劉建敏

(石家莊市西柏坡高速公路管理處，河北 石家莊 050081)

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橫向加筋注漿技術(shù)防治高速公路橋頭跳車(chē)技術(shù)研究

劉建敏

(石家莊市西柏坡高速公路管理處，河北 石家莊 050081)

基于“剛?cè)徇^(guò)渡”形變?cè)?，研發(fā)橫向加筋注漿技術(shù)，以西柏坡高速公路BP1+942冶河大橋0號(hào)臺(tái)為工程背景，借助通用有限元分析軟件MIDAS/GTS建立三維立體模型，對(duì)經(jīng)過(guò)橫向加筋注漿處理后的橋頭路基在不同工況情況下進(jìn)行模擬計(jì)算，研究加筋材料不同橫、豎間距布置對(duì)橋頭路基過(guò)渡段路基沉降及不同深度水平位移的影響，探尋加筋材料的合理布置方式并進(jìn)行優(yōu)化，為施工提供理論依據(jù)和參考。分析研究了橫向加筋注漿技術(shù)的施工參數(shù)，并采用該技術(shù)對(duì)西柏坡高速公路BP1+942冶河大橋0號(hào)臺(tái)背進(jìn)行了處治。選用面波波速測(cè)試法對(duì)橫向加筋注漿試驗(yàn)加固效果進(jìn)行了檢測(cè)，并繼續(xù)對(duì)實(shí)際處理效果進(jìn)行了長(zhǎng)期的跟蹤觀測(cè)，驗(yàn)證了實(shí)際檢測(cè)與有限元模擬結(jié)果的相似性，證明了數(shù)值模擬的合理性，論證了橫向加筋注漿技術(shù)對(duì)防治橋頭跳車(chē)的有效性。

橋梁工程；橫向加筋注漿技術(shù)；有限元模擬；橋頭跳車(chē)；波速測(cè)試

0 引言

從近十萬(wàn)公里已通車(chē)的高速公路運(yùn)營(yíng)狀況來(lái)看，有一些急需解決的問(wèn)題，其中之一就是橋頭跳車(chē)。國(guó)內(nèi)外對(duì)橋頭跳車(chē)的研究已取得了一定的成果，已有采用加筋、注漿技術(shù)防治高速公路橋頭跳車(chē)的實(shí)踐與研究。中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司開(kāi)發(fā)了防止橋頭跳車(chē)的剛?cè)徇^(guò)渡結(jié)構(gòu)，包括路面、路堤、復(fù)合地基、承臺(tái)、橋臺(tái)樁基、一般路堤和橋臺(tái)。中南大學(xué)趙煉恒通過(guò)采用柔性加筋注漿技術(shù)處理臺(tái)后回填土。成都理工大學(xué)左乾坤論述了注漿技術(shù)在處理橋背沉降中的應(yīng)用。東北林業(yè)大學(xué)姜利用ABAQUS有限元法對(duì)利用雙向土工格柵加筋橋頭路堤進(jìn)行研究。本文從全新的角度提出橫向加筋注漿處治技術(shù)，即在臺(tái)后填方路基中沿軸向或橫向分層、成排打入一定長(zhǎng)度的注漿錨桿，然后增壓注漿，使?jié){液填充路基中未填充或未壓實(shí)的孔隙，得以形成軸向或橫向注漿加筋體，并用有限元分析軟件MIDAS/GTS進(jìn)行模擬計(jì)算并確定加筋注漿參數(shù)，從而顯著增強(qiáng)橋頭路基的抗變形能力，大大降低臺(tái)后路基的工后沉降，并使高速公路橋頭跳車(chē)、橋臺(tái)路面開(kāi)裂破壞、橋臺(tái)正側(cè)面支擋構(gòu)造物損壞等問(wèn)題得到有效控制。

