聚氨酯泡沫注浆修复材料泡孔结构特征及抗压性能研究进展

聚氨酯泡沫(PUF)注浆修复材料以轻质高强、快凝高膨胀等优势,在基础设施修复加固领域得到了广泛的应用。抗压性能是工程修复材料十分重要的力学指标之一,而材料的微观结构对其宏观力学行为有决定性影响。近年来,国内外专家学者对PUF注浆修复材料的微观结构特性和抗压性能进行了大量研究,但尚未见到系统性总结。本文介绍了PUF注浆修复材料的定义及反应过程,综述了其微观泡孔结构特性、压缩应力-应变关系和本构模型,从宏微观角度讨论了其变形和破坏机理,总结了密度、试件尺寸、应变率和特殊环境工况对压缩性能的影响机理及规律,最后展望了PUF注浆修复材料未来的研究方向。

泸定6.8级地震公路抢通保通方案

2022年9月5日,四川泸定发生6.8级地震,公路沿线诱发了大量的地质灾害,造成多处公路损坏或断道,极大地影响了抗震救灾工作。快速摸清震区公路网的受损情况和抢通保通难度,对震后救援至关重要。为此,对震区公路受损情况进行调查,会同地方交通部门完成公路的抢通保通任务。调查发现了507处受损点,公路灾害以崩塌滑坡为主,占总灾害的90%以上。公路灾害具有数量多、规模小、连片分布的特点,公路震害与地震烈度正相关,与断层距离、河流距离负相关。在不利因子组合下,公路震害程度明显加剧,局部位置的公路受损率可达到92.5%。在抢通保通阶段,利用龙头石及大岗山电站的库区水运资源,快速建立5处码头,建立起通往震中的生命通道,让应急队伍快速进入灾区,让伤员第一时间运送出来;灾后交通网的重建充分利用水运资源,不追求道路等级与路线指标,公路重建以提高公路的抗灾能力及韧性为目标。

有效降雨量在辽宁省内公路水毁风险评价中的应用

文章利用2017—2021年辽宁省降水诱发的高速公路、干线公路损毁记录数据,分析损毁事故发生的时间、空间特征,计算事故发生前有效雨量,并建立公路水毁概率拟合模型。结果表明:降水诱发的辽宁省公路损毁事件一般出现在5—10月,其中7—8月为高发期。公路水毁的发生时间呈现出从西北向东南逐渐延后的规律,事故数量与降水量有较高相关性。辽宁东部、西部为高发区域,丹东、朝阳、葫芦岛、本溪为省内高发地区。对比多种方法,公路水毁概率的拟合效果符合高斯分布概率密度函数。辽宁东部、南部致灾临界雨量值大于中部、北部,相同有效雨量条件下,平原地区发生公路水毁的风险高于山地丘陵地区。对2022年辽宁一次洪涝过程中公路水毁情况进行检验,综合评价结果具有较强的防汛指导作用。

降雨作用下抗滑桩与三维土工网垫植草护坡坡体的稳定分析

针对抗滑桩与三维土工网垫植草护坡在降雨作用下的稳定性问题,采用有限元强度折减法,利用ABAQUS建立抗滑桩与三维土工网垫植草护坡坡体的三维有限元模型,以坡底水平位移突变情况作为边坡失稳的判断标准,分别比较了不同工况下护坡安全系数随降雨时长的变化规律,以及降雨作用下抗滑桩桩位、桩长对抗滑桩与三维土工网垫植草护坡坡体的稳定性影响,并与未考虑降雨时的影响规律进行对比。结果表明:降雨时长对三维土工网垫植草工况的边坡稳定性影响较为明显;抗滑桩桩长对边坡稳定性影响较大,桩长宜取8 m;无降雨作用下将桩位置于坡中时边坡整体获得最大安全系数,降雨作用下将抗滑桩置于相对位置(L 0.4=4.8 m)时能够起到更好的抗滑效果;抗滑桩与三维土工网垫植草在降雨作用时加固护坡的效果比无降雨时更好,且优于原边坡。

