基于LEC+Grey-DEMATEL的沙漠公路施工安全风险控制研究

沙漠公路施工环境恶劣,研究安全风险对沙漠公路施工具有重要意义。首先,基于作业条件危险性分析法识别出沙漠公路施工危险源等级水平,通过分析危险源的安全管理因素构建风险评价指标体系。其次,运用灰色理论和决策试验与评价实验室融合模型研究沙漠公路施工安全风险因素之间的相互影响关系。结果表明:该模型具有较好的稳定性,安全监管不到位是影响沙漠公路施工安全风险的关键因素,高温天气是最主要原因因素,安全防护用品佩戴情况是最主要结果因素。研究结果可为制定沙漠施工安全专项施工方案,针对性地提出风险控制措施提供理论依据。

基于改进可拓云模型的沙漠路基工程施工风险评价研究

沙漠地区地质条件复杂,流沙、沙尘暴等自然灾害频繁发生。为有效探究沙漠公路路基工程施工风险,减少风险带来的损失,本文借鉴质量管理中4M1E理论,从人员、机械、材料、技术和环境5个方面,初步识别风险指标,通过问卷调查法进行指标筛选,构建沙漠路基施工风险评价指标体系。将G1法和COWA算子相结合,应用博弈论思想进行组合赋权,采用最优云熵改进可拓云模型并进行案例验证。通过与传统物元模型对比,验证了最优云熵改进可拓云模型的有效性。研究结果可为沙漠地区路基施工风险预防和控制提供参考,有效提高沙漠路基施工水平。

路面积沙条件下行车制动临界危险状态分析

为保证沙漠公路行车安全,文中通过实车试验采集驾驶员在不同条件(包括不同道路线形、不同制动车速、不同路面积沙厚度)下进行制动时的心、生理数据,分析驾驶员在制动过程中心率增长率平均值与脑电等数据,从而确定在路面积沙情况下驾驶员进行制动时的临界危险状态。结果表明,不同道路线形条件下,车辆在弯坡组合段进行制动是最危险的,制动速度不同的条件下,车辆制动速度达到72 km/h时,驾驶员警觉程度开始提高;不同路面积沙厚度条件下,路面积沙厚度0~2 mm时,制动距离增加明显,驾驶员存在安全隐患。

聚丙烯酰胺改性盐渍土路用性能研究

针对盐渍土易开裂的问题,文中采用聚丙烯酰胺(PAM)作为水溶性聚合物,改善以盐渍土为基础的高速公路路基填料的压实性能和盐渍土壤壳的抗裂能力,对未处理和经PAM处理的盐渍土的可压性、微观结构、开裂形态进行研究。结果表明,随着PAM质量分数的增加,盐渍土试样表面和深度的液限和塑限均有显著增加,最大干密度随着PAM质量分数和塑性的增加而减小,而2种盐渍土类型的最佳含水量没有显著变化。对裂缝模式进行定量分析发现,PAM的增加减少了盐渍土壤中的收缩应变及缺陷或孔隙。

循环动力荷载作用下风积沙颗粒的安定性研究

由于沙漠地区的砂砾资源有限且水分缺乏,因此需要利用当地可用的风积沙作为道路基础材料。为了满足这一需求,在一系列不同的压力环境(如围压、动偏应力,以及含水率)下,开展动态三轴实验以了解风积沙颗粒的累积塑性变形特性及影响其变化的关键因素;同时,探究了ε_(p)/N与ε_(p)与之间的重要关联。根据安定原理,将累积塑性变形分为3种模式:增长破坏型、塑性蠕变型和塑性安定型。借助Dawson公式,可以确定安定临界荷载与轴力和围压的关系,从而为衡量沙漠路面基层材料在动力荷载冲击下稳定性提供数量化指标。

风积沙的压实机理

为解决风积沙作为公路路基填料难以压实的问题,通过重型击实和振动压实对比试验及理论计算,分析了风积沙的压实机理。结果表明:风积沙无粘性是导致其压实曲线呈双峰值的原因,也是其颗粒在压实时有着特殊运动规律的原因。风积沙颗粒间能否重新排列及压实功是影响压实效果的主要因素,振动加速度对这两个因素均有较大影响,而重型击实只对压实功有影响,因此风积沙的压实应采用振动法,且风积沙振动干压实在工程上是可行的。

