軟土路基橋頭跳車處理方法對比-工程應用

軟土路基橋頭跳車處理方法

對比研究橋頭跳車的嚴重影響主要原因介紹常用的處理方法有限元軟件（ABAQUS）比較研究結論主要內容1.橋頭跳車的嚴重影響美國大約有25%的橋梁受到橋頭跳車的影響。（1997）

橋頭跳車危害影響行車安全降低行車速度增加車輛運營費用加速橋梁及路面的病害海南萬寧路標2.主要原因地基土質不良——軟土特點；填筑高度大臺背填料壓縮——臺背填料存在孔隙剛柔突變剛度差——塑性變形相對差；振動效果施工工序與質量引起的沉降——作業(yè)段狹窄，大型壓實機械施工困難3.橋頭跳車防治技術地基處理方法——超載預壓法、塑料排水板法設置搭板和枕梁——緩解縱坡變化施工工藝及設計方法——設置泄水管或盲溝、橋臺后背填料4有限元軟件（ABAQUS）

比較研究4.1建立實際模型4.2實際模型結果分析4.3弧形搭板4.4真空預壓法4.5真空預壓法+弧形搭板4.6多級搭板4.7多種方法對比4.1建立實際模型（1）創(chuàng)建部件（Part）（2）定義材料（3）定義邊界條件和初始條件（4）施加荷載（5）網格劃分（6）設置分析步（1）創(chuàng)建計算模型運用ABAQUS/CAE創(chuàng)建平面應變問題模型。模型分3個Part：Part-1模擬橋后填土part-2模擬橋臺樁part-3模擬橋面板模型尺寸：高47m，寬40m某橋臺工程實體（2）定義材料橋面結構層參數(shù)人行道厚度（mm）密度（kg/m3）彈性模量（MPa）泊松比瀝35混凝土852400300000.20層號土層名稱厚度（m）標高（m）密度(kg/m3)壓縮模量(MPa)泊松比粘聚力(kN)摩擦角(。)孔隙比道路1.05-1.05235010000.3S填土1.60-2.652000301粘土1.10-3.75184018.880.353014.81.0652b淤泥12.80-16.55167011.480.4513.59.81.5343砂質粉土4.00-20.55194040.240.312.832.80.7774a粉質粘土5.00-25.55190020.360.3514.215.00.8764b粘土8.00-33.55174012.800.3521.110.91.3015a粉質粘土8.30-41.85198027.920.3533.820.40.7255b粘土5.15-47.00189037.600.3536.117.40.916路面及軟土物理力學指標（3）邊界條件和初始條件對稱軸即土的道路的中心線位置。底部邊界為剛性不排水邊界。進行初始孔隙比、初始飽和度、初始孔隙水壓力以及地應力平衡后得到的初始地應力的設定。（4）施加荷載車輛重力荷載標準值為500kN，平面應變問題按照每延米計算，故分布在每延米寬度范圍內的荷載大小為150kPa.在平面應變模型中，荷載作用范圍為整個模型的上表面，作用方式為分布荷載，荷載大小按照線性增長的方式加載。軸重力單位：kN尺寸單位：m圖6-4車輛荷載分布圖（5）網格劃分細部網格劃分示意圖（6）設置分析步（1）第一步為地應力平衡步（2）接觸分析步（預處理）由于模型采用了接觸分析，為保證接觸收斂，第二步施加較小的分布荷載，10N/m。（3）接觸分析步在接觸關系穩(wěn)定之后，施加設計荷載0.15MN/m。4.2實際模型結果分析加載后橋后道路，橋面板以及樁基礎有一定的沉降，橋后道路沉降量變形較大，出現(xiàn)明顯的差異沉降。設計荷載作用下橋后道路的沉降最大值出現(xiàn)在模型邊界處，最大沉降值為26.73cm。加載后路橋接頭處沉降示意云圖Abaqus導出的路面沉降曲線4.3弧形搭板最大變形值為25.75cm，出現(xiàn)在模型邊界上。下圖為使用弧形搭板和未使用弧形搭板對比圖。使用弧形搭板可以有效地減小路橋接頭處的差異沉降，使得沉降曲線變緩。使用弧形搭板后沉降變形云圖使用弧形搭板后道路變形曲線4.4真空預壓法橋頭沉降量變形云圖沉降量變化曲線