1 橫向加筋注漿技術(shù)有限元模型建立

以西柏坡高速BPK1+942冶河大橋0號(hào)臺(tái)為工程背景，借助通用有限元分析軟件MIDAS/GTS建立三維立體模型。

1.1 本構(gòu)關(guān)系

土體的本構(gòu)關(guān)系從所建模型要實(shí)用的角度考慮，土體的本構(gòu)關(guān)系選用Mohr-Clomb模型[1],土工合成材料采用線彈性的本構(gòu)關(guān)系，對(duì)加筋注漿后所形成的復(fù)合土體接觸面單元進(jìn)行模擬時(shí)，采用的是Midas軟件中的二維接觸單元，這種單元與Goodman單元相似，但是比Goodman單元的功能更強(qiáng)大[1]。

1.2 應(yīng)力與位移邊界條件

(1)邊界條件假設(shè)。在MIDAS/GTS平臺(tái)基礎(chǔ)上，為了在有限元分析中更好地反映問(wèn)題的主要特征并使問(wèn)題簡(jiǎn)化，在有限元分析時(shí)作了以下假定： ①假定土體、注漿錨桿均為均質(zhì)、各向同性材料； ②假定土體(包括地基和路基土)為理想彈塑性體； ③假定注漿錨桿為線彈性體。

(2)應(yīng)力和位移邊界條件。應(yīng)力邊界條件：地基土在其自重作用下的沉降已經(jīng)完成；路基土經(jīng)錨桿注漿加固后已充分壓實(shí)，其固結(jié)沉降基本完成，所以只作為路基荷載作用在地基土層上[1]。位移邊界條件：路基底部施加的是垂直與水平約束，路基兩側(cè)施加的是水平約束[1]。

1.3 有限元模型建立

以西柏坡高速BPK12+885冶河大橋0號(hào)臺(tái)為工程背景，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘察和試驗(yàn)，模擬工程現(xiàn)場(chǎng)條件，在綜合分析并適當(dāng)簡(jiǎn)化的基礎(chǔ)上，建立了合理的有限元三維立體計(jì)算模型。根據(jù)西柏坡高速公路的設(shè)計(jì)，沿行車(chē)方向選取30 m，建立三維有限元模型。路基高度為12 m，頂部寬度24.5 m，路基邊坡坡度為1∶1.5[2]。路基縱橫斷面如圖1所示，有限元模型如圖2所示。

圖1 路基橫、縱斷面圖(單位：m)

圖2 路基模型

1.4 模型計(jì)算參數(shù)的選取

技術(shù)人員進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)踏勘，從地層揭露情況來(lái)看，表層覆蓋著少量黃土狀粉土，表層以下是承載力較好的砂層、泥巖層；采集了西柏坡高速公路施工材料、巖土體樣本，測(cè)定了具體材料的物理力學(xué)指標(biāo)(如表1所示)。路基填料、基巖、加筋注漿體材料都考慮為完全彈塑性材料，臺(tái)背考慮為剛度很大的彈性體，在荷載作用下，變形量極小[3-5]。

表1 材料物理力學(xué)指標(biāo)表

1.5 荷載的設(shè)定

圖3 均布荷載布置方式

據(jù)現(xiàn)行規(guī)范，公路工程設(shè)計(jì)中的汽車(chē)荷載為：公路-I級(jí)荷載和公路-Ⅱ級(jí)荷載，公路-I級(jí)荷載適用于高速公路和一級(jí)公路，公路-Ⅱ級(jí)荷載適用于二、三、四級(jí)公路。本工程為高速公路，采用公路-I級(jí)荷載，并在計(jì)算模型中將集中荷載換算為均布荷載，將路面結(jié)構(gòu)層的自重也作為均布荷載，并考慮荷載沖擊系數(shù)0.45，通過(guò)計(jì)算，最終施加在路基上表面的荷載為0.05 MPa，布置方式見(jiàn)圖3[3-5]。