基于YOLOv5-s的机场道面异物目标检测

为解决目前基于光学图像的机场道面异物(FOD)检测技术存在的环境条件变异性大及小目标检测精度低的问题,提出一种基于YOLOv5-s的道面异物目标检测改进算法.引入暗通道先验技术实现对雾化图像数据的特征复原,采用多尺度特征提取策略、卷积注意力模块(CBAM)、双向特征金字塔结构(BiFPN)和解耦组合预测结构增强模型对各尺度目标的检测能力.研究结果表明:雾化数据经过去雾复原后,在同一检测算法上的平均精度mAP0.5:0.95增加了7.62%;在相同测试集的试验条件下,改进算法相比于原始算法有7%的精度提升;在对各尺度目标的测试下,改进算法对分辨率尺寸小于32×32像素的小目标检测性能提升最为明显,mAP0.5提高了38.40%.所提出的改进算法实现了道面异物目标的高精度检测,为FOD实时检测系统的搭建提供了一种新的有效手段.

基于泥石流危险性的拦挡坝减灾效益评价方法

实现泥石流拦挡坝减灾效益定量评价对于优化工程设计和保护人民生命财产安全具有重要的理论意义和实践意义。采用数值模拟方法获取不同工况下泥石流泥深、流速和范围,建立了基于高危险等级面积和总危险度的2种危险性评价指标体系,提出了拦挡坝减灾效益的定量评价方法,并以锄头沟泥石流为例进行了实证研究。根据拦挡坝减灾效益评价方法可以分析拟建工程和现有工程及其组合的减灾效益,判断其是否达到了减灾目标,并可对比和量化不同工程在减灾方面的重要程度,可为泥石流拦挡坝修建及改良提供依据和参考。单位高度减灾效益能够反映拦挡坝增加单位高度所带来的减灾效果,可应用于泥石流拦挡坝设计、改良和最佳工程组合方案的确定。总危险度与高危险等级面积的减灾效益变化规律一致,说明2种危险性评价方式均可体现拦挡坝组合及其变化的减灾效益。

公路边坡破坏形式及防护技术研究

对公路边坡破坏形式及防护技术展开研究,以期提高边坡稳定性。首先,对公路边坡破坏形式进行梳理,重点介绍了滑坡、坍塌、剥落和碎落几种破坏形式;其次,分析了公路边坡破坏的成因,主要包括边坡自身因素、设计施工因素、自然环境因素;最后,对公路边坡主要防护技术进行了分类,主要包括植物防护、圬工防护、骨架植物防护、捶面抹面四大类,并对植物防护、圬工防护及骨架植物防护进行了详细介绍,并阐述了相应优缺点。本次研究内容可以为公路边坡稳定性问题的解决提供参考。

珠海市南水镇金龙边坡变形破坏特征及稳定性评价

边坡稳定性分析评价是边坡调查评价过程中一个不可或缺的环节。以珠海市金龙边坡为研究对象,分析了边坡的发育特征、影响因素、形成机制。在查明边坡岩土体出露及结构特征基础上,根据典型断面C、ϕ值反演分析及敏感性分析结果,确定金龙边坡岩土体物理力学参数,采用极限平衡法对金龙边坡进行稳定性分析评价。评价结果表明:金龙边坡在天然工况下处于欠稳定状态,在饱和及饱和+地震工况下处于不稳定状态。

浅埋偏压小净距隧道管棚支护参数优化研究

为研究浅埋偏压小净距隧道管棚+超前小导管联合超前支护参数对隧道支护效果的影响,依托彝良隧道洞口段工程,通过FLAC3D建立不同管棚注浆加固区厚度、长度、直径、环向间距和外插角度等参数下的三维模型工况,分析各管棚参数对围岩位移的控制效果。结果表明:增大管棚注浆加固区厚度、直径和长度可降低围岩位移,注浆加固区厚度为3 m、管棚直径为100 mm和长度为40 m较佳;随管棚外插角度和环向间距的增加,围岩位移逐渐增大,管棚外插角度为2°和环向间距为0.3 m较为合适。在管棚合理支护参数选择的基础上,将模拟值与现场监控量测值对比,验证所选支护参数的合理性和可靠性。

某高速公路高填路堤滑坡成因及稳定性分析

山区地形复杂多变,进行路线设计时,洼地、沟谷位置多设计为填方路堤。雨季时,此类地段为地表水汇集处,排水对于公路运营期路堤安全而言至关重要。文章分析了一种由于地表水排水不畅导致路堤破坏的案例,该案例在丘陵山区较为常见。根据路堤后缘裂缝和路堤坡体、坡脚等剪出口裂缝、鼓胀位置推测潜在滑动面,并对各种工况的稳定性进行了定量计算。研究方法可为公路路堤边坡水毁破坏初期的应急抢险提供稳定性分析支持。

