基于颗粒破碎特性的盐岩集料基层级配组成设计研究

为实现内陆干盐湖区盐岩集料基层级配组成的科学设计,以罗布泊盐岩为研究对象,分析了不同粒径及含卤水率条件下单粒组盐岩集料颗粒破碎演化特征,构建了复杂粒组下盐岩集料级配转移模型,提出了盐岩集料基层级配组成设计方法,验证了盐岩集料基层级配组成设计方法的合理性,并对比了不同级配组成及失水率下盐岩集料的工程性质。结果表明:击实作用下各粒组盐岩集料均发生颗粒破碎,随着击实能量增加,盐岩集料级配趋于稳定,卤水的赋存会降低单粒组盐岩颗粒破碎率。Weibull分布可有效表征盐岩集料破碎颗粒级配分布特征。推荐的盐岩集料基层级配组成设计方法可有效推演盐岩集料基层的级配演化特征并实现考虑卤水影响的级配修正。盐岩集料颗粒间卤水盐分结晶有利于盐岩集料基层强度形成,失水率为75%的盐岩集料无侧限抗压强度可达到4.1 MPa,盐岩集料可用于干盐湖区公路基层填筑工程。

超高速公路设计标准研究综述与展望

从超高速公路概念与分级、驾驶适应性与人因、几何线形设计标准、沿线设施设计标准、交通组织与管理等方面的研究现状进行归纳和综述。结果表明:超高速公路最高设计速度取140~160 km/h时,通过提速改造或新建的方式满足当前普通小客车的思路,更适合当前的交通发展现状;超高速驾驶适应性、人因与驾驶行为方面的研究还未系统开展;几何线形设计标准方面相关研究普遍基于车辆动力学理论推荐,但结果存在一定的差异;缺少基于驾驶人和车辆超高速行驶适应性和稳定性的验证研究,缺少交通流基础规律和适应交通量标准研究;缺少互通式立交、隧道、服务设施、安全设施、路面条件等设施方面的研究,应进一步结合人因与驾驶行为、车辆动力学特性系统开展相关研究;缺少交通流组织与管理方式方面的研究,当前条件下,如何从空间上分离不同特性的车辆、降低干扰、保证超高速功能的发挥,需要从驾驶行为规则、限速管理、车道管理、车型管理等方面开展研究;应加强不良天气管理、应急救援管理、日常养护管理等方面的研究,确保超高速公路功能正常发挥;研究手段方面,考虑到驾驶人和车辆超高速行驶适应性、规律性和稳定性方面的问题,应该大量补充基于实车试验、驾驶模拟试验等手段的研究。

二级公路“2+1”车道布局模式关键设计参数研究

采用“2+1”车道布局有利于解决现状双车道二级公路车辆排队、强行超车等问题,但由于目前国内尚未针对“2+1”车道设计理论开展系统研究,其工程实践非常欠缺。通过对公路设计规范、国外“2+1”车道设计等资料的分析,确定了二级公路“2+1”车道布局概念模式,并运用交通工程与交通安全方法,对“2+1”车道二级公路超车段、合流与分流渐变段长度等关键参数开展了理论分析,然后运用交通仿真手段,采用效率评价指标对理论分析结果进行测试、调优,最终确定了“2+1”车道设计最优参数及适应交通量。其研究成果能为“2+1”车道在我国二级公路上的应用提供技术参考,有望丰富我国二级公路设计建设相关标准。

强嵌挤ATB-30沥青稳定砾石级配设计及路用性能研究

为研究西北干旱荒漠地区破碎砾石制备ATB-30混合料的可行性及其路用性能,首先,采用逐级填充法和变I法,分别以最小空隙率和最优力学性能为判断标准设计粗集料级配和细集料级配;其次,研究不同砂浆用量(m_(砂)、1.03m_(砂)和1.06m_(砂))下各0~4.75 mm集料与4.75~9.5 mm集料质量比(2∶1、3∶1和4∶1)对ATB-30沥青稳定砾石力学强度的影响规律,提出ATB-30沥青稳定砾石的强嵌挤骨架密实级配;最后,对其进行高温车辙试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验和浸水马歇尔试验,并与规范级配中值进行对比,评价其路用性能的提升效果。结果表明:I=0.75时的细集料级配最佳,19~37.5 mm集料和9.5~19 mm集料质量比为7∶3时的粗集料级配最佳;在砂浆用量为1.03 m_(砂)下,0~4.75 mm集料和4.75~9.5 mm集料质量比为3∶1时的力学指标最优,此时粗细集料比例约为7∶3,与规范级配中值相比,提出的强嵌挤骨架密实级配ATB-30沥青稳定砾石的高温车辙性能、低温抗裂性能和水稳性能可分别提高约21%、9%和3%。

