Structural Design of Roadbed and Pavement in Transition Section of Roads and Bridges

As the lifeline of social development,road and bridge projects are the main channel to realize resource transportation and economic circulation.Ensuring the quality of road and bridge project construction is crucial for the development of society,the economy,and people’s livelihoods.This paper studies the design of roadbed pavement structures in road and bridge transition sections.It aims to provide technical references and significance for China’s road and bridge engineering design and construction units,promoting scientific and standardized design in these actions.This will contribute to the safety and stable operation of road and bridge projects,offering effective technical support.Furthermore,it seeks to foster the sustainable and healthy development of China’s road and bridge engineering on a macro level.

Finite element analysis on impact of foundation treatment in bridgehead transition section upon bridge piles

In order to decrease relative settlement, foundation treatment plays an extremely important role in bridgehead transition section, especially, the situation of building the bridge piles firstly, and then processing piles. On the basis of engineering practice, the authors analyzed the influence of foundation treatment on bridge piles in bridgehead transition section by finite-element method (FEM). This research has positive significance in predicting displacement of bridge pile, directing construction of foundation treatment, and improving quality of engineering and so forth.

路堤-桥梁过渡段车辆气动力风洞试验研究

为了探究路堤-桥梁过渡段处车辆的气动力,建立1:50的大比例尺路堤-桥梁过渡段和车辆试验模型,在桥梁和路堤段分别布置两种风屏障,并在车辆模型表面布置多个测压点,以研究不同防风措施下处于不同风向角的路桥过渡段车辆气动力。试验结果表明:与无防风措施相比,布置桥梁风屏障后最不利风向角会从-15°变为0°,此风向下过渡段处车辆的三分力最大;再进一步布置路堤风屏障后最不利风向角不变,但大幅度减小了0°风向角下车辆的侧力系数和力矩系数;布置路堤风屏障能有效减小车辆所受三分力;不同风向角下改变陆地风屏障参数产生的影响不同,针对路堤-桥梁过渡段布置防风措施时,应充分考虑其来流方向,以达到最优效果。

废弃橡胶轮胎在路桥过渡段沉降影响因素研究

为了研究废弃橡胶轮胎作为路基的加筋材料改善道路桥梁过渡段差异沉降的影响因素,建立了ABAQUS有限元数值模型。通过施加单一与交通荷载,对不同加筋层数、筋材特性、交通荷载的幅值、频率、循环次数等因素对土体沉降量的影响进行分析。结果表明,3层加筋效果优于2层,远优于1层。加筋后的桥头路基抵抗沉降的能力有显著提高,且随着模量的提高,效果更明显。在交通荷载作用下,随深度的增加,轮胎的影响深度逐渐减小;随荷载频率的增大,交通荷载作用在土层的次数增加,荷载的影响深度随之增大;随循环次数的增加,土体塑性位移递增。轮胎通过将软土层分层,提高了土体的整体性和连续性,减小了差异性沉降,使路桥的过渡段平稳过渡。

运营期纵连板式无砟轨道端刺结构位移特征

研究目的:Π型端刺锚固体系是纵连板式无砟轨道路桥过渡段限制轨道结构位移的关键部位。本文考虑轨道结构与桥梁及摩擦板、端刺与土体的非线性相互作用关系,建立轨道-桥梁-路基-端刺结构一体化计算模型,研究锚固结构服役状态下的位移特征,分析端刺与路基不同脱空位置对结构位移的影响,提出注浆填补层间脱空的增强方案,并对其可行性进行论证。研究结论:(1)端刺与路基完全脱空后,纵向位移相比脱空前大幅增加且超过了3 mm位移限值,脱空引起的路基对端刺结构摩阻力、锚固力下降会导致端刺产生超量位移;(2)摩擦板区域的脱空对端刺位移影响很小,主端刺区域脱空和完全脱空引起的端刺纵向位移只相差0.11 mm,所以主端刺区域路基脱空是引发结构超量位移的主因;(3)采用注浆方式对脱空区域路基进行加固整治后端刺的纵向位移降低了3.5 mm左右,端刺结构位移恢复到了与正常服役状况相近的程度;(4)本研究成果可为现场Π型端刺结构超量位移整治提供一定的理论依据。