浅埋双侧偏压小净距隧道围岩压力变化规律研究

为研究浅埋双侧偏压小净距隧道在不同影响因素下的围岩压力变化规律,以朝阳隧道为工程背景,采用FLAC 3D数值模拟软件,对浅埋双侧偏压小净距隧道在不同地表坡度、隧道埋深和隧道净距下的围岩位移场和塑性区的变化规律进行分析。结果表明:随着地表坡度和隧道埋深的不断增大,围岩位移和塑性区不断增大;随着隧道净距不断增大,围岩竖向位移呈现先增大再减小最后增大的变化,水平位移不断增大;当隧道净距较小时,隧道周围的塑性区域较大,净距增大时则相反。

基于强度折减法的浅埋偏压隧道——边坡联合地层稳定性研究

为了解决当浅埋偏压段的隧道与软弱夹层相交时,边坡与隧道联合地层稳定性安全问题,通过理论分析和FLAC 3D有限差分数值模拟方法研究了在基于抗剪强度折减法的理论基础下,将抗拉强度进行折减,即抗拉剪强度同步折减法,采用该理论对不同软弱夹层倾角和不同软弱夹层与隧道的相对位置下进行模拟,分析边坡与隧道联合地层的安全系数变化规律和塑性区发展过程。结果表明:地层的失稳形式主要分为受隧道稳定性控制和受隧道稳定性和边坡稳定性共同控制两种。且在考虑抗拉剪强度同步折减下,由隧道底部产生的剪切屈服区和地表顶部的张拉屈服区发生贯通相连,边坡逐渐失稳滑移。修正后的M-C准则因考虑了抗拉强度的折减,更符合岩土体破坏类型,结果较M-C准则更为准确。

高速公路工程中路基拼宽施工技术的应用

为提升高速公路改扩建工程施工质量,以某高速公路改扩建工程为例,分析路基拼宽技术在高速公路工程中的应用。高速公路路基拼宽施工时,先做好施工准备工作,再拆除施工现场原构筑物,然后处理软土地基,挖掘原路基边坡,铺设土工隔栅,填筑路基,以确保整个高速公路改扩建工程顺利进行。路基拼宽施工结束后,对路基沉降进行观测,结果表明:新旧路面沉降量最大值为19.1mm,沉降量差值最高为3.1mm,均低于规定标准。该高速公路工程路基拼宽施工技术科学合理,改扩建后的公路安全可靠。

交通荷载下镍铁渣-黏土路基动力响应特性分析

为研究镍铁渣-黏土路基在交通荷载下的动力响应特性,利用有限元软件建立路基模型,采用半正弦波荷载模拟交通荷载,分析镍铁渣-黏土填料、车辆速度和交通荷载对镍铁渣-黏土路基动力响应特性的影响,确定镍铁渣-黏土路基填料的最佳配比。结果表明,在路基同一深度处,交通荷载对车轮作用点的影响最大,随车轮作用点距离的增大,交通荷载作用逐渐降低;交通荷载作用下,路基的动应力和变形均随车辆速度和交通荷载的增大而增大,随路基深度的增加而减小;黏土35%+镍铁渣65%为最佳路基填料。

复杂应力路径下土石混合体强度特性试验及工程应用

土石混合体由碎石与土组成,是一种介于土体与岩石之间的特殊路用填料,不同应力路径下土石混合体对路堤变形特性影响显著。文中开展不同应力路径下土石混合体三轴试验,分析应力路径、含石量与含水率对土石混合体抗剪强度的影响;根据有效应力路径原理,建立考虑应力路径的路堤填筑有限元模型,分析应力路径对路堤填筑施工方案的影响。结果表明,土石混合体试样在等p路径下的应力-应变曲线与常规路径相似,但等应力比路径下试样的应力-应变曲线存在明显差异;土石混合体试样的抗剪强度随含石量的增加而增加,随含水率的增加先增加后减小;基于应力路径原理,分层填筑的土石混合体路堤的变形小、稳定性更好。