1.6 網(wǎng)格的劃分

本研究使用GTS軟件中的“自動(dòng)網(wǎng)格劃分”功能，該功能使用循環(huán)網(wǎng)格法生成網(wǎng)格，根據(jù)地基、路基、橋背等不同材料的劃定區(qū)設(shè)定網(wǎng)格的數(shù)量，也可以直接指定網(wǎng)格尺寸。這種方法快捷方便，可劃分出優(yōu)良的網(wǎng)格，提高建模效率和計(jì)算精度，省去了手工建立網(wǎng)格的麻煩[6]。網(wǎng)格劃分后路基的有限元模型如圖4。

圖4 路基網(wǎng)格模型

2 橫向加筋注漿技術(shù)處治效果模擬

沿路基高度方向，錨桿分層布置，第一層錨桿距離路基頂部為h0=2 m，錨桿層間距為Δh，加筋層數(shù)為n，其中n和Δh根據(jù)不同的計(jì)算情況變化；錨桿橫向間距Δl原則上取0.5～2 m；錨桿外徑48 mm，壁厚5 mm，采用八結(jié)點(diǎn)等參元模擬土體單元；采用薄膜單元模擬加筋體材料；用接觸單元模擬土與加筋材料之間的接觸[6-7]。

冶河大橋0號(hào)橋臺(tái)為樁承式橋臺(tái)，橋背回填最大高度為12 m，本有限元數(shù)值模擬考慮了兩種類(lèi)型的模型，模擬分析各自工況下的路基和臺(tái)背填料的沉降情況。

(1)橋臺(tái)后填料原設(shè)計(jì)情況下，正常填筑。

(2)采用不同間距加筋注漿處理。

2.1 填料正常填筑

橋臺(tái)后填料正常填筑的情況下，只需要考慮路基及臺(tái)背填料的自重和車(chē)輛荷載的作用即可。數(shù)值模擬結(jié)果以z(垂直)方向的沉降量表示。冶河大橋臺(tái)背原設(shè)計(jì)情況下的路基沉降模擬結(jié)果如圖5所示。路基中線沿行車(chē)方向的沉降曲線如圖6所示。

圖5 臺(tái)背路基沉降模擬結(jié)果圖 圖6 路基中線沉降量曲線圖

以上數(shù)值模擬的結(jié)果可以看出：

(1)按原設(shè)計(jì)橋背回填時(shí)，沉降量較大，沿路線方向沉降曲線近似呈“勺”狀分布，最大沉降量約為13.988cm。

(2)沉降集中在“勺”口中心附近，而靠近橋背附近的“勺”口邊緣和“勺”柄端相對(duì)沉降量較小。經(jīng)分析，臺(tái)背對(duì)臺(tái)后路堤填土的豎向摩擦約束導(dǎo)致了“勺”口邊緣沉降量減小，臺(tái)后長(zhǎng)路基由于得到有效地壓實(shí)，沉降逐漸減小并趨于一穩(wěn)定值，而臺(tái)后路堤與長(zhǎng)路基的銜接過(guò)渡段施工中開(kāi)臺(tái)階處理導(dǎo)致了沉降有一漸變段。

2.2 采用加筋注漿處理

2.2.1 加筋注漿對(duì)路基沉降的影響作用

加筋注漿處理橋頭路基，可以明顯提高臺(tái)后路基的整體性，增強(qiáng)其穩(wěn)定性，從而改善路基的受力性能，顯著降低路基的工后沉降。

建立有限元離散模型分析研究注漿錨桿間距對(duì)路基沉降的影響，橫向間距分別采用Δl=1 m、Δl=1.5 m、Δl=2 m、Δl=2.5 m四種方式來(lái)布置，豎向?qū)娱g距采用Δh=3 m，共布置4層注漿錨桿。通過(guò)有限元計(jì)算分析以上間距對(duì)臺(tái)背路基填土的沉降量、土的橫向位移的影響。注漿錨桿各布置間距下，路基沉降圖如圖7所示，路基中線沿行車(chē)方向的沉降曲線如圖8所示。

