低碳养护的未来之路——以山东日兰高速公路为例分析公路养护低碳发展之路

2014年10月,日兰高速公路山东济宁北至菏泽界段大修完工,这标志着山东公路首条“低碳养护示范大通道”建设成功.“十一五”以来,资源节约环境友好成为我国实现可持续发展的一项基本国策,备受社会各界关注.在公路行业,各级单位对低碳养护进行了大量的研究探索和实践,山东也不例外.山东低碳养护的探索“十一五”以来,山东省以日兰高速公路为依托,全方位、全过程贯彻低碳养护理念,开展了一系列低碳养护的探索.

与时代同步 与文明同行 山东公路文化活动绽放新风采

近年来，山东省公路系统大力实施“文化强路”战略，着力推进公路文化建设，山东公路文化品牌以“山东公路与时代同步，与文明同行”为龙头，“一大六小”品牌体系不断完善，覆盖行业主要工作，行业文化内涵日益丰富，服务理念逐步提升，彰显了山东公路文化软实力。

山东公路的百年回眸

上世纪初,英国人在威海卫修建的现代公路,开启了山东公路的百年历史。新中国成立以后,山东公路人秉承艰苦奋斗的革命老区传统,将全部热情投入到公路建设事业中,逐渐形成了如今四通八达的公路网络。翻阅老照片,沉浸在历史的影像长廊中,我们依然可以从几十年甚至上百年前的公路修建场景中,感受到那股蕴藏在公路人体魄中的筑路精神——热情洋溢、锐意进取、不断学习、勇于创新……而在那段物质条件艰苦的时光中。

近断层强震下高速公路RC连续梁桥的变形性能

为探讨近断层强震下桥梁结构的大震变形性能,以某靠近活动断层的高速公路RC连续梁桥为对象进行了动力分析。挑选中、美两国典型近断层地震动记录,并构造人工地震波作为输入,建立了桥梁精细化有限元模型。采用非线性动力时程分析方法研究了强震水平下桥梁关键部位的变形性能,并进行了定量评估。研究表明:地震动频谱特性,尤其是近断层地震动的脉冲效应,会显著增大桥梁结构的地震响应;强震下,支座是桥梁结构的薄弱环节,但通过支座破坏可耗散一定的地震动能量,从而有效降低桥墩塑性破坏的风险,因而可通过提高支座的塑性变形能力,增强其分担地震动总耗能的能力和效率。

公路路产登记问题探讨

立足于《物权法》中对不动产登记的规定,详细梳理了不动产登记制度在我国的现状,并有针对性地探讨公路路产登记原则、登记程序以及登记后的档案管理工作。

高速公路质量管理综合监控平台研究

为了有效提高高速公路质量综合管理水平和控制效率,实现有效监管和闭合控制,针对项目质量控制的关键环节如原材料质量保证、混合料的拌和生产、施工配合比、料车路线及位置、路面现场摊铺、碾压等,研发了一套高速公路质量管理综合监控平台。平台整合了视频图像无线传输技术、车牌识别技术、全球定位系统、GPRS无线传输和自动实时监测技术。它具备收集、分析和比较原材料的生产、运输、摊铺、测试数据和重点项目现场状况数据的功能,并根据事先设定允许范围给予适时警告。建设单位、监理单位、施工单位根据各自不同的权限登录系统,查看所有关键部位监控点动态数据,及时有效推动了业主单位对项目的管理职能。所研究的质量综合监控管理模式,实现了先进的信息技术与传统的高速公路施工管理的有机结合,是高速公路智能化、信息化的创新。

公路人的铁肩担当

地处山东沂蒙山区腹地的平邑县临涧镇曹家庄村、河北村和石棚村，土地贫瘠、产业单一、基础薄弱，一度被列为省级贫困村。2017年2月起，山东省交通运输厅公路局驻平邑县临涧镇第三批“第书记”李国东、路澄宇、李秀海和工作队队员童战强先后来到这些村子帮扶，他们察民情、下真功、使长劲，让村庄的面貌悄然发生了改变。

基于黏弹特性的SBS改性沥青多次再生效果评价

采用动态力学分析方法(DMA法)对SBS改性沥青多次再生前后的黏弹特性进行研究,通过比较复数剪切模量、相位角、车辙因子、弹性恢复率和不可恢复的蠕变柔量等参数评价SBS改性沥青独特黏弹特性的保留程度与再生效果,并采用荧光显微镜对老化与再生过程进行观测.结果表明:随着老化与再生次数的增多,再生剂对SBS改性沥青黏弹性能的再生效果越来越差SB,S改性沥青独特黏弹特性逐渐丧失;多次再生后沥青对应力水平的敏感性增强,弹性恢复能力变差,越来越接近硬质沥青,难以满足适用于SBS改性沥青的MSCR分级标准;老化过程中SBS逐渐发生聚合、相容性变差,再生剂只能补充老化过程中沥青组分的迁移造成的轻质组分的减少,但不能重新分散SBS改性剂、不能改善SBS与沥青的相容性SB;S改性沥青3次及以上再生时,如果只采用再生剂再生,可考虑将之作为硬质沥青进行应用,如果不降低改性沥青路面的路用性能,新添加的改性沥青应添补旧沥青丧失的SBS黏弹特性,针对性定制新的改性沥青将成为技术途径.

