CN202881845U - 一种公路桥梁加筋土柔性桥台 - Google Patents

一种公路桥梁加筋土柔性桥台 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种公路桥梁加筋土柔性桥台，桥台的下部设置有桥台基础，桥台基础和桥台的台背挡墙直接连接于下部柔性挡墙上，下部柔性挡墙侧面设置有挡墙面板，挡墙面板偏移桥台基础的距离为0.2～0.4HL，挡墙面板上从上到下依次连接有平铺于挡墙回填土层中的挡墙土工格栅或土工加筋带，桥台侧面的台背回填土层中设置有从上到下依次连接并平铺的土工格栅或土工加筋带，桥台结构中土工格栅或土工加筋带和挡墙土工格栅或土工加筋带的层间距均为0.25～0.5m。本实用新型充分合理地考虑桥台基础的位置及土工格栅或土工加筋带的层间距，利用筋材加筋作用，减少了桥台基础与台背填土层的差异沉降，提高了桥台基础的承载能力，实现了路桥连接处的平稳过渡。

Description

一种公路桥梁加筋土柔性桥台
技术领域
本实用新型属于公路桥梁桥台结构技术领域，特别涉及一种公路桥梁加筋土柔性桥台。
背景技术
当前，伴随着中国经济的快速发展和人民物质生活水平的快速提高，各类交通出行工具也在逐步增多。同时，国内的各类公共基础设施建设也如火如荼地开展，这些基础设施的建设缩短了不同地区之间的来往时间，尤其是跨海和跨河桥梁的建设以及设置城市之间高架桥高等级快速路等已成为普遍的事实，并且对此需求量呈逐年上升趋势。然而，针对道路与桥梁过渡段尤其是桥台的承载能力、跳车现象和工程成本造价等问题越来越受到人们的关注。
根据美国联邦公路管理协会(FHWA)的调查研究指出，加筋挡墙顶部基础的承载力以200kPa为宜，但却并没有给出确定基础承载力的严格理论。考虑到当前交通流量日益增大的现实，桥台结构受往复荷载冲击的现象也在增多，路面裂纹不断涌现，后期维护费用相应增加。因此，桥台结构的底部基础承载能力是倍受关注的焦点。另外，在当前的刚性加筋桥台结构中，由于桥台与桥背引桥路堤的非均匀沉降，引起路桥衔接处的错台，致使车辆通过该区域时产生跳跃、颠簸这一桥头跳车现象，并由此引发一系列的危害，比如对道路通行能力的影响、对行车安全和舒适度的影响以及对路面和车辆的影响，并增加道路维护成本。这种现象与当前人们对车辆行驶时要求的“快速、安全和舒适”的目的相去甚远。因此，解决这一问题的关键在于将基础和台背填土层的差异沉降控制在一定的范围内。
此外，之前为了获得桥台基础足够支撑强度，通常在桥台基础底部设立桩基础来实现这一目的，然而，桩基础的施工比较繁琐，并且施工过程会产生噪声及其它污染等问题，且费用普遍较高。因此，有必要寻求一种既经济又环保的桥台结构。
土工格栅或土工加筋带以其抗拉强度高、延伸率低和耐腐蚀性好的特点，被广泛用于挡土墙、边坡加固、路堤和大坝等结构中，并且以土工合成材料为加筋材料的加筋挡墙由于经济、安全和施工简单，在岩土加固工程中得到了极为广泛的应用，被誉为继钢筋混凝土之后又一次技术革新。当前，国内外一些学者通过试验和数值模拟手段研究过加筋挡墙顶部受基础荷载时的挡墙稳定性能，并对如何考虑加筋挡墙顶部基础的荷载提出一些理论方法，基于此研究了桥梁基础类型和宽度等对基础承载力的计算方法，然而理论计算结果显示基础承载力和筋材受力与实际应用中效果相差较大。另外，桥台基础对下部加筋柔性挡墙面板的偏移距离与整体结构的稳定性和极限承载力密切相关，同时加筋结构的稳定性直接影响桥梁基础承载能力和沉降。
发明内容
本实用新型的目的是为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种公路桥梁加筋土柔性桥台，该桥台结构通过合理利用土工格栅或土工加筋带的加筋作用，充分发挥挡墙面板与筋材的相互作用及由此产生的侧限功能，增强了整体结构性能，最大限度的减少了桥台基础与台背填土层的差异沉降，提高了桥台基础的承载能力，以较低成本实现了路桥连接处的平稳过渡。
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