圖7 臺(tái)背路基沉降模擬結(jié)果圖

圖8 路基中線沉降曲線

從圖7中可以看出：

(1)橋臺(tái)后布設(shè)注漿錨桿后，路基中心線處的位移明顯降低。

在不設(shè)置注漿錨桿的情況下，臺(tái)背填土的最大沉降量為13.988 cm。注漿錨桿按間距2.5 m布設(shè)后，臺(tái)背處最大沉降量減少為8.035 cm，錨桿按間距1 m布設(shè)時(shí)，臺(tái)背處最大沉降量減少為2.541 cm，前后降低了42.6%～81.8% ，可見(jiàn)注漿錨桿對(duì)路基沉降的減少起到了很大的作用。

(2)比較各方案的沉降曲線不難看出，隨著注漿錨桿橫向間距的減小，路基的最大沉降量也減小，但并非呈線性減小。

橫向間距從2.5 m到2 m，加筋間距對(duì)臺(tái)背填土沉降的改善作用較為明顯，最大沉降量分別為8.035 cm和5.518 cm；但隨著間距的減小，在間距為1.5 m和1 m時(shí)最大沉降量分別為3.530 cm和2.541 cm。

2.2.2 注漿錨桿布置對(duì)路基水平位移的影響

建立有限元離散模型分析研究注漿錨桿間距對(duì)路基橫向位移的影響，橫向間距分別采用Δl=1 m、Δl=1.5 m、Δl=2 m、Δl=2.5 m四種方式來(lái)布置，豎向?qū)娱g距采用Δh=3 m，共布置4層注漿錨桿。注漿錨桿各布置間距下，路基的橫向位移圖如圖9。

圖9 路基水平位移圖

從圖9中可以看出：

(1)橋臺(tái)后布設(shè)注漿錨桿后，路基橫向位移明顯降低。在不設(shè)置注漿錨桿的情況下，路基的最大橫向位移量為4.561 cm，注漿錨桿按間距2.5 m和1 m布設(shè)后，最大位移減少為2.718 cm和1.686 cm，前后降低了40.4%～63.0%。

(2)注漿錨桿的設(shè)置，增加了路基填料的剛度，使得路基整體受力更加合理。

2.2.3 加筋層數(shù)對(duì)路基沉降的影響

數(shù)值模擬結(jié)果顯示，若不采取處置措施，橋背回填土?xí)霈F(xiàn)較大的沉降；采用加筋注漿法加固橋背回填土，能提高回填土的整體穩(wěn)定性和回填土的剛度，增強(qiáng)其抗變形能力，數(shù)值模擬試驗(yàn)結(jié)果也充分的證明了這點(diǎn)。同樣，通過(guò)前面的分析可以得出加筋行間距為Δl=1.5 m時(shí)較為經(jīng)濟(jì)合理。對(duì)于加筋層數(shù)為4層時(shí)是不是最合理的，還有必要進(jìn)行進(jìn)一步的研究，以確定最合理的加筋層數(shù)[6-7]。

布置方案采用橫向間距為1.5 m，加筋層數(shù)分別采用2、3、4四種方案，研究路基中線的沉降量受加筋層數(shù)變化的影響趨勢(shì)及程度。圖10、圖11反映了層數(shù)對(duì)沉降的影響。

圖10 臺(tái)背路基沉降模擬結(jié)果圖

圖11 注漿錨桿布置層數(shù)對(duì)路基沉降影響

從圖10中可以看出：

(1)加筋可以明顯減少臺(tái)背路基的沉降量。橫向間距Δl=1.5 m工況下，采用2層加筋注漿方案時(shí)，臺(tái)背路基的最大沉降量為6.535 cm，較原設(shè)計(jì)時(shí)降低了53.3%；加筋層數(shù)為4時(shí)，最大沉降量為3.530 cm，較原設(shè)計(jì)時(shí)降低了74.8%。