路用粗粒盐渍土盐胀特性

为了研究粗粒盐渍土在不同条件下的盐胀特性及其作为路基填料的适用性,采用均匀设计法组织试验,在不同含水量、含盐量(质量分数)、温度及上覆荷载条件下,进行了粗粒盐渍土盐胀特性的试验研究。试验结果表明:影响粗粒盐渍土盐胀变形特性的主要控制因素是含盐量和含水量;随着含盐量和含水量的增加,粗粒盐渍土盐胀量不断增大;上覆荷载对粗粒盐渍土的盐胀有很强的抑制作用;在降温过程中,粗粒盐渍土有可能出现体缩现象;粗粒盐渍土起胀含盐量约为0.2%,起胀温度区间为5℃~0℃,盐胀剧变温度区间为0℃^-5℃。

陕北地区毛乌素沙漠公路风积沙工程特性研究

文章通过筛分试验、重型标准击实试验、直剪试验、室内回弹试验、CBR试验等方法分析了3种沙样的击实特性与强度特性。试验结果表明：陕北地区风积沙颗粒较均匀，级配差，粒径分布在0．6～0．074mm之间，属于特细沙；击实试验曲线呈横写的S型，即风积沙在干燥状态和最优含水率下均可被压实；3种沙样的不均匀系数Cu3〉Cu2〉Cu1，而内摩擦角φs〉φ2〉φ1，回弹模量E03〉E02〉E01；风积沙的室内回弹模量在45-70MPa之间变化，不浸水的CBPmax值比浸水4d的CBRmax值高出近2倍。通过控制机械参数（振幅A=0．4mm，频率f=48Hz），现场压实风积沙路基在压实5遍时，压实度可达到96．4％，CBRmax值可达到。24．2，均能满足相关规范要求。

中国公路盐渍土的分区方案

在研究中国公路自然区划和盐渍土地区公路修筑技术的基础上,论述了中国盐渍土的分布和分布规律,分析了原有公路盐渍土分区的不足。根据新的资料和工程实践经验,考虑公路发展的需要,采用综合自然区划的一般原则和方法,紧紧围绕为公路工程服务的目的,提出了新的公路盐渍土分区方案。将中国盐渍土分布区划分为滨海盐渍土大区、东部半干旱-半湿润盐渍土大区、中部干旱盐渍土大区、西部强干旱盐渍土大区与特干盆地盐渍土大区5个大区,并给出了各大区内盐渍土的特点和修筑公路所面临问题的主要差别。对各大区内部亚区的划分也提出了方案和意见。

天然盐渍土冻融循环时水盐迁移规律及强度变化试验研究

通过对新疆喀什地区12处天然盐渍土室内基本性质试验分析,选取典型天然盐渍土,在开放系统中进行反复冻融循环条件下的试验研究。研究了天然盐渍土在多次冻融循环时的水分和盐分迁移规律及强度变化特征。试验结果表明:经多次冻融循环,低液限粘土试样水分重分布与盐分重分布有很大的一致性,水分和盐分自下而上迁移;试样粘聚力自下而上线形减小,内摩擦角呈s形分布。含砂低液限粘土试样冻融循环过程中,易溶盐均随水分向冷端面迁移,离子剖面呈现中间大两端小的趋势;试样粘聚力呈反s形分布,内摩擦角均呈s形分布。

粗颗粒盐渍土路用填料可用性指标研究

盐渍土盐胀的主要控制因素有土、水、盐、温、力.采用均匀设计方法,通过系列室内单次降温盐胀试验,研究了粗颗粒硫酸盐渍土的盐胀特性及其作为路基填料的可用性.结果表明:影响粗颗粒硫酸盐渍土盐胀量大小的主要控制因素是含盐量、含水率及初始干容重,且三个因素互为联系及彼此影响.上覆附加荷载对盐胀量大小具有很强的抑制作用,砾类盐渍土起胀含盐量约0.4%,砂类盐渍土起胀含盐量约为0.2%.盐胀活跃温度区间主要为5^-5℃,活跃温度区间主要控制因素是含水率;如果初始干容重较低,盐胀过程中会发生体缩现象.

基于响应曲面法的盐渍土改良方案研究

为了确定盐渍土最优改良方案,应用响应曲面法优化了水泥与石灰复合改良盐渍土的室内试验方案,并通过室内试验测试了改良后盐渍土的抗压回弹模量与无侧限抗压强度;应用Design Expert软件分别建立了以抗压回弹模量与无侧限抗压强度与改良方案价格比值(性价比)为目标函数的模型,并分析了石灰和水泥剂量对性价比的影响,确定了盐渍土合理的改良方案;进行了大量的室内试验,来验证响应曲面法应用于道路材料性能分析的合理性。结果表明,响应曲面法可以用于盐渍土改良方案的比选,仅添加4%剂量水泥改良盐渍土的性价比最高。

内蒙古自治区风积沙的工程特性

总结了风积沙的形成条件及内蒙古省际通道工程所在地区风积沙的基本物理力学性质,并在该工程建设中收集的大量有关风积沙的试验数据和工地现场实践经验总结的基础上,发现粒径d<0.074的细粒组分含量对最大干密度试验方法和现场压实施工工艺及质量控制措施有显著影响,提出了以粒径d<0.074的细粒组分含量和是否具有塑性成分作为主要评价指标将风积沙分为I-1、I-2、II、III4种类别及确定相应类别最大干密度的标准试验方法,总结了风积沙的压实特性,最后介绍了不同种类的风积沙的干法湿法施工工艺,为该地区同类地区的工程建设提供了可借鉴的经验.