乌玛高速公路穿沙试验段风况特征及流场分布规律

为探究乌玛高速公路穿沙段风沙活动规律,明晰道路周围风力环境与积沙形成机理,从而为道路提供科学防沙依据,在腾格里沙漠腹地乌玛高速正线附近修建一条长0.5 km的无防护同向试验段公路,通过现场试验量测并辅以计算流体力学(CFD)数值模拟,在分析风动力环境特征的基础上,对路基周围风沙流场结构及积沙规律进行研究。结果表明:(1)道路区段内风向受季节影响较大,年均起沙风速约为6.26 m/s,主导风向WSW方向,占比11.03%,观测期间风速5 m/s以上起沙日数270 d,占全年日数73%,其中风速大于10.8 m/s的强风天气为47 d,占全年日数13.1%。(2)试验区全年沙物质主要由西向东方向输移,春季和夏季输沙环境最强烈,所测风沙流主方向与道路走向呈52°夹角,道路沿线沙害主要发生在西侧。(3)路基周围风速流场内水平速度呈“M”状变化,最大风速集中在沙丘顶部,当沙丘处于道路迎风侧时,风沙流最易在路基与沙丘交界处形成积沙,且沙丘会沿主风向移动掩埋路基;当沙丘处于道路背风侧时,路基背风侧积沙较明显,受多风向影响,路基表面也存在少量积沙,模拟结果与现场观测具有较好的一致性。强劲的风力环境和丰富的沙源是乌玛高速沙害形成的天然条件,防沙工程应着重对沿线西侧设置,增大地表粗糙度控制沙丘流动,进而降低风沙活动对公路危害。

基于Midas/GTS对某边坡支护工程施工过程的稳定性分析

极限平衡法和有限元法是2种常用的边坡稳定分析方法,常规的锚索板桩墙支护工程主要基于极限平衡法,对结构进行静态设计,无法保证项目动态施工过程中的整体稳定性。本研究基于Midas/GTS并结合地质调绘和实验测算得出的地质参数,对该边坡支护工程施工关键节点进行三维建模和数值分析,并对比工程实测,分析数值模拟结果的可靠性。结果表明基于强度折减法的有限元分析工具,对于研究项目施工过程中可能存在的稳定性问题具有重要意义;采用锚索+板桩墙的高陡边坡加固方案,对于类似项目的设计施工具有良好的参考价值。

土工格室加固砂基未铺路面APT试验研究

加速路面试验是在相关环境条件下通过施加受控车轮载荷来评价路面性能的一种有效方法。将四个未铺路面路段分为加固和未加固两部分进行加速路面试验。第1和第4部分是砂基,是在破坏后用骨料基替换的未加固部分。第2和第3部分是在骨料覆盖层下用新型聚合物合金(NPA)土工格室加固的砂层。在经过一定次数车轮碾压后,测量每个路段的车辙深度。用应变片监测NPA土工格室不同位置的水平应变。试验结果表明,NPA土工格室在改善未铺路面的稳定性和减少永久变形方面具有显著效果。在特定的试验条件下,土工格室加筋砂层的性能相当于相同厚度的A-1-a骨料,显示出保持土工格室结构完好无损对确保NPA土工格室加固基底的足够性能具有重要意义。最后的试验应变片测量显示,车轮路径下的NPA土工格室承受拉伸应力,而车轮路径外的土工格室承受压缩应力。

基于生态保护的高边坡锚杆框架TBS生态植被绿化防护施工工艺研究

山区公路设计不可避免出现高边坡深路堑结构形式,采用锚杆框架TBS生态植被绿化进行边坡防护已经较为普遍。本文对高边坡锚杆框架TBS生态植被绿化防护施工工艺以及植物配置进行研究,结合351国道路堑边坡应用,阐述其生态防护绿色环保的应用优势。

路基沉陷注浆施工技术在高速公路中的应用

为解决高速公路建设与运营过程中出现的路基沉陷问题,在明确导致路基沉陷的具体原因基础上,结合某高速公路路段实际情况,对其路基沉陷注浆技术的具体应用进行深入分析,提出具体施工方法和要点,涉及施工准备、施工方法、设备调试、浆液配制、注浆施工、施工过程控制等内容,可为相关工程技术人员提供参考,保证路基沉陷注浆处理效果。