基于行驶舒适性的路桥过渡段差异沉降控制阈值

为解决传统路面结构路桥过渡段差异沉降过大和二次跳车问题,结合路桥工程实践,通过将桥头搭板放置一定深度和设置两级枕梁,并将桥头搭板与枕梁现浇在一起的方式,提出一种刚柔连续过渡的桥头搭板结构,用以改善桥头路基的应力分布及变形;同时为研究不同等级公路的路桥过渡段差异沉降控制阈值,给出量化指标,通过分析桥头跳车作用机理,根据车辆振动系统输入激励与输出响应的关系,建立二维五自由度车辆振动模型,并根据不同等级公路的路桥过渡段处治情况,建立相应的计算模型,编写程序求解人体加权加速度均方根值,根据人体舒适程度分级情况确定不同等级公路的路桥过渡段差异沉降控制阈值。结果表明:高速公路一级公路、二级公路和三级公路的路桥过渡段差异沉降控制阈值为将容许搭板纵坡变化值控制在0.30%~0.40%、0.40%~0.55%、0.50%~0.75%和0.95%~1.35%,四级公路的路桥过渡段差异沉降控制阈值为台阶高度控制在0.05m以内。

极限轨面折角条件下高速铁路路桥过渡段动力特性

为了探究路桥过渡段在高速行车条件下的动力特性,建立传统型、搭板型和桩板型三种形式路桥过渡段的三维有限元模型,研究1‰极限轨面折角以及350、400 km/h两种车速条件下三种路桥过渡段的动力响应。结果表明:1‰极限轨面折角条件下,车速由350 km/h提高为400 km/h时,三种路桥过渡段的路基表面竖向动变形和竖向加速度都有所增大,但均未超过现行350 km/h车速时的规范限值,现行过渡段设计要求对传统型、搭板型和桩板型三种路桥过渡段仍适用于车速400 km/h条件;搭板型路桥过渡段的竖向动变形、加速度最值分别为0.10 mm、0.50 m/s^(2),均小于各自限值,且可通过搭板减小路桥交界处差异沉降,并降低施工难度和工程造价;综合考虑路基动力响应要求、对差异沉降的控制效果、施工难度以及经济性,三种路桥过渡段中搭板型路桥过渡段综合性能较优。。

新建道路与既有高速互通方案研究

以武汉临空大道与机场二高速为例,研究了新建公路与既有高速公路的互通方案,重点研究了互通工程中匝道线路方案比选、路面横断面布置、路基填方工程、路基防护、不良地质地段及特殊路基设计、新旧路面结构拼接设计、桥梁方案设计和桥面铺装工程等,对同类互通工程建设方案比选具有参考意义。

多年冻土区路桥过渡段路基优化结构稳定性研究

由于冻胀融沉等病害导致青藏铁路路基问题较一般的地区更加严重且复杂多变。路桥过渡段作为道路与桥梁的重要衔接,路基与桥台的沉降差异严重影响铁路运营的安全性及行车的舒适性。结合一般地区的过渡段差异性沉降治理办法,从刚度差异入手,同时考虑冻土的活动层特性,提出桩基路桥过渡段优化结构,达到路基与桥台刚度的平缓过渡,同时对优化结构进行长期效果分析。结果表明:在过渡段路基处埋设双排四根混凝土桩基后,在持续外荷载以及循环温度荷载作用下,混凝土桩基对冻土温度场影响较小,能保证冻土良好的稳定性;路基与桥台差异性沉降和轨面折角大幅度降低;在全球气候变暖的环境下,通过ANSYS模拟分析温度场、位移场发现,混凝土桩基对过渡段处路基的温度场影响较小,对于差异性沉降治理效果十分显著。

