粉喷桩联合土工格栅加固桥台软基理论及工程应用

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随着我国高速公路建设的进一步发展,投入运营的高速公路出现的各种各样隐患也越来越多。其中桥头跳车是目前公路建设中最常见的通病之一,严重影响了行车舒适性,降低了车辆的行驶速度和道路的通行能力。黄鄂高速公路部分路段存在着软土地区,为了确保公路在投入运营后的安全正常使用,需要对软土路段,尤其是桥涵构造物台背的软基进行特殊处理。论文对公路桥头跳车防治技术进行了总结研究,给出了各种桥头处理方法的适用性,为工程中桥头的不同地质情况提供了一定的理论依据。同时依托实际工程中采用粉喷桩联合土工格栅的综合处置技术处理桥头过渡段的软基方法,针对施工的工期紧、地基土性质差具有很好的效果。基于工程实际意义,论文对路桥衔接段的差异沉降机理以及桩网的受力特性进行了分析,对处理桥头软基、防止桥头跳车病害具有一定的指导意义。首先,分析了桥头与路堤接洽处沉降差异的原因及差异机理,总结了现行桥头与路堤接洽处沉降差异的防治措施:地基处治技术、反开挖填贫混凝土、预抛高处理法、土工格栅处治台背填土、路面处置技术、排水固结法以及综合处置技术。其次,依据土拱效应分析了桩及其加筋后桩体的受力机理,并分别与Hewlett模型试验和Kempfertt的模型试验结果进行对比,得出该论文提出的桩体的受力计算方法是合理的。第三,介绍了路桥搭接处差异沉降控制技术—粉喷桩联合土工格栅技术。该方法采用槽钢或U型钉将筋材与邻近的钢筋混凝土结构物组成为一个较为牢靠的固定体系,其独特的结构特性,可以减小路堤的侧向位移和路桥刚柔过渡处的不均匀沉降,提高路堤的整体稳定性和增加桩体荷载分担比。最后,对粉喷桩联合土工格栅的加固桥头软基的现场试验进行研究。主要研究的内容是对实际工程中的桥头过渡段软基采用水泥粉喷桩处理后,针对加筋和未加筋的填方路堤产生的沉降、位移以及土压力的监测数据进行了对比分析,验证了粉喷桩联合土工格栅能有效减小路堤沉降和不均匀沉降。
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