基于响应面法的新疆SBS玄武岩纤维复合改性沥青掺配比设计

针对新疆地区极端气候条件,优化SBS玄武岩纤维复合改性沥青的性能。选用克拉玛依K-90沥青和塔河90#A沥青为基质,结合非充油型SBS4303改性剂和玄武岩短切纤维,通过Box-Behnken响应面设计和回归分析,评估各成分比例对沥青性能的影响。结果表明,SBS显著改善了沥青的弹性和低温性能,玄武岩纤维增强了高温稳定性和抗裂性。优化后的配比使沥青在低温下的延度最大提高119%,软化点提升12.8℃,并表现出优异的抗老化特性,为新疆地区道路建设提供了可靠的技术支持。

基于G218线那巴公路智慧交通建设方案研究

本文以G218线那拉提至巴仑台公路项目为例,根据该项目路网、区域环境特点有针对性地进行智慧化建设方案的研究。

城市规划中车流量对公路交通影响分析

城市规划对城市的发展、交通规划的协调、资源的统筹起着引领作用,也是建设道路交通的行动纲领和依据。车流量影响交通规划中道路等级的选择、设计时速、服务功能等,城市规划和车流量都对交通规划有着重要的影响。以上海市宝山区交通规划为例,对城市规划和车流量如何影响交通规划进行了分析。结果显示:城市规划对交通规划的影响空间上主要体现在地上、地下、起点、终点以及经过区域的选择,时间上体现在建设顺序和批次的选择;车流量影响着交通规划中道路等级、服务水平、速度、车道的选取。只有准确预测车流量,才能在交通规划时科学地选取道路位置、道路等级、车道数量。

新疆公路网交通调查系统及多源数据预处理研究

对新疆普通国省干线公路和高速公路沿线两处典型交通调查站点及收费系统进行研究,提出交通调查站点布设、施工及管理养护中需注意的问题,对比不同交通检测技术所采集数据的参数类型及优缺点;阐述多源交通数据预处理方法并进行实例分析,提出数据预处理解决措施;分析交通调查数据在新疆公路网运行分析中的作用。

基于车路协同的短期交通规划系统设计

利用车路协同环境下的交通流数据、KNN聚类算法、ARIMA模型和Back Propagation神经网络模型来检测当前道路拥堵状况,实时预测道路拥堵状况,为用户规划最佳出行方案。

公路隧道火灾排烟风口设计参数优化研究

针对近年来我国隧道工程界出现的关于在长大公路隧道纵向式通风系统中运用排烟风道的争议,本文首先介绍了排烟风道在国内外公路隧道通风工程领域中的应用现状及其发展趋势,继而进一步对涉及到公路隧道火灾排烟风道设计中重要的影响因素进行了探讨。最后,以公路隧道发生火灾的规模、排烟量、临界风速以及救援逃生时间为控制条件,采用有限元数值模拟方法,系统地研究了公路隧道排烟风道排烟口的设置间距、开口个数等参数及其对排烟效果的影响。研究结果认为文中给出的具有C型规格及设置的排烟口可以用于公路隧道纵向式通风排烟风道设计中。

公路隧道通风弯道设计优化研究

在长大公路隧道通风系统中,经常涉及到设置导流叶片的弯曲风道。本文首先对隧道通风系统弯道局部效应进行了探讨,继而采用有限元数值模拟方法系统研究了角度分别为30°、60°、90°的弯曲风道及含同心圆型、翼形、107°薄圆形、95°薄圆形导流叶片直角弯曲风道的局部阻力损失系数,并将其计算结果与经验公式进行对比验证,在此基础上对公路隧道通风弯道设计参数进行了进一步优化研究。研究结果表明:(1)直弯风道内局部阻力损失系数与所设置的导流叶片类型及直弯参数(r/D)密切相关,不同类型导流叶片的设置只有对应特定的直弯参数(r/D)才能达到较好的导流效果;(2)采用角度为80°的弯曲风道取代设置导流叶片的直弯风道完全可行。