基于实际记录检验的近断层区结构抗震设计谱研究

由于长周期大幅值脉冲型运动效应、方向性效应等显著特征,近断层地震动和远场地震存在明显差别,近场区的设计地震动需专门研究.文中建立了包含世界范围内23次主要地震事件中338条水平向记录的近场地震动数据库,对中、美相关的代表性抗震规范的设计反应谱进行了场地分组下的实际地震动检验,表明现行各规范与近场需求存在较大差别,难以直接适用于近断层区的结构抗震设计.通过引入考虑近场地震动效应的近断层系数、衰减指数,分别对设计谱平台高度和中、长周期段衰减速率进行修正,并通过对特征周期的取值进行调整,给出了适用于近断层地区结构水平向抗震设计谱的建议.对比检验表明,所建议的设计谱和实际近断层记录分组均值谱吻合较好,并与代表性的跨越断层区典型高速公路桥梁桥址抗震设计谱相一致,可适用于近断层区域工程结构的抗震设计.

滨大高速运营期大气环境影响研究

以建成运营的滨州至大高高速公路为研究对象,根据实际统计车型比和日均交通量,对公路运营期2015年、2020年和2024年的交通量进行了预测,分车型分区段计算了CO、NOx和HC的每天排放量。结果显示:2015年全路段CO排放量11.38 t/d,NOx排放量为7.59 t/d,HC排放量为2.57 t/d。2020年全路段CO排放量13.97 t/d,NOx排放量9.32 t/d,HC排放量3.15 t/d,2024年全路段CO排放量16.94 t/d,NOx排放量11.30 t/d,HC排放量3.83 t/d。同时还进行了D类稳定度下,公路正交风向下风向20 m和100 m处的污染物浓度预测。预测发现,20 m处和100 m处的CO日均浓度均不超标,20 m处2015年、2020年、2024年的预测浓度分别是标准限值的1.672、2.038和2.450倍。100 m处的2015年NOx不超标,2020年和2024年分别占标102.1%和111.7%。文章对滨大高速公路运营期大气环境质量进行了评估,为路段的交通管理和大气环境质量控制提供依据。

拉力型岩土预应力锚界面粘结劣化研究进展

拉力型岩土预应力锚固结构广泛应用于高陡边坡等大型岩土加固工程中,并日趋成为各类岩土加固工程中的首选方法,外荷载作用下其内锚固段的界面渐进粘结劣化是决定此类结构长期耐久性的关键因素。文章基于拉力型岩土预应力锚固结构研究,现状分析阐述了拉力型岩土预应力锚固结构内锚段界面粘结应力及粘结劣化的理论研究、试验研究及数值模拟研究等方面的研究进展,分析了其目前研究中存在的问题,展望了拉力型岩土预应力锚固结构界面粘结劣化研究的发展方向。

基于BP神经网络的中等跨径桥梁损伤识别探讨

针对中等跨径桥梁中的损伤识别不敏感问题,运用BP神经网络进行中等跨径桥梁结构损伤识别。利用MIDAS/Civil分别建立三跨连续变截面箱梁完好及不同损伤状态下有限元模型,分析桥梁不同状态下的特征值,发现中等跨径桥梁对结构损伤的敏感性依次为振型>竖向位移>固有频率;将参数化的结构固有频率及振型作为BP神经网络的输入、损伤位置和损伤程度作为输出进行神经网络训练,对各工况下损伤位置和损伤程度进行识别,发现识别效果较差,通过获取中等跨径桥梁的自身特性,利用BP神经网络难以识别结构损伤,需探索合适的损伤识别参数及适用于中等跨径桥梁的方法。

考虑施工误差的弯坡跨线桥转体施工线形调整

针对既有施工误差影响下弯坡跨线桥转体施工的平顺拼接问题,提出了一种基于最小二乘法原理的线形调整方法,即首先实测两侧梁体中心点和球铰不动点的三维坐标,利用最小二乘法原理拟合得到平、纵曲线的理想线形;再以理想线形为目标,利用最小二乘法原理确定实际转体角度、转体到位标识及转体微调值等参数。通过在滨德高速公路上跨京沪铁路立交桥转体施工中的实际应用,结果表明,该方法计算精确,操作简便,能考虑既有误差的影响,实现线形的最优调整。

济宁地区湖相软土物理力学特性及其固结变形特性研究

以济宁南四湖地区湖相软土为研究对象,建立了本区域软土物理力学特性的空间分布规律,并结合济(宁)-徐(州)高速公路济宁南四湖段高填土软土地基处理工程,对不同填土荷载作用下高填土路基固结变形特性进行了研究。