风积沙路基压实技术的研究

基于塔克拉玛干沙漠地区筑路的实践，分析了风积沙路基（沙基）的击实特性及压实动态性能，探讨了沙基的压实机理，并提出了沙基干压实方法。

风积沙振动参数及振动压实机理

利用振动台法，研究了风积沙的振动压实特性，分析了振幅、频率、振动时间、配重、含水量、填料方式等对风积沙振动压实特性的影响和变化规律，并选定主要参数的变化范围，进行了正交试验，以确定这些影响参数对干密度的影响程度和最佳振动参数的组合。在此基础上，利用动态力学分析方法，分析了风积沙的振动压实机理。结果表明，干燥状态和最佳含水量状态下，风积沙的最佳振动频率为45-50Hz，风积沙振动压实时，宜采用高频率（45-50Hz）和小振幅（0．4～1．0mm）。

土工格室在加固沙漠高速公路路基中的应用

基于土工格室的特殊力学性能,利用其加固沙漠路基。采用Duncan-Chang双曲线模型、Biot固结理论对土工格室加固沙漠路基的机理进行理论研究,并铺筑了野外试验路对理论分析结果验证。结果表明,土工格室对提高沙基承载能力和抗剪能力效果非常明显,能达到减薄路面结构层的目的。

硫酸盐渍土起胀含盐量及容许含盐量的研究

本文从不同干密度、含水量、低剂量含盐量情况下的硫酸盐土的降温盐胀试验入手，提出了确定起胀含盐量与容许含盐量的计算公式，给出了不同条件下的起胀含盐量与容许含盐量值，可供修订有关技术规范参考，对盐渍土地区的公路及机场工程也具有重要的指导作用。

新疆地区粗颗粒盐渍土毛细水上升和隔断层隔断效果研究

为了探索新疆地区机场盐渍土毛细水上升的规律,并进一步研究不同粒料组成和材料特性对毛细水上升高度的隔断作用,进行了不同压实度、原始含水量和含盐量对其毛细水上升规律的影响试验,开展了不同材料隔断层的阻水仿真数值模拟,分别分析了上述3种因素对毛细水上升高度的影响规律和不同材料隔断层的阻断性能。结果表明:无论在何种条件下,土体的毛细水上升高度会随着时间的延长而逐渐增大,都在经历从开始的上升速度较快到后期的缓慢上升过程后,达到一个稳定的高度值;砂和水泥稳定砂砾石作为隔断层不能有效地隔断毛细作用,砂砾石和卵石作为隔断层能够有效地隔断毛细作用;应该选取砂砾石和卵石作为新疆盐渍土地区机场道面结构中的隔断层。

塔里木沙漠石油公路工程技术研究

塔里木沙漠石油公路修筑在世界上流动性最大的塔克拉玛干沙漠腹地。沿线沙物质细，起沙风频率高，风沙流输沙量大，地质地貌条件复杂，沙丘移动速度快。修筑沙漠公路要解决两个关键技术问题：一是加强沙基的稳定性；二是防治风沙危害。经过各学科专业人员的协作攻关，采用了振动压实路基和薄层砂砾＋土工布路面结构方案；设置机械沙障为主，化学固沙、生物固沙结合的防沙体系，解决了这两个问题。线路选择布局合理也是沙漠筑路的关键一环。

沙漠地区高速公路风积沙路基压实方法研究

我国乃至世界在沙漠公路的设计、施工、试验、检测等方面没有较为全面的规程和规范,以指导沙漠路基的施工。本文结合交通部西部交通建设科技项目,在室内试验研究和理论分析的基础上,通过榆靖沙漠高速公路、陕蒙沙漠高速公路(半幅)及靖王高速公路(沙漠段)试验路及大型室内试槽试验研究成果的基础上,提出了沙漠地区风积沙路基施工压实工艺、方法、压路机的参数等。该研究成果已在陕西几条沙漠高速公路上得到应用,解决了沙漠路基诸多技术难题,为国内沙漠地区公路路基施工规范的编写积累了非常重要的资料,同时也取得了显著的社会效益和经济效益。