通過修改粘土層，淤泥質粘土層以及淤泥層的壓縮模量模擬真空預壓法處理后的實際效果。真空預壓處理軟土路基的效果是很顯著的，最大沉降量從26.73cm減小為17.76cm，減小幅度為33%。4.惕5訊真空突預壓種法+戚弧形漆搭板真空映預壓遇結合稍弧形友搭板吐的方掩法處嚼理軟閑土路袋基的剖效果竿是很賄顯著呢的，拼最大饅沉降悉量從完26例.7團3c旺m減榜小為姑17抖.0假5c師m，脆減小岔幅度對為3板7%押。而指且沉蜓降變灶形曲融線沒畝有急紙劇變獵形段耐，這嬌對于每減小弄差異璃沉降裳量變餓化趨愧勢是斥有利慈的。路橋爆接頭螺處沉箭降量疑變化肚云圖沉降耽量變漂化曲舅線對果比圖4.盞6綠多級偵搭板模型匆中一睜級搭疑板長知8米訊，二餓級搭鏟板長竹6米卻。為認簡化孕模型繪，搭憤板由削傾斜結1%泰變?yōu)檫^水平罪設置嚴。多陸級搭商板不預僅能掠夠減舞小最帳終沉當降量酷，還狠可以閣緩解奧差異鑼沉降展趨勢茂，特搶別是離二級逝搭板沉所對掃應的店地表餡面的搏沉降犧量，帆減小勢程度恢約4亞0%群。路橋那接頭憐模型白（接捐頭細粉部）沉降曉量變缺形曲駕線對鐮比圖4.留7吩多種錘方法叮對比（1掏）采叛用弧斑形搭肅板能印一定哀程度合上減漢小路需橋接必頭處擋的沉垃降變彈化趨聯(lián)勢，歉但是脖并不爬能減月小最半大沉屯降量爺；（2己）真梅空預則壓處貴理方手法能足極大還的減用小道吉路沉件降量播，但他是對題于消朋除沉廳降變批化趨各勢作獄用不涼大。4.渴7駝多種再方法們對比（3領）采風用真死空預雅壓處域理接努合路帳橋搭正板的悶方法夏處理赤，不畏僅能他減小量最大退沉降驅量，竊而且殼能緩席解橋塌頭處健沉降井量變孝化趨別勢。（4稠）采勾用多響級搭截板不芒僅能時減小映道路夠沉降吵量，捧而且田能緩增解沉糞降變絨形趨伯勢，甘二級勉搭板籃處效慮果更遙加明權顯。建議庫選用真空風預壓處理蒜結合弧形卻搭板處理忘，或膚者采組用多級顛搭板的方參法解權決路映橋接搜頭處狹差異停沉降速問題待。5綿結論本文辨在數(shù)狹值計盟算的略基礎脫上得種出了推真空運預壓家、設漸置弧男形搭劣板、還多級痕搭板劑以及耗真空降預壓躲和弧職形搭匹板結吼合等遞處理沉方法漁的處塔理效濁果，叼得出桌了如評下結撞論：（1邪）軟濃土路肌基橋變頭跳奮車產環(huán)生的框主要鋼原因屋有：克地基題土質甜不良閘，臺獻背填鳥料壓播縮，芳剛度貞突變撓以及訪施工敲工序牛及質塑量等環(huán)。（2塘）軟乎土路泡基橋掀頭跳痛車的見主要犯原因返在于朝軟土晴自身宇性質余不良城，因刑此針昏對軟饅土路掘基進胳行的白處治圖方法籍較為