(2)隨著加筋層數(shù)的增多，沿路基中線方向的沉降量逐漸減小。加筋層數(shù)從2增加到4時(shí)，各自的最大沉降量分別為6.535 cm、3.823 cm、3.530 cm；從2層增加到3層時(shí)，路基沉降減小的幅度相對(duì)較大，但從3層增加到4層時(shí)，減小的幅度放緩，所以注漿錨桿存在一個(gè)經(jīng)濟(jì)的布置層數(shù)。

3 橫向加筋注漿技術(shù)應(yīng)用研究

3.1 橫向加筋布置方案

布置總體方案為，在橋頭路基30m范圍內(nèi)，橋臺(tái)路基坡面上，采用錨桿直接在坡上鉆孔，進(jìn)行高壓注漿，錨桿分三層布置，層間距采用3m，距離橋臺(tái)前10m、中10m、后10m，橫向間距分別為1m、1.5m和2m。

3.2 注漿加固技術(shù)的結(jié)構(gòu)組成

(1)注漿錨桿。錨桿采用特質(zhì)鋼制成，應(yīng)滿足剛度和強(qiáng)度的要求，外徑48mm，壁厚5mm，前端制成尖狀，管壁每隔一段距離30cm鉆一直徑為8mm注漿孔，注漿眼呈螺旋式布置，同一縱、橫截面上只布置一個(gè)。錨桿按施工要求長(zhǎng)度連接，連接方法有焊接和車(chē)絲扣連接，本工程施工中采用焊接方式，施工方便，成本低。采用梅花形布置[8-10]。

(2)復(fù)合加固體。本工程采用壓力注漿，注漿液在壓力作用下向周?chē)貙訚B透，硬化后形成堅(jiān)實(shí)的復(fù)合加固體，將錨桿與周?chē)翆渝^固在一起，錨固段與土體間具有較大的粘結(jié)摩阻力，從而改善土體的整體結(jié)構(gòu)，提高土體的力學(xué)性能。

3.3 注漿材料及配合比

注漿材料采用水泥漿，水泥選用的是西柏坡高速公路施工現(xiàn)場(chǎng)使用的平山生產(chǎn)的“鼎鑫”牌42.5#普通硅酸鹽水泥，根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，水灰比采用0.75∶1～1.5∶1，速凝早強(qiáng)劑用量0.8～1.2，漿液密度為1.34～1.68g/m3，初凝時(shí)間410～440min，終凝時(shí)間780～940min，7d抗壓強(qiáng)度9.5MPa，28d抗壓強(qiáng)度15.3MPa。

3.4 注漿壓力及注漿影響半徑

根據(jù)試驗(yàn)段注漿試驗(yàn)結(jié)果及已有工程經(jīng)驗(yàn)值，確定注漿壓力在0.2～0.6MPa范圍內(nèi)，最大不允許超過(guò)0.9～1.0MPa。注漿過(guò)程中為保證漿液擴(kuò)散半徑達(dá)設(shè)計(jì)要求，應(yīng)注意根據(jù)實(shí)際情況隨時(shí)調(diào)整注漿壓力[10-11]。

本工程r的確定依據(jù)理論計(jì)算、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，并同時(shí)參考以往類(lèi)似工程經(jīng)驗(yàn)參數(shù)綜合確定，確定注漿半徑為1.5～2m。施工中可通過(guò)調(diào)整極限注漿時(shí)間、注漿壓力和漿液的注入能力來(lái)調(diào)整r值[11-12]。

3.5 注漿方法和控制標(biāo)準(zhǔn)

注漿方法：施工現(xiàn)場(chǎng)注漿加固采用逐根橫向注漿管注漿。注漿順序：沿縱向由橋臺(tái)內(nèi)側(cè)至左橋臺(tái)外側(cè)，深度方向上由下至上，每行隔點(diǎn)注漿，臺(tái)后側(cè)邊和邊角部位需加密。