一种公路桥梁加筋土柔性桥台，包括桥台、引桥板、桥台基础和柔性挡墙，所述桥台的顶部侧面设置有引桥板，所述桥台的下部设置有桥台基础，所述桥台基础和桥台的台背挡墙直接连接于下部柔性挡墙上，所述下部柔性挡墙侧面设置有挡墙面板，所述挡墙面板偏移桥台基础的距离为0.2～0.4HL，所述挡墙面板上从上到下依次连接有平铺于挡墙回填土层中的挡墙土工格栅或土工加筋带，桥台侧面的台背回填土层中设置有从上到下依次连接并平铺的桥台土工格栅或土工加筋带，所述桥台土工格栅或土工加筋带和挡墙土工格栅或土工加筋带的层间距均为0.25～0.5m。
所述挡墙面板采用锯齿形砌体构造，所述挡墙土工格栅或土工加筋带的端部穿过砌体的锯齿部位，平铺于挡墙回填土层中。
所述挡墙土工格栅或土工加筋带的长度为柔性挡墙高度的1～1.5倍。
所述桥台土工格栅或土工加筋带的长度为台背挡墙高度的1～1.5倍。
所述台背回填土层和挡墙回填土层具有相同的组成和结构。
本实用新型具有的优点和积极效果是：
1．桥台基础和桥台的台背挡墙直接连接于下部柔性挡墙上直接作用在下部加筋土柔性挡墙上，利用挡墙土工格栅或土工加筋带加筋挡墙作为桥台基础支撑结构而取代桥台基础底部的桩基础，能够保证桥台承载能力，且施工简单、缩短工期，造价低廉。
2.通过控制挡墙土工格栅或土工加筋带作用的加筋土柔性挡墙与桥台土工格栅或土工加筋带作用的台背挡墙选用的回填料和相对密实度相同，选择合理的桥台基础与挡墙面板之间的偏移距离、土工格栅或土工加筋带的层间距及长度等，减少了加筋柔性桥台和台背加筋土之间的差异沉降，从而达到控制桥头跳车的目的。
3.采用预制的锯齿形砌块挡墙面板，可以达到自身稳定，且不需要在挡墙土工格栅或土工加筋带与挡墙面板连接处另设其它联接构件，直接将筋材压在上下锯齿形面板之间即可，有利于减小挡墙面板的水平变形，使整体稳定性得以改善，外表美观且耐用。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图；
图2是锯齿形挡墙面板结构示意图。
图1和图2中，1.挡墙回填土层，2.挡墙土工格栅或土工加筋带，3.挡墙面板，4.引桥板，5.桥台，6.桥台基础，7.台背回填土层，8.桥台土工格栅或土工加筋带。
图中，HL为下部加筋挡墙高度，HU为上部台背挡墙高度，HL+HU为挡墙整体高度
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的实用新型内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
实施例一：参见图1和图2所示，一种公路桥梁加筋土柔性桥台，包括桥台5、引桥板4、桥台基础6和柔性挡墙，柔性挡墙包括有挡墙回填土层1、挡墙面板3和挡墙土工格栅或土工加筋带2，下部柔性挡墙侧面设置有挡墙面板3，挡墙面板3上从上到下依次连接有平铺于挡墙回填土层1中的挡墙土工格栅或土工加筋带2，桥台5的顶部侧面设置有引桥板4，所述桥台5的下部设置有桥台基础6，桥台基础6和桥台5的台背挡墙直接连接于下部柔性挡墙上，利用挡墙土工格栅或土工加筋带加筋挡墙作为桥台基础支撑结构而取代桥台基础底部的桩基础，能够保证桥台承载能力，且施工简单、缩短工期，造价低廉。
桥台5上侧面的台背回填土层7中设置有从上到下依次连接并平铺的桥台土工格栅或土工加筋带8。台背回填土层7和挡墙回填土层1具有相同的组成和结构，即通过控制挡墙回填土层1与台背回填土层选用的回填料和相对密实度相同，密实度达到70%以上，可以有效地减少桥台基础和台背加筋土之间的差异沉降，从而达到控制桥头跳车的目的。
挡墙面板3偏移桥台基础6的距离选取为0.2HL，桥台土工格栅或土工加筋带8和挡墙土工格栅或土工加筋带2的层间距均选取为0.25m。挡墙土工格栅或土工加筋带2的长度为柔性挡墙高度的1倍。桥台土工格栅或土工加筋带8的长度为台背挡墙高度的1倍。通过选择合理的桥台基础与挡墙面板之间的偏移距离、土工格栅或土工加筋带的层间距及长度等，减少了加筋柔性桥台和台背加筋土之间的差异沉降，从而达到控制桥头跳车的目的。
挡墙面板3采用锯齿形砌体构造，所述挡墙土工格栅或土工加筋带2的端部穿过砌体的锯齿部位，平铺于挡墙回填土层1中。采用预制的锯齿形砌块挡墙面板，可以达到自身稳定，且不需要在挡墙土工格栅或土工加筋带与挡墙面板连接处另设其它联接构件，直接将筋材压在上下锯齿形面板之间即可，有利于减小挡墙面板的水平变形，使整体稳定性得以改善，外表美观且耐用。