道路桥梁过渡段路基路面施工要点分析

针对当前道路桥梁过渡段路基路面施工存在的不足,研究总结了相关的施工要点,并分析了道路桥梁过渡段路基路面施工的必要性及存在的问题。根据分析结果,提出了道路桥梁过渡段路基路面施工的优化措施,包括路基路面的挖掘和压实、路基路面的维护保养、桥梁墩台裂缝加固、建筑隔板增强等。

高速公路路-桥过渡段桥头搭板受力研究

布设桥头搭板可有效解决路-桥过渡段差异沉降引起的桥头跳车问题。文章采用梁和地基支承刚度统一计算的有限元法确定搭板的设计参数,基于数值模拟方法研究了搭板在不同布设方案中的受力情况,确定了桥头搭板最易破坏的位置,明确了搭板的最优布设方案。结果表明:随着搭板厚度和长度的增加,搭板所受最大弯矩值增大,搭板末端越易产生集中应力,导致二次跳车问题,即搭板厚度和长度存在最优尺寸,搭板长度为10 m时,最佳厚度为0.35~0.45 m,而当搭板厚度为0.35 m时,其最佳长度为8 m;搭板与桥台铰接且深埋搭板有利于搭板的长期稳定;采用搭板可以有效避免桥头跳车问题,与常规搭板布设方案相比,深埋搭板布设方案所受的竖向压力、弯矩和挠度均有显著降低;搭板上部回填材料为水泥稳定级配碎石时,可以有效地改善搭板的承载性能。

高速公路路桥过渡段施工技术研究

高速公路路桥过渡段的差异沉降严重影响行车安全性和舒适性,所以深厚软土路段路桥过渡段的工后沉降山处理尤为重要。针对软基处理软土区软基深、难度大、造价高的特点,文章根据辽宁省大连市甘井子区某沿海高速公路建设工程实例,对高速公路路桥过渡段的施工技术展开研究,基于MIDASGTSNX软件建立有限元模型,分别阐述刚性过渡、柔性过渡和刚柔结合过渡3种差异沉降控制方案,有限元模型计算结果显示,软基处理技术指标方面,刚性过渡方案和刚–柔结合过渡方案具有工期短、沉降小,地基承载力强的特点,但另一方面,柔性过渡方案存在建设工期较长、地基承载力不稳定、沉降大、隐性因素较多的显著特点;造价分析方面,按照工程造价从高到低排序为刚性过渡方案>刚-柔结合过渡方案>柔性过渡方案,所以柔性过渡在造价上优势更为显著。

高寒季节性冻土区铁路路桥过渡段冻胀特性数值模拟研究

铁路路桥过渡段是整个线路中至关重要部分,也是相对薄弱部位,高寒季节性冻土区铁路路桥过渡段填土冻胀引起墩台梁体变形变位,对线路平顺性造成了很大影响。针对高寒季节性冻土区铁路路桥过渡段冻胀问题,基于热力耦合理论,采用ABAQUS软件建立铁路路桥过渡段数值模型,分析过渡段温度场与填土冻胀发展变化规律,探讨由桥台后填土冻胀引起的桥梁-桥台-填土相互作用。结果表明:材料热力学特性与桥台温度边界是影响温度场平衡过程与分布规律的主要因素,且距桥台距离增加,影响逐渐减弱;过渡段土体地温具有正弦分布、相位滞后与振幅衰减规律;随着填土水平冻胀变形发展,桥台会逐渐发生侧移和倾斜,进而导致桥梁与桥台顶紧,影响桥梁结构安全。

泡沫轻质土在既有公路改扩建工程中的应用

依托京沪高速公路新沂至江都改扩建工程,在路桥过渡段及一般纵断面抬升路段大规模采用泡沫轻质土进行路基帮宽,阐述泡沫轻质土的性能及施工特点,结合数值模拟手段,探究高速公路改扩建工程中泡沫轻质土帮宽路基与软土地基处理后的沉降变形特性,验证帮宽路基及路桥过渡段采用泡沫轻质土作为填料的适用性。

