连接到桥台上,形成一个共同受力体,以更好地协调桥台和路堤之间的沉降差,从而使接触部位的阶梯式沉降变为连续渐变沉降,从而达到消除桥头跳车的目的。

施工要点

土工格栅是否能有效防治桥头跳车,很大程度上取决于施工质量的优劣。以下是双向土工格栅的一般施工工艺和要点:。

1、土工格栅与桥台的固定。

在土工格栅和桥台之间协调沉降差的关键是有效的锚固。具体的做法是在台背上预置一排间隔20cm的钢筋钩,待路基压实整平后,将格栅折回至少三个网格,并绕绑一根Φ16的钢筋。接着,将钢筋挂在预置的钢筋钩上,并使用铝丝捆绑双层折叠的格栅,将其牢固地固定在台背上。

2、土木工程中的土工格栅摊铺。

按照设计要求,将土工格栅分层铺设,摊铺方向是从台背沿路线纵向展开,并按照设计长度进行截断。相邻两幅格栅应相互搭接,搭接宽度不小于20cm,并用钢丝绑扎连为一体。如果桥台与线路斜交,应将格栅靠桥台一端截成与斜交角相同的角度,以确保格栅与线路走向平行。

3、在格栅上覆盖一层土。

填土前须将格栅整平并拉紧,使用无棱角的砂砾土作为填料。填土可由装载机从格栅边缘向台背方向进行,应避免直接轮压格栅。待格栅上层虚填厚度达到25cm后,方可用压路机进行碾压,按照《公路路基施工技术规范》标准进行。

为什么要使用双向土工格栅来应对桥头跳车问题?  第2张

工程实例

1、概述工程情况。

在东北地区,一座全长383.2米的大桥由17孔的钢筋混凝土预应力梁板组成,桥墩分别采用单柱式和双柱式结构,基础为钻孔灌注桩。该桥所在地地质条件良好,基岩埋深在16.0~16.5米之间,覆盖层由砂砾、粗砂、粉质粘土以及表层回填土构成,其中粉质粘土的厚度在2.1~4.4米之间。

为了避免由于工期紧张、地基沉降和路堤自重压缩变形等问题而导致桥头跳车,我们需要进行防治工作。这个工作包括将0号台作为U型桥台和扩大基础,并在台后引道路堤填高7.12m。同时,我们将采用砂砾回填作为台后路堤及锥坡回填材料。

由于桥台为U型重力式桥台且台后填土受翼墙影响压实空间狭小,重力式压实设备无法发挥作用,因此存在地基基础沉降和路堤自身压缩变形风险。为了防止桥头跳车,我们采用了双向土工格栅+桥头搭板的方法。

2、治疗效果。

为了研究路堤不同土层的沉降变化情况,我们在距离桥台12米的地方安装了分层沉降管。

经历了一次冬季冻融和近一年的通车运营,监测从施工结束时开始。

在施工结束后土体沉降速率较快,200d以后开始变缓;地基沉降在150d左右稳定,最大沉降为1.75am;在冬季冰冻期((150d左右),上层土体沉降速度放缓,春天融化时沉降速率变大,下层土体受影响较小;最大沉降发生在未铺土工格栅的土体区域(2#3#磁环),而上层土体(4#、5#磁环)沉降相对较小,说明土工格栅发挥了一定的兜网作用,减小了上层土体沉降。

经营运营发现,0号台桥台和路堤交界处以及搭板端部未出现任何台阶沉降,表明运营状况良好。在监测数据中,地基沉降为1.75am,路堤最大沉降为3.25cm,这说明采用双向土工格栅可以缓解路堤土体的压缩变形,从而平衡了桥台与路堤的沉降差异。与桥头搭板相比,采用土工格栅和搭板的处理方案可以避免“二次跳车”的发生。

(1)土工格栅处治桥头跳车主要是通过其兜网作用和摩擦抗阻作用,改变土体和桥台的受力状况,最终使桥台与桥头路堤沉降差得到平稳过渡,达到消除桥头跳车的目的。

(2)格栅与桥台的固定、格栅的铺设以及上层填土的施工是土工格栅施工的主要要点。

(3)根据现场监测数据显示,土工格栅具有一定的网兜作用,能够降低上层土体的沉降。

(4)经过工程实践证明,土工格栅和搭板的处理方案能够更好地协调桥台和路堤的沉降差异,同时避免了“二次跳车”的情况,相较于桥头搭板。

为什么要使用双向土工格栅来应对桥头跳车问题?  第3张

双向土工格栅在解决桥头跳车问题中发挥了重要作用,希望对您有所帮助。如果您有任何疑问,请随时联系我们的工作人员,我们将全力为您服务,并期待未来的合作。



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