不同倾角逆断层错动对隧道结构影响理论分析

结合某隧道工程项目,采用FLAC3D有限差分软件,建立相应的数值模型,分析由于地震引发的逆断层错动作用对正交穿越断层隧道的影响,并揭示其影响机理。结果表明断层错动对主动盘内隧道的影响范围远大于被动盘,断层两侧隧道衬砌竖向相对位移随着错距量的增加而发生线性增长,且断层对衬砌影响范围不受错距大小的影响。在断层上盘与下盘之间挤压力的作用下,衬砌边墙处最容易发生拉裂破坏和剪切破坏,为最不利位置,拱顶次之,仰拱所受影响最小。在逆断层倾角一定的情况下,随着错动距离的增大,衬砌不同部位受到的最大主应力、最小主应力、剪应力均整体呈增大趋势。对依托工程隧道的安全性和可靠性进行评价,同时对类似特殊修建条件下隧道的设计和施工具有一定的指导作用。

压力分散型挡土墙支护高填土路基施工过程的受力特征

新研发的压力分散型悬锚式挡墙通过安装多个锚定板及对锚索施加预应力,减少了挡墙的被动变形量,提高了锚定板极限锚固力,应用效果良好,但挡墙土压力分布规律也因此发生了显著改变,对结构受力将产生显著影响。为了揭示压力分散型悬锚式挡墙土压力分布规律,结合在建工程进行了现场试验,现场埋设土压力盒、锚索测力计等监测仪器,研究分析了填土过程中压力分散性挡土墙基底压力、侧向土压力、锚定板处压力及锚索拉力的变化规律。监测结果表明:随着填土增高及锚索预应力的施加,该类型挡土墙基底压力出现外侧压力与内侧压力峰值的交替变化,即挡墙表现为先向外倾后向内倾的变形趋势;挡土墙侧向土压力在施加锚索预应力前,表现为主动土压力分布模式,而施加预应力后,则表现为应力突变现象,侧向土压力明显增大,呈抛物线分布趋势;张拉顺序会影响锚索拉力值,使得锚索越靠近张拉端拉力值越大,锚定板受力越大。

岩土预应力锚固结构服役寿命研究

岩土预应力锚固技术在交通、水利和建筑工程中得到了广泛应用,但工程实践表明,预应力索(杆)体由于使用环境和条件的特殊性,如长期埋置于潮湿的环境中和承受张拉作用力,存在着失效破坏现象。在相关研究的基础上,通过对比分析影响预应力锚固结构服役寿命的主要因素,确定杆体材料应力腐蚀是决定正常使用条件下预应力锚固结构服役寿命的根本因素。在利用流变力学理论和实际监测数据建立预应力长期变化模型、依据室内快速腐蚀试验和现场腐蚀监测数据建立杆体材料应力腐蚀发展模型基础上,以杆体材料变化的极限承载能力为判据,提出岩土预应力锚固结构服役寿命预测方法,可为岩土预应力锚固结构失效风险预防和处置提供指导作用。将研究成果应用于工程实践,预测了实际工程的服役寿命。

路基悬锚式挡土墙墙背土压力分布

路基悬锚式挡土墙是一种新型的挡土墙,其墙背土压力分布与常规挡土墙墙背土压力分布规律不同,不能套用现有的公式进行计算。根据其受力特点,结合项目研究的需要和依托工程的实际情况,确定了以墙高8,9,10 m这3种工况对路基悬锚式挡土墙的墙背受力情况及土压力分布情况进行现场试验和跟踪检测。通过实体工程的实测数据及其结构特点对悬锚式挡土墙的墙背土压力进行了分析,并与墙后土压力设计值及修正后的公式计算值进行了对比。结果表明:路基悬锚式挡土墙各测试点的墙背土压力随时间逐渐增大并趋于稳定,沿墙高呈3段式非线性分布;墙背土压力近似分布图形可以参照现有锚定板挡土墙的计算方法得出,但需进行修正,土压力系数宜取1.2~1.4;为提高挡土墙墙背的受力均匀性及挡墙的整体稳定性,第1层锚杆高度与底板的距离宜为挡墙建筑高度的1/3且距离底板不宜大于2.5 m,各锚杆层间高差宜为2.5~3 m;墙背最上层锚杆位置由于受土压力较小,因此最上层锚杆布设高度宜为距墙顶1/3高处,且适宜高度为2~3 m;悬锚式挡土墙的双层锚杆与锚定板型式建筑高度宜为6~10 m,3层锚杆与锚定板型式建筑高度宜为10~12 m。

T形梁桥加固方案及加固效果评价

文中介绍了滨州黄河大桥北引桥的典型病害情况及维修加固措施;根据梁格法原理,采用空间有限元软件MIDAS Civil建立T梁梁格模型,对加固后的北引桥上部结构进行空间受力分析,并依据现行规范对加固效果进行评价。结果表明,桥梁加固后能满足持久状况的各种强度和刚度指标要求。

基于静动力性能分析的刚架拱桥加固措施研究

针对G104国道多座刚架拱桥破损严重的现状,以大汶口桥为例,总结了刚架拱桥的典型病害;通过建立刚架拱桥空间整体有限元模型,分析其动力特性与结构损伤之间的关系,重点研究横向联系体系对结构动力特性的影响,在此基础上提出了维修加固措施;对原预制微弯板与现浇整体板进行局部有限元应力对比分析,分析结果验证了该加固措施的合理性。