高速公路软土路基路桥过渡段差异沉降研究

以山东省某高速公路软土路基路桥过渡段为研究对象,基于Midas有限元软件,分析软基路桥过渡段处治前后沉降量变化规律,并研究回填材料、高压旋喷桩对软基路桥过渡段沉降控制效果,探讨高压旋喷桩的位置参数、尺寸参数对沉降量的影响。不进行处治时,填料区的沉降变形曲线呈“V”形,沉降量先增大后减小,距桥台台背4.5 m时,沉降量达到最大值0.11 m;随距路基中心线距离的增大,路基表面沉降量在不断减小。换填法使得填料区的最大沉降量距桥台台背距离在逐渐变大,换填效果随刚度的增加在逐渐减弱,且当填料刚度增大5倍时,填料区的沉降量普遍小于软土区沉降量。喷射注浆法的沉降控制效果较稳定,沉降量随桩长的增大不断减小,当桩间距从1 m增加到1.5 m时,5 m桩长填料区最大沉降量增大了25%。

桥隧接头处路基路面设计及沉降处理

为了充分保障道路出行的安全性,应对桥隧过渡段针对性地采取处置措施。论文从设计及施工方案不合理、桥台压实度不足、结构沉降量差异等路基路面出现沉降的原因入手,对过渡段路基路面设计要点及沉降处置措施进行了重点分析。并以某市政快速路为例,对高压喷射注浆法的沉降处理措施进行了验证。

路桥过渡段沉降的分析及处理

采用数值模拟的方法对路桥过渡段的变形特性进行了研究,对比分析了原始路桥过渡段模型和高压喷射注浆模型的沉降变化规律。原始路桥过渡段的纵向沉降呈“勾”形分布,最大沉降值为-9.2 cm,其差异性沉降呈先减小后增大再减小的变化规律。两种工况横向上的沉降最大值为-6.2 cm,最小值为-4.9 cm,整体沉降较小。采用高压注浆喷射后,路基纵向和横向的沉降量均得到了有效的控制,纵向上对“勾”形的变形得到了良好的改善,横向上整体的沉降值得以减小。

道路桥梁过渡段路基路面施工技术探究

对道路桥梁过渡段路基不均匀沉降形成的原因进行分析,总结路基路面施工技术要点。道路桥梁过渡段路基不均匀沉降主要由土质差异、地基沉降和施工质量等因素引起,在路基路面施工过程中,应注意合理选择填料材料、控制填充高度、进行压实处理、采用适当的排水措施等关键技术要点。通过采用合理的施工技术,可以有效减少道路桥梁过渡段路基路面的不均匀沉降问题,提高道路交通的安全性和稳定性。

基于路基设计的路桥过渡段不均匀沉降控制技术研究

为了提高路桥过渡段的安全运行,本文从路基设计、路基强夯处理、搭板长度设计和台背排水方面,对路桥过渡段不均匀沉降控制技术展开研究。经过验收结果表明:采用本文方法设计的路基,能过够降低路桥过渡段不均匀沉降量,沉降幅度较小,应用效果较好。

路桥过渡段双块式无砟轨道道床板上拱整治方案

针对路桥过渡段连续型双块式无砟轨道端梁位置道床板上拱病害,建立理论分析模型,研究了层间黏结状态和端梁支承条件对道床板上拱变形的影响规律;提出五种植筋方案,并对比分析了各方案的整治效果。结果表明:整体上,道床板在路基侧距离端梁中心10 m范围内上拱,最大上拱位置距离端梁中心约3 m;随着层间抗拉和抗剪强度增加,道床板最大垂向位移呈非线性减小趋势,层间黏结强度显著抑制了道床板的上拱变形;层间摩擦因数以及支承层、级配碎石、AB组填料造成的端梁侧向支承刚度变化对道床板上拱变形的影响相对较小;在距离端梁20 m范围以外植筋对道床板上拱变形的限制较小,增加路基侧距离端梁10 m范围内植筋可以明显减小道床板上拱变形。