温度影响下罗布泊盐岩路基填料变形特性研究

为探明温度影响下盐岩路基填料变形特性,保障盐岩路基稳定性,促进盐岩在路基工程中资源化应用,全面分析了卤水及盐岩相变特征,基于正交试验方法探究了单次降温多因素交互作用下盐岩填料的变形规律,系统研究了多次冻融循环后盐岩填料盐胀累积规律,并基于试验段现场监测综合评价了盐湖区盐岩路基变形特征。结果表明:不同浓度卤水降温曲线均未出现明显过冷阶段,其降温曲线平衡及波动维持时间极为短暂,同时卤水相变温度随浓度增加而升高。盐岩填料的降温曲线存在显著的过冷及温度跳跃阶段,其相变温度随拌和卤水浓度增加而下降。单次降温作用下盐岩填料变形量介于-0.09~0.18 mm,各因素对盐岩填料变形的影响顺序为:上覆荷载>含卤水率>最大粒径>压实度。冻融循环作用下拌合卤水浓度越低,盐岩填料盐胀量越大;上覆荷载对盐岩填料盐胀抑制作用较强。实体工程现场监测表明随着监测时间增长盐岩路基变形呈现正弦波式周期性变化,且变形沿深度方向呈减小趋势,同时盐岩路基变形与温度具有较强的线性相关性。

青藏高原降雨增加和气温升高对多年冻土水热动态贡献研究

在人类活动和全球气候变化驱动下,青藏高原气候整体呈现暖湿化变化趋势,由此引发的多年冻土活动层水热变化对寒区生态环境和寒区工程稳定性产生显著影响。目前,温度升高对多年冻土的影响机制较为明确,但降雨增加、降雨增加与气温升高共同作用下的多年冻土水热响应过程和机制尚不明确。在考虑雨水感热作用的地表能水平衡-冻土水热耦合模型的基础上,对比研究气温升高、降雨增加单一作用及其共同作用对活动层水热影响机制。结果表明:相比气温升高和降雨增加单一作用,暖湿化复合作用导致地表净辐射通量和蒸发潜热通量增长显著,地表感热降低更加明显,雨水感热影响较小,地表土壤热通量呈增加趋势;暖湿化复合作用下温度梯度液态水通量增长显著,基质势梯度液态水通量在浅层增幅也大于单独升温作用,但小于单一降雨增加作用,暖湿化导致暖季土壤含水率增幅小于单独降雨作用;暖湿化作用下活动层热传导通量在冷季增加显著且增幅小于单独升温作用,而液态水对流传热在暖季增加明显且增幅小于单独湿化作用;降雨增加促使土体暖季降温显著,暖湿化与单一气温升高均导致土体在冷季升温效果高于暖季;气温升高1.0℃引起多年冻土上限下移10cm,降雨增加100 mm促使上限抬升8 cm,暖湿化共同作用导致冻土上限下移6 cm;在暖湿化作用下,降雨增加对冻土降温作用较小,气温升高对冻土的升温效应仍占据主导。

交通荷载作用下非饱和风积沙路基动力响应研究

为了给风积沙路基的设计提供理论基础,建立了包含风积沙路基的多层道路动力学模型,模型中风积沙路基土使用非饱和多孔介质模拟,其它道路层采用弹性介质。首先通过双重Fourier变换求得了不同层在变换域内的解析解,并由道路的层间连续假设得到了多层道路动力学模型整体的刚度矩阵。然后结合应力边界条件求得了非饱和风积沙路基内动力响应的解。计算中考虑了风积沙路基土体模量随饱和度变化规律以及其土水特征曲线,研究了路基厚度、饱和度以及车辆载重对路基内动力响应的影响。研究发现:风积沙路基饱和度对路基动力响应的影响显著,路基土饱和度从0.45增加到0.75时,路基顶部竖向位移幅值增加49.5%;随着路基厚度增加,路基内的竖向加速度幅值逐渐降低,但路基厚度超过3 m后效果逐渐减弱。基于计算结果,得到了不同饱和度与车辆载重下的非饱和风积沙路基工作区深度预测公式,研究结果可为风积沙路基设计提供参考。

