软土路基桥头跳车处理方法对比-工程应用

软土路基桥头跳车处理方法

对比研究桥头跳车的严重影响主要原因介绍常用的处理方法有限元软件（ABAQUS）比较研究结论主要内容1.桥头跳车的严重影响美国大约有25%的桥梁受到桥头跳车的影响。（1997）

桥头跳车危害影响行车安全降低行车速度增加车辆运营费用加速桥梁及路面的病害海南万宁路标2.主要原因地基土质不良——软土特点；填筑高度大台背填料压缩——台背填料存在孔隙刚柔突变刚度差——塑性变形相对差；振动效果施工工序与质量引起的沉降——作业段狭窄，大型压实机械施工困难3.桥头跳车防治技术地基处理方法——超载预压法、塑料排水板法设置搭板和枕梁——缓解纵坡变化施工工艺及设计方法——设置泄水管或盲沟、桥台后背填料4有限元软件（ABAQUS）

比较研究4.1建立实际模型4.2实际模型结果分析4.3弧形搭板4.4真空预压法4.5真空预压法+弧形搭板4.6多级搭板4.7多种方法对比4.1建立实际模型（1）创建部件（Part）（2）定义材料（3）定义边界条件和初始条件（4）施加荷载（5）网格划分（6）设置分析步（1）创建计算模型运用ABAQUS/CAE创建平面应变问题模型。模型分3个Part：Part-1模拟桥后填土part-2模拟桥台桩part-3模拟桥面板模型尺寸：高47m，宽40m某桥台工程实体（2）定义材料桥面结构层参数人行道厚度（mm）密度（kg/m3）弹性模量（MPa）泊松比沥35混凝土852400300000.20层号土层名称厚度（m）标高（m）密度(kg/m3)压缩模量(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砂质粉土4.00-20.55194040.240.312.832.80.7774a粉质粘土5.00-25.55190020.360.3514.215.00.8764b粘土8.00-33.55174012.800.3521.110.91.3015a粉质粘土8.30-41.85198027.920.3533.820.40.7255b粘土5.15-47.00189037.600.3536.117.40.916路面及软土物理力学指标（3）边界条件和初始条件对称轴即土的道路的中心线位置。底部边界为刚性不排水边界。进行初始孔隙比、初始饱和度、初始孔隙水压力以及地应力平衡后得到的初始地应力的设定。（4）施加荷载车辆重力荷载标准值为500kN，平面应变问题按照每延米计算，故分布在每延米宽度范围内的荷载大小为150kPa.在平面应变模型中，荷载作用范围为整个模型的上表面，作用方式为分布荷载，荷载大小按照线性增长的方式加载。轴重力单位：kN尺寸单位：m图6-4车辆荷载分布图（5）网格划分细部网格划分示意图（6）设置分析步（1）第一步为地应力平衡步（2）接触分析步（预处理）由于模型采用了接触分析，为保证接触收敛，第二步施加较小的分布荷载，10N/m。（3）接触分析步在接触关系稳定之后，施加设计荷载0.15MN/m。4.2实际模型结果分析加载后桥后道路，桥面板以及桩基础有一定的沉降，桥后道路沉降量变形较大，出现明显的差异沉降。设计荷载作用下桥后道路的沉降最大值出现在模型边界处，最大沉降值为26.73cm。加载后路桥接头处沉降示意云图Abaqus导出的路面沉降曲线4.3弧形搭板最大变形值为25.75cm，出现在模型边界上。下图为使用弧形搭板和未使用弧形搭板对比图。使用弧形搭板可以有效地减小路桥接头处的差异沉降，使得沉降曲线变缓。使用弧形搭板后沉降变形云图使用弧形搭板后道路变形曲线4.4真空预压法桥头沉降量变形云图沉降量变化曲线

通过修改粘土层，淤泥质粘土层以及淤泥层的压缩模量模拟真空预压法处理后的实际效果。真空预压处理软土路基的效果是很显著的，最大沉降量从26.73cm减小为17.76cm，减小幅度为33%。4.惕5讯真空突预压种法+戚弧形漆搭板真空映预压遇结合稍弧形友搭板吐的方掩法处嚼理软闲土路袋基的剖效果竿是很贿显著呢的，拼最大馒沉降悉量从完26例.7团3c旺m减榜小为姑17抖.0假5c师m，脆减小岔幅度对为3板7%押。而指且沉蜓降变灶形曲融线没亩有急纸剧变猎形段耐，这娇对于每减小弄差异璃沉降裳量变饿化趋愧势是斥有利慈的。路桥爆接头螺处沉箭降量疑变化肚云图沉降耽量变漂化曲舅线对果比图4.盏6绿多级侦搭板模型匆中一睁级搭疑板长知8米讯，二饿级搭铲板长竹6米却。为认简化孕模型绘，搭愤板由削倾斜结1%泰变为过水平罪设置严。多陆级搭商板不预仅能掠够减舞小最帐终沉当降量酷，还狠可以阁缓解奥差异锣沉降展趋势茂，特抢别是离二级逝搭板沉所对扫应的店地表馅面的搏沉降牺量，帆减小势程度恢约4亚0%群。路桥那接头怜模型白（接捐头细粉部）沉降晓量变缺形曲驾线对镰比图4.留7吩多种锤方法叮对比（1掏）采叛用弧斑形搭肃板能印一定哀程度合上减汉小路需桥接必头处挡的沉垃降变弹化趋联势，歉但是脖并不爬能减月小最半大沉屯降量爷；（2己）真梅空预则压处贵理方手法能足极大还的减用小道吉路沉件降量播，但他是对题于消朋除沉厅降变批化趋各势作狱用不凉大。4.渴7驼多种再方法们对比（3领）采风用真死空预雅压处域理接努合路帐桥搭正板的闷方法夏处理赤，不畏仅能他减小量最大退沉降驱量，窃而且壳能缓席解桥塌头处健沉降井量变孝化趋别势。（4稠）采勾用多响级搭截板不芒仅能时减小映道路够沉降吵量，捧而且田能缓增解沉粪降变绒形趋伯势，甘二级勉搭板篮处效虑果更遥加明权显。建议库选用真空风预压处理蒜结合弧形却搭板处理忘，或肤者采组用多级颠搭板的方参法解权决路映桥接搜头处狭差异停沉降速问题待。5绵结论本文辨在数狭值计盟算的略基础脱上得种出了推真空运预压家、设渐置弧男形搭劣板、还多级痕搭板剂以及耗真空降预压躲和弧职形搭匹板结吼合等递处理沉方法渔的处塔理效浊果，叼得出桌了如评下结撞论：（1邪）软浓土路肌基桥变头跳奋车产环生的框主要钢原因屋有：克地基题土质甜不良闸，台献背填鸟料压播缩，芳刚度贞突变挠以及访施工敲工序牛及质塑量等环。（2塘）软乎土路泡基桥掀头跳痛车的见主要犯原因返在于朝软土晴自身宇性质余不良城，因刑此针昏对软馒土路掘基进胳行的白处治图方法籍较为