落石被动柔性防护网非线性静力设计方法及验证

被动柔性防护网是一种常见的落石灾害防治措施。针对当前落石被动柔性防护网尚无适用的工程化设计方法的现状,以非线性计算过程中结构内能与设计防护能级相等作为加载完成的判别准则,建立了落石被动柔性防护网的非线性静力设计方法。基于LS-DYNA对250~5000 kJ共8种常用能级的被动柔性防护网开展非线性动力分析,明确了冲击力的分布范围及相对大小,形成了适用于不同能级落石被动柔性防护网非线性静力设计的荷载模式。为了有效模拟被动柔性防护网特殊的受力特征,开发了由索单元与受拉弹簧单元组成的非线性耗能单元用于耗能器模拟,开发了内部由多段索单元组成的滑移索单元用于滑移边界以及网环单元模拟。基于对网片冲击试验的反演和3500 kJ被动柔性防护网的设计及足尺冲击试验检验,验证了所提出的落石被动柔性防护网非线性静力设计方法的有效性。

拼装式土工格室挡墙受力变形测试分析

以四川成宜高速连接线某试验段变截面土工格室挡墙为工程依托,首先对新型拼装式土工格室挡墙的施工方法进行介绍,采用新型玻璃钢轻质面板有效解决了挡墙线形不美观并容易破损的不足;其次,通过现场监测对该挡墙的支护效果进行分析,现场监测结果表明:该挡墙不同部位的土压力沿墙高呈非线性分布,底部大,顶部小,局部会出现土压力减小的现象;挡墙同一水平高度处墙背和墙中部土压力较大,而墙面处较小,说明土压力从墙中部到墙面范围内的衰减程度较大;对墙身水平位移的监测结果表明:水平位移曲线为“S”形,存在2个位移分界点,水平位移在截面形状改变处变化明显,挡墙顶部和底部的水平位移为最大值和最小值,分别为30 mm和3 mm;对挡墙的沉降监测结果表明:该挡墙填筑施工期沉降量较大,占总沉降量的70%~90%,工后沉降很小,墙体最大沉降发生在挡墙顶部,沉降最大值仅为23 mm。最后,结合土压力计算理论分析该台阶式截面挡墙的土压力分布和墙身变形规律,结果表明该挡墙变形符合“转动+平动+绕墙底转动”模式,采用该文计算方法得到的墙背土压力与实测值较为接近,用于挡墙设计时结果更偏安全。

推进公路与光伏深度融合发展的对策建议

为推进公路基础设施能源结构优化,深化“双碳”目标下交能融合,助力公路基础设施可持续发展,本文梳理了光伏技术在公路基础设施中的主要应用场景和应用现状,针对前期实践中存在的问题,结合公路与光伏融合未来发展趋势提出了系统性推进公路与光伏深度融合发展的对策建议。在顶层设计方面,要落实交能融合一体谋划,制定“公路+光伏”产业发展规划,建立跨部门协调机制;在技术研发方面,要开展跨行业联合创新,出台光伏技术产品目录与标准;在推广模式方面,要探索交能融合路衍经济新模式,推进“公路+光伏”产业市场化;在试点示范方面,要积极推进“公路场站+光伏”建设,鼓励开展创新技术先行先试,稳步推进“公路+光伏”工程化应用。

道路隐形指示标志的需求与创新

为进一步推进车辆自动驾驶与道路基础设施的智能化联系,高性能可靠的智能频段识别道路标志已成为交通基础设施研究者和建设者关注的重点。针对现行道路标志对自动驾驶影响的气象环境和交通环境的敏感性缺陷及标线材料污损性,该文定义并设计一种隐含于路面结构中的新型道路隐形指示标志,提出路面结构中道路隐形指示标志的布设方式,能够整体提高交通标志的使用寿命,对智慧交通领域的研究具有重要意义。

公路高边坡灾变机理及滑动力响应规律分析

降雨是导致和诱发滑坡的主要因素,据调查中国大约68%的滑坡灾害是由于降雨作用所致。为揭示降雨诱因与边坡岩土体劣化变形之间的关联性,以大广高速新丰段边坡为例,对降雨诱发边坡失稳破坏模式展开研究。通过建立降雨与开挖条件下的大广高速新丰段边坡的三维数值计算模型,分析滑坡应力场和位移云场演变规律,确定了滑动面埋深(H=14 m)和滑动面地表出露位置,并发现滑动面出露处呈“后缘张拉V形裂缝、舌部挤压隆起变形”为主的破坏模式,坡面以蠕滑变形为主的破坏模式;开展新丰段边坡“耦合锚索框架梁+抗滑桩”加固设计及可行性数值模拟分析;最后,在新丰段边坡上建立了公路边坡滑动力综合在线安全监测预警系统,揭示了滑动力随降雨量的动态响应规律。结果表明:在抗滑桩加固位置,坡体Z方向变形量减小,最大变形量仅为9 mm,满足边坡控制要求。可见,为类似公路高边坡的安全监测和变形机理研究奠定了理论和实践基础。