高速公路强横风区间新型柔性防风网设计方案研究——以连霍高速百里风区为例

选取连霍高速公路沿线30个气象台站近50年(1961～2010年)-风向风速资料,以及2个6要素(风向、风速、温度、湿度、雨量、气压)5层(0.15m、0.5m、2m、3m、4m)梯度风监测站1年资料、1个4要素自动气象站风向风速监测资料,结合强风天气条件下不同车型安全行车流体模拟结果和现场强横风监测结果,系统分析连霍高速公路强横风区间大风规律和成因特点,以及对公路运输的危害,提出高速公路强横风区间布设新型柔性防护网,具有以下优势:施工简便、材料耐久、使用寿命长、加工方便、节约成本、阻燃性高、抗冲击性强、通透性好、美化环境。因此本项研究对于制定高速公路风害防控与管理技术指南具有一定的指导意义。

赤水河谷旅游公路规划与设计

通过对赤水河谷自然、人文景观资源进行全面调查和分析,在安全至上、凸显文化、尊重自然、以人为本的原则下,提出了针对赤水河谷旅游公路的设计主题,并围绕设计主题对主线、慢行系统、线性景观、服务设施、导视及解说系统等方面进行了详细的规划与设计。

公路交通行业绿色低碳技术应用研究

在山区公路路面的实际应用中,因环境状况和技术情况复杂,原有路面混合料的特性变化速度更快、变化程度更大。在恢复道路特性的维护工程中,将会产生大量固体废弃物。而这种固体废弃物实质上是无法满足公路路面构架层特性所需要的老路基废料,若将其全部抛弃,将给公路沿线地区造成巨大的生态环境破害。因此在山区公路路面维护中,必须充分考虑对环境的特殊要求,为了恢复公路路面特性所采取的维护技术,也必须要满足资源节约、环境友好的绿色环保要求,使环境保护和资源循环使用相结合。

交通标线夜间动态视认距离自动测量方法研究

交通标线对保障行车安全具有重要作用,夜间视认效果是决定其功能发挥的主要指标。当前评判该指标的主要方法为检测标线逆反射亮度系数,这类方法仅考虑标线材料反光性能,忽视了驾驶人视觉感知因素,无法直接表征驾驶人对标线的视认效果,存在一定局限性。对此,基于标线夜间动态视认距离评估视认效果,提出了一种基于多传感器融合的动态视认距离测量方法。该方法使用激光指示器标记人眼对标线的最远视认位置,利用计算机视觉在图像中识别车道线。在由车道线和图像边界组成的搜索区域中,根据激光指示器标记点的颜色特征识别并获取其在图像中的坐标。基于激光雷达和工业相机联合标定数据及路面方程约束条件,建立了激光点云坐标与图像坐标间的映射关系,从而计算出标记点点云坐标并最终得到视认距离。该方法所形成的检测系统可对所标记标线的最远可视位置自动识别并测算距离,实现车辆在80 km/h高速行驶下的连续测量。依托北京市周边典型道路开展了286个数据集测试。结果表明:该方法工作稳定可靠,对标线动态视认距离具有较好的估算精度,在90 m范围内距离估算精度可达99%,最大误差仅1.3 m,可满足标线视认距离的检测需求,大幅提高检测效率。研究结果可为推动公路交通标线养护自动化、信息化,为实现交通标线精细化管理提供技术支撑。

高速公路交通安全设施设计的探讨

随着经济的快速发展,道路交通也得到了高速发展,在带来方便的同时也存在不少交通安全问题。高速公路交通安全设施的设计是高速公路设计的重要组成部分之一,它对高速公路的畅通与行车安全起了重要的作用。

BIM技术在公路桥梁设计中的应用研究

我国公路行业有关BIM技术的应用一直都是在三维建模的环节,体现在施工模拟、数字化成果交付等方面。在设计阶段,也需要将BIM技术的作用充分发挥出来,提高设计工作的效率。为此,文章从我国公路交通及BIM技术现状入手,论述了国内外BIM技术的发展,然后详细分析了BIM技术在桥梁设计中的具体应用,旨在促进BIM技术在公路桥梁设计中的应用。