实施例二：参见图1和图2所示，一种公路桥梁加筋土柔性桥台，包括桥台5、引桥板4、桥台基础6和柔性挡墙，柔性挡墙包括有挡墙回填土层1、挡墙面板3和挡墙土工格栅或土工加筋带2，下部柔性挡墙侧面设置有挡墙面板3，挡墙面板3上从上到下依次连接有平铺于挡墙回填土层1中的挡墙土工格栅或土工加筋带2，桥台5的顶部侧面设置有引桥板4，所述桥台5的下部设置有桥台基础6，桥台基础6和桥台5的台背挡墙直接连接于下部柔性挡墙上，利用挡墙土工格栅或土工加筋带加筋挡墙作为桥台基础支撑结构而取代桥台基础底部的桩基础，能够保证桥台承载能力，且施工简单、缩短工期，造价低廉。
桥台5侧面的台背回填土层7中设置有从上到下依次连接并平铺的桥台土工格栅或土工加筋带8。台背回填土层7和挡墙回填土层1具有相同的组成和结构，即通过控制挡墙回填土层1与台背回填土层选用的回填料和相对密实度相同，密实度达到70%以上，可以有效地减少桥台基础和台背加筋土之间的差异沉降，从而达到控制桥头跳车的目的。
挡墙面板3偏移桥台基础6的距离选取为0.4HL，桥台土工格栅或土工加筋带8和挡墙土工格栅或土工加筋带2的层间距均选取为0.5m。挡墙土工格栅或土工加筋带2的长度为柔性挡墙高度的1.5倍。桥台土工格栅或土工加筋带8的长度为台背挡墙高度的1.5倍。通过选择合理的桥台基础与挡墙面板之间的偏移距离、土工格栅或土工加筋带的层间距及长度等，减少了加筋柔性桥台和台背加筋土之间的差异沉降，从而达到控制桥头跳车的目的。
挡墙面板3采用锯齿形砌体构造，所述挡墙土工格栅或土工加筋带2的端部穿过砌体的锯齿部位，平铺于挡墙回填土层1中。采用预制的锯齿形砌块挡墙面板，可以达到自身稳定，且不需要在挡墙土工格栅或土工加筋带与挡墙面板连接处另设其它联接构件，直接将筋材压在上下锯齿形面板之间即可，有利于减小挡墙面板的水平变形，使整体稳定性得以改善，外表美观且耐用。
本实用新型针对公路桥梁加筋土柔性结构，利用加筋土柔性挡墙作为桥台基础支撑结构而取代桥台基础底部的桩基础，并直接作为桥台基础支撑结构来承受桥梁上部结构和交通载荷，以及支撑桥台台背引桥道路结构，通过控制加筋土柔性挡墙与台背加筋土选用的回填料和相对密实度相同，充分合理地考虑土工格栅或土工加筋带的层间距，利用筋材加筋作用并充分发挥挡墙面板的侧限阻挡作用，最大限度的减少了桥台基础与台背填土的差异沉降，提高了桥台基础的承载能力，实现了路桥连接处的平稳过渡。
该公路桥梁加筋土柔性桥台在结构上具有优异的整体性能，且整个结构施工简单、造价低廉、挡墙面板美观，可在公路桥梁建设中推广使用。
尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种公路桥梁加筋土柔性桥台，包括桥台（5）、引桥板（4）、桥台基础（6）和柔性挡墙，所述桥台（5）的顶部侧面设置有引桥板（4），所述桥台（5）的下部设置有桥台基础（6），其特征在于，所述桥台基础（6）和桥台（5）的台背挡墙直接连接于下部柔性挡墙上，所述下部柔性挡墙侧面设置有挡墙面板（3），所述挡墙面板（3）偏移桥台基础（6）的距离为0.2～0.4HL，所述挡墙面板（3）上从上到下依次连接有平铺于挡墙回填土层（1）中的挡墙土工格栅或土工加筋带（2），所述桥台（5）侧面的台背回填土层（7）中设置有从上到下依次连接并平铺的桥台土工格栅或土工加筋带（8），所述桥台土工格栅或土工加筋带（8）和挡墙土工格栅或土工加筋带（2）的层间距均为0.25～0.5m。
2.根据权利要求1所述的一种公路桥梁加筋土柔性桥台，其特征在于，所述挡墙面板（3）采用锯齿形砌体构造，所述挡墙土工格栅或土工加筋带（2）的端部穿过砌体的锯齿部位，平铺于挡墙回填土层（1）中。
3.根据权利要求1所述的一种公路桥梁加筋土柔性桥台，其特征在于，所述挡墙土工格栅或土工加筋带（2）的长度为柔性挡墙高度的1～1.5倍。
4.根据权利要求1所述的一种公路桥梁加筋土柔性桥台，其特征在于，所述桥台土工格栅或土工加筋带（8）的长度为台背挡墙高度的1～1.5倍。
5.根据权利要求1所述的一种公路桥梁加筋土柔性桥台，其特征在于，所述台背回填土层（7）和挡墙回填土层（1）具有相同的组成和结构。
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