控制標(biāo)準(zhǔn)：采用注漿壓力和注漿量雙控標(biāo)準(zhǔn)。在規(guī)定壓力下，注漿量小于1 L/min時(shí)，穩(wěn)壓10 min，當(dāng)壓力不下降或下降小于5%，即可停止注漿；或當(dāng)注漿壓力由小增大，注漿量由大到小，大于或等于設(shè)計(jì)壓力時(shí)，維持時(shí)間10 min也可止?jié){。

3.6 施工流程

圖12 注漿施工工藝流程

根據(jù)工程要求、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，通過(guò)試驗(yàn)、理論或經(jīng)驗(yàn)等方法確定注漿參數(shù)，選擇合理的注漿設(shè)備，編制施工組織設(shè)計(jì)，組織施工力量，進(jìn)行壓力注漿[12-14]。

注漿加固技術(shù)的施工工藝流程如圖12所示。

4 對(duì)橫向加筋注漿技術(shù)處治效果檢測(cè)

橫向加筋注漿處理臺(tái)背路基施工完成后，采用了面波波速測(cè)試法對(duì)處治效果進(jìn)行檢測(cè)，并繼續(xù)對(duì)實(shí)際處理效果進(jìn)行長(zhǎng)期的跟蹤觀測(cè)[15-17]。

4.1 面波法檢測(cè)

本次采用瑞雷波對(duì)橫向加筋注漿效果進(jìn)行檢測(cè)，所用儀器是SM98-24型面波儀。采用人工在地面重錘多次錘擊疊加，每個(gè)測(cè)點(diǎn)采用3～5次有效錘擊，激發(fā)產(chǎn)生的脈沖信號(hào)在傳播過(guò)程中由12道豎向檢波器接收。工作參數(shù)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定：道間距為0.5 m，偏移距為1.0～3.0 m，采樣間隔0.25 ms，采樣點(diǎn)數(shù)2 048點(diǎn)[15-18]。

面波檢測(cè)在橫向加筋注漿前后第7天在相同部位進(jìn)行了檢測(cè)。注漿前后面波波速測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2，圖13，圖14。取路基不同深度，平均波速作圖15。

表2 波速測(cè)試結(jié)果

圖13 處治前路基波速測(cè)試結(jié)果 圖14 處治后路基波速測(cè)試結(jié)果

由表3，圖13，圖14，圖15可以看出：

(1)面波波速大小與路基的深度成正比，隨著路基深度的增加，相應(yīng)的波速也提高。

(2)處治前臺(tái)背填土有兩處壓實(shí)不夠，而造成路基填料不均勻問(wèn)題，橫向加筋注漿處治后，該問(wèn)題得到很好的解決。

(3)橫向加筋注漿處治后，路基的波速有了很大的提高，例如：路基深度1 m處，處治前平均波速為127 m/s，處治后平均波速提高到372 m/s，提高的幅度很大，約為193%；路基深度10 m處波速達(dá)到512 m/s，達(dá)到了堅(jiān)硬土的水平。

(4)采用橫向加筋注漿處治前后路基各層平均波速有很大的提高，說(shuō)明漿液能有效充填回填體孔隙，處治效果明顯。

4.2 沉降觀測(cè)

本次沉降觀測(cè)采用高精度水準(zhǔn)儀，水準(zhǔn)基準(zhǔn)設(shè)于橋臺(tái)上，共設(shè)2個(gè)，觀測(cè)點(diǎn)設(shè)在路面頂面，從橋臺(tái)背起每2 m設(shè)置一個(gè)，觀測(cè)長(zhǎng)度設(shè)為20 m。在路線的兩肩及中線各設(shè)置一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，獲得3組數(shù)據(jù)，以加強(qiáng)對(duì)比，提高觀測(cè)精度。監(jiān)測(cè)結(jié)果如表3所示。

