 |
(1,1)
|
 |
(1,2)
|
Чжао Маоцай— доктор технических наук, доцент, заведующий кафедрой геотехники строительного института при Северо-восточном лесном университете и Харбинского промышленного университета КНР.
Основные направления научной деятельности—реконструкция зданий и автомобильных дорог в сложных инженерно-геологических условиях, экспериментально-теоретические и технологические исследования по усилению оснований и фундаментов, геотехнические расчеты, применение георадара в геотехнике. Автор 15 опубликованных работ, в том числе 1 изобретение.
Введение
Одним из эффективных мероприятий является для уменьшения неравномерности осадки между устоем моста и дорожным полотном является устройство переходной плиты. Однако исследования показывают, что по мере увеличения срока службы автомобильных дорог из-за деформации локальной части насыпи под переходной плитой моста, увеличивается неравномерная осадка, что приводит к возникновению ударных воздействий при движении автомобилей и увеличению вероятности аварии.
Для решения рассматриваемой проблемы мы воспользовались методами измерения георадарами локальной пустоты под переходной плитой моста и укрепления ее инъекции.
Измерение положения локальной пустоты
Точное определение места и размера локальной пустоты под переходной плитой моста очень важно для будущего правильного и эффективного ее укрепления. Без использования георадара эта задача практически невыполнима.
Опыт использования георадара показывает, что он весьма эффективен для исследования сред с большой разницей электромагнитных свойств.
Георадар - это система, в состав которой входит монитор, устройство для обработки сигналов и данных, электроснабжение, антенна передачи и приема. В качестве конечного итога измерений на экране индикатора формируется цветной или черно-белый разрез, который отражает расположение поля неоднородностей в определенной шкале вдоль маршрута антенны. По разрезу с помощью формул (1 и 2 ) определяется вид и размер неоднородность:
|
|
(1,1)
|
|
|
(1,2)
|
где n - скорость перемещения света в среде, C - скорость перемещения света в воздухе, Eg- диэлектрическая постоянная величина (табл. 1), t- промежуток времени перемещения и отражения света, d -глубина объекта.
таблица 1
|
наименование среды |
диэлектрическая постоянная величина |
коэффициент электрической проницаемости |
скорость перемещения света (m/ns) |
|
воздух |
1 |
0 |
0,3 |
|
вода |
80 |
0,5 |
0,033 |
|
бетон |
4,6 |
0,01-1 |
0,12-0,13 |
|
грунт |
5-40 |
2-1000 |
0,06 |
|
Сухой песок |
3-5 |
0,01 |
0,15 |
|
|
||
 |
 |
 |
|
Рис.1 Горадарный разрез переходной плиты моста Чианшана |
||
На рис.1 представлен разрез переходной плиты моста Чианшана(на участке Харбин-Ачен государственной дороги № 301), который получен с помощью георадара. Измерения показывают, что поверхностный слой толщиной 0,34м сильно отражает волны на участке от 0,5м до 1,9м по горизонтали на глубинах от 0,34м до 0,70м наблюдается несогласованность линий отражения между горизонтальной верней границей и наклонной нижней существует зона пустоты площадью сечения примерно 0,34 м2. С помощью буровой скважины была определена толщина этой зоны, которая составила 0,30 м.
Укрепление переходной плиты моста инъекциями
Для заполнения пустоты применялись инъекции расширяющихся цементных растворов, в состав которых входит добавка расширения UEA.
Давление инъецирования принималось минимальным для того, чтобы исключить выход раствора через боковую поверхность откоса. Поэтому скважина пробуривалась непосредственно над полостью (рис.2). Для тщательного заполнения пустоты раствором инъекции осуществлялись трижды (через одни сутки).
Рис.2 Схема временного тампонажа. Автор статьи под мостом Чианшана
Контроль качества возведенных укреплений проводился с помощью геородара через 28 дней после инъекции. На рис.3 показано, что зона ранее отмеченной пустоты в разрезе под переходной плитой моста Чианшана полностью заполнялась (см. интервал по горизонтали от 2,5 до 3,0 м, по вертикали от 0,34 до 0,75 м).
|
|
||
|
|
 |
|
|
Рис.3. Георадарный разрез переходной плиты моста Чианшана после укрепления через 28 дней |
||
Контроль качества возведенных укреплений проводилось с помощью георатара (рис.3.) после укрепления инъекцией через 28 дней. На рис.2 показано, что зона пустоты в разрезе длины от 2,5м до 3,0м по горизонтальности и толщины от 0,34 м до 0,75м по вертикали под переходной плитой моста Чианшана полностью заполнялась.
Выводы
1. Эффективном способом неразрушающего зондирования положения пустоты под переходной плитой моста является использование георадара.
2. Укрепление переходной плиты моста инъекциями представляет собой целесообразное мероприятие, позволяющее избежать разрушения переходной плиты моста.
3. Применение расширяющегося цемента для восстановления сплошности основания под переходной плитой моста, позволяет преодолеть влияния уменьшения объема пульпы после ее твердения и исключить подпрыгивание автомобилей.
В заключение следует отметить, что с помощью предлагаемых в настоящей работе методик были укреплены переходные плиты 20 мостов на участке Харбин-Ачен в 1998 г. во время капитального ремонта этого участка, которые в настоящее время успешно эксплуатируются.
