Longo

Scientific Reports volume 12, Artigo número: 19327 (2022) Citar este artigo

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Para resolver o problema de "colisão de cabeça de ponte" na seção de transição entre a estrada e a ponte de uma via expressa em uma área de loess desmontável, uma fundação composta de estacas de compactação de cal e solo é usada pela primeira vez na seção de transição entre a estrada e a ponte de uma via expressa na China; o subleito de loess é melhorado com a adição de cal, e o subleito é disposto em uma geogrelha multicamadas para o tratamento conjunto de diversas medidas de engenharia. Ao mesmo tempo, um novo tipo de medidor de recalque de pressão diferencial de precisão é usado para monitorar o recalque de longo prazo de uma seção de transição ponte-subleito com uma pequena magnitude de recalque após o tratamento da junta, e as características de distribuição e leis de variação do recalque ao longo da direção longitudinal da linha são obtidos. Os resultados mostram que o efeito é melhor e o recalque diferencial é menor quando se utiliza uma fundação mista de estacas de compactação de cal e solo; a cal melhora o aterro do subleito de loess, e a geogrelha multicamadas aborda a transição ponte-subleito na área desmontável de loess. O recalque diferencial e a taxa de recalque do subleito e do pilar aumentam com o aumento do tempo de monitoramento, e o recalque diferencial aumenta gradualmente, enquanto a taxa de crescimento diminui gradualmente e finalmente tende a ser estável. O recalque diferencial da seção de transição é previsto e analisado usando uma curva hiperbólica, curva exponencial e sua combinação em um modelo de predição, e a análise de predição mostra que o modelo de predição combinado tem o melhor efeito de predição. Os resultados desta investigação podem fornecer orientação e referência para a concepção e construção de estruturas de subleito semelhantes à secção de transição húmida entre estradas e pontes.

A seção de transição ponte-subleito é a área de conexão entre uma ponte e seu subleito. Se o processo de tratamento e o controle de construção da seção de transição ponte-subleito não forem eficazes no projeto, o recalque diferencial da cabeça de ponte e da junta de expansão (abordagem da cabeça de ponte) pode facilmente ocorrer, o que pode criar degraus na inclinação longitudinal do pavimento e causar veículos pular ao passar pela articulação, fenômeno conhecido como "cabeça de ponte".

Acadêmicos nacionais e estrangeiros realizaram extensas pesquisas sobre o assentamento diferencial de seções de transição de aproximação de ponte. True1 observou que a mudança desigual da rigidez longitudinal da seção de transição ao longo da linha pode levar a graves deformações e danos à seção de transição, e a diferença de rigidez e a irregularidade geométrica da estrada e da ponte podem inevitavelmente afetar a qualidade operacional da via expressa . Li et al.2 estudaram os fatores que afetam a deformação e os danos de uma seção de transição ponte-subleito e propuseram um método de avaliação da qualidade da seção de transição e medidas de tratamento para reduzir os danos. Martin et al.3 utilizaram um software para estudar as características de deformação de recalque de uma seção de transição ponte-subleito sob carregamento cíclico de veículos. Sorasak et al.4 descobriram, através do monitoramento de longo prazo de uma seção de transição de ponte perto de Bangkok, que a principal razão para o recalque diferencial de uma seção de transição ponte-subleito é que a fundação da ponte e sua estrutura de acesso estão em diferentes camadas de solo. . Ao mesmo tempo, observações de longo prazo mostraram que o recalque diferencial pode levar a mudanças repentinas na inclinação longitudinal e ao desconforto do motorista. Acadêmicos como Jens5 descobriram que cargas de tráfego cíclicas de longo prazo podem causar deformação plástica cumulativa da via, o que leva a uma geometria irregular da via, agrava as irregularidades da via e afeta a operação normal do trânsito ferroviário. Yang et al.6, para resolver o assentamento irregular de uma seção de transição entre a estrada e a ponte de uma ferrovia de alta velocidade, adotaram de forma abrangente um método de enchimento de mistura de pedra quebrada graduada com cinzas volantes, cimento e concreto compactado com rolo na seção de transição e obteve bons resultados. Liu et al.7 descobriram que o recalque acumulativo de uma seção de transição ponte-subleito pode ser significativamente reduzido preenchendo a seção de transição de concreto com borracha. Zhang et al.8 descobriram que o assentamento irregular de uma seção de transição estrada-ponte pode causar danos à estrutura do pavimento da seção de transição, o que pode afetar seriamente a operação e manutenção de uma via expressa. Este fenômeno pode ser atenuado definindo a seção de transição rígida-flexível. Leng et al.9 estudaram a rigidez equivalente de estruturas em ambos os lados de uma seção de transição ponte-subleito e observaram que o valor da rigidez equivalente no lado com menor rigidez da seção de transição não está relacionado apenas às próprias propriedades do material. mas também relacionado às propriedades do material no lado com maior rigidez. Jia et al.10 estudaram a influência da laje de aproximação, da velocidade de deslocamento do veículo e da rigidez do subleito no funcionamento da carroceria de um veículo através de uma análise das características dinâmicas de uma seção de transição ponte-subleito. Hu et al.11 propuseram dois métodos para reduzir o recalque de aterros de cabeças de ponte, nomeadamente, misturando loess com areia e reforçando com uma geogrelha. Shen et al.12 analisaram a influência do reforço da geogrelha no recalque de seções de transição ponte-subleito em áreas de loess por meio de simulações numéricas.