表3 路基沉降量監(jiān)測(cè)結(jié)果 mm

根據(jù)30 d、90 d、180 d的檢測(cè)結(jié)果，取路基橫向3個(gè)檢測(cè)數(shù)據(jù)的平均值沿路線走向繪制的路基沉降圖如圖16所示。

圖15 處治前后路基波速圖 圖16 路基沉降監(jiān)測(cè)結(jié)果圖

從現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù)可以看出：

(1)路基的最大沉降點(diǎn)集中在距離臺(tái)背3～4 m附近的“勺”口中心附近，而靠近橋背附近的“勺”口邊緣和“勺”柄端相對(duì)沉降量較小，距臺(tái)背10 m以外的路基沉降趨于均勻。

(2)路基的沉降量在前30～60 d的變化較大，約為7 mm，但在后30～60 d只增加2.5 mm。

(3)實(shí)際檢測(cè)與有限元模擬結(jié)果趨勢(shì)基本相同，證明了本研究數(shù)值模擬的合理性。

5 結(jié)語(yǔ)

(1)采用橫向加筋注漿技術(shù)處治橋頭跳車(chē)效果顯著，橫向加筋注漿處治技術(shù)施工工藝簡(jiǎn)單易行，處治效果良好。

(2)實(shí)踐證明，實(shí)際檢測(cè)與有限元模擬結(jié)果趨勢(shì)基本相同，證明了數(shù)值模擬的合理性，用數(shù)值模擬方法選取施工參數(shù)簡(jiǎn)單易行、成本低。

[1]李寧.加錨層狀巖體的變形破壞過(guò)程與加固效果分析模型[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2009，13(4):309-317.

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Research on Transverse Reinforcement Grouting Technique for Preventing Highway Bump at the Ends of Bridges

Liu Jianmin

(Shijiazhuang Xibaipo Highway Administration Office，Shijiazhuang 050081,China)

Based on the deformation principle of “Flexible- Rigid Transition”, transverse reinforced grouting is designed. In the context of 0#abutment of Yehe Bridge at BP1 +942 of Xibaipo highway, the condition of the bridgehead roadbed which has been transverse reinforced grouted is simulated under different operating modes via MIDAS/GTS software of general finite element analysis. The impacts of different horizontal and vertical spacing types in the layout of the reinforced materials on subgrade settlement at transitional section of bridgehead roadbed and horizontal displacement of different depth are investigated. The optimal layout of the reinforced materials is analyzed. The results could serve as a reference for practical construction. Construction parameters of the transverse reinforced grouting are analyzed and treatments are carried out for 0#abutment of Yehe Bridge at BP1 +942 of Xibaipo highway. The effectiveness of consolidation in the transverse reinforced grouting test is evaluated by the surface wave velocity measurement method, and long-term observation for practical effectiveness has been made. The results validate the similarity between the practical effectiveness and simulation results obtained via general finite element analysis. It also verifies the correctness of numerical simulation and demonstrates the effectiveness of the transverse reinforced grouting for preventing bump at the ends of bridges.

bridge engineering； transverse reinforced grouting； finite element analysis； bump at the ends of bridges； wave velocity measurement

2014-09-10 責(zé)任編輯:車(chē)軒玉

10.13319/j.cnki.sjztddxxbzrb.2015.04.08

劉建敏(1968-), 男, 高級(jí)工程師,主要從事道路與橋梁的研究。E-mail: hbljm666@163.com

河北省交通運(yùn)輸廳計(jì)劃項(xiàng)目(T-2010141)

U445.7+1

A

2095-0373(2015)04-0039-09

劉建敏.橫向加筋注漿技術(shù)防治高速公路橋頭跳車(chē)技術(shù)研究[J].石家莊鐵道大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2015,28(4):39-47.