基于仿真模拟的双层双波护栏升级改造

结合沈海高速路侧波形梁护栏现状,提出一种双层双波护栏提质升级的改造方案,并利用计算机仿真模拟与实车碰撞试验对双层双波改造护栏的安全性能进行验证。采用经实车碰撞试验校核的仿真有限元模型,建立实车碰撞试验护栏和双层双波护栏的车辆-护栏碰撞仿真模型,模拟“车辆-护栏”碰撞过程,计算护栏的阻挡功能、导向功能、缓冲功能以及变形相关指标,分析双层双波护栏与实车碰撞试验护栏防护性能的差异,结果表明:防护等级安全性能各项指标均满足规范要求;双层双波护栏对中型客车和中型货车的阻挡功能指标优于实车碰撞试验护栏,小型客车碰撞双层双波护栏后顺利导出,双层双波护栏改造结构防护等级能够达到A级(160 kJ);现场实施时应对原护栏结构尺寸、基础以及力学性能指标等参数进行复核,并确保护栏的改造施工满足相关标准规范的要求。

高边坡既有锚索拆除及拓宽重建稳定性分析

为研究高速公路拓宽工程中高边坡既有锚索拆除及新建锚索对边坡稳定性的影响,以厦门翔安机场高速公路工程为依托,建立数值模型,分析锚索拆除及扩挖对边坡稳定性的影响,提出拆除锚索及新建锚索的最佳时机。研究表明:随着新建边坡开挖底面距离预应力锚索越来越近,锚索周边土体开挖卸载引起挡墙产生向坡的位移,导致预应力锚索的预应力部分释放,锚固段轴力逐渐松弛;根据挡墙位移的变化可以确定锚索拆除时机。该研究成果可为类似高边坡拓宽工程提供参考。

基于PLAXIS软件的深基坑支护结构应力、位移分析

为保证深基坑工程的施工效果,避免发生基坑失稳等情况,以某项目深基坑的上部土钉墙+护坡桩+预应力锚杆支护结构为例,研究基于PLAXIS软件的深基坑支护结构应力、位移分析方法。根据该工程深基坑模型支护结构施工方案详情,利用PLAXIS软件生成深基坑支护结构几何模型,并划分模型网格、确定模型边界条件,模拟分析支护结构应力和位移。分析结果显示:支护结构的整体位移均在8mm以下,支护结构的应力分布较为均匀,满足工程施工标准。

基于智能交通技术的高速公路安全设施设计与应用

依托某高速公路工程,在分析智能交通技术特点、高速公路安全设施种类及作用的基础上,提出了基于智能交通技术的高速公路安全设施设计方法,并在某高速公路智能交通安全设施设计中进行了应用。研究结果表明:智能交通安全设施系统的关键是在传统安全设施的基础上结合多种传感器、云平台和智能识别算法,实现路况信息的监测和预测,最终通过情报板、移动互联网对路况安全信息进行动态反馈。智能交通技术应用于高速公路安全设施中,可以有效提高安全设施的预警能力,为高速公路行车安全提供有效保障。

基于温拌剂的沥青混合料改良机理及路用性能试验

由于工艺、生产原理等原因,温拌沥青的经济成本更低、能耗更小、稳定性更佳。为此,设计室内试验,进一步探究温拌剂对改性沥青及其混合料路用性能的影响,并得出结论如下:改性沥青掺加RH温拌剂后温度降低效果显著,且随RH温拌剂掺加剂量提升,降温效果进一步提升,说明RH温拌剂具有良好降温效果;掺入RH温拌剂后,沥青路面抗车辙性能并不会出现降低,表明RH温拌剂对沥青路用性能无影响;沥青混合料掺加RH温拌剂后,低温拉弯性能不会发生明显改变。

新建沥青路面五防井盖逐层提升施工研究

城市道路沥青路面中检查井是道路施工的薄弱环节,检查井周边路面施工时常出现开裂、破损及检查井井盖下沉、隆起、破损的现象,这些都是目前市政道路路面普遍存在的质量问题。以上问题轻则导致跳车和路面不平整,给行人及机动车带来不便,影响使用舒适性,甚至导致交通事故,同时也增加道路维护难度,增加了维修费用。总结了传统检查井盖施工方法的现状与存在问题,经过实际项目施工层层推进研究,并选择逐层提升施工的施工工艺,结合温州104国道至瓯海大道连接线道路工程实例,综合分析了采用五防检查井盖逐层提升施工方法所带来的施工效益。充分证明了本新型五防检查井盖逐层提升施工方法具备防止不均匀下沉、操作简便、耐久性好等优点。

高陡斜坡孤石滚落运动特征及防治对策

结合高陡斜坡孤石滚落运动调查的任务和方法,探讨了高陡斜坡孤石发育基本情况,分析了高陡斜坡孤石滚落运动的特征,提出了相应的防治对策,主要包括采用静态爆破方式并及时清理孤石,合理采用工程措施网拦截孤石,注重坡面植树种草,加强日常安全巡视和检查等内容。结论证实,采取相应的防治措施,不仅及时排除了安全隐患,而且能预防安全孤石滚落事故的发生,为道路和车辆安全运行提供保障。

公路交通安全设施设计要点分析

为进一步提升公路在运营期间的安全性,文章总结了公路交通事故的分布特征,分析了交通标志、交通标线、护栏、隔离栅等交安设施的设计要点。同时,以公路的长大纵坡段、穿越村镇路段、落石路段、隧道路段等为研究对象,阐述了公路特殊路段的交安设施设计方法,研究成果可为公路工程交安设计提供理论指导。

高速公路边坡光伏发电系统运维技术研究

为了提高分布式长线型边坡光伏发电系统运维效率,本文采用自动化监测设备对光伏边坡和支架结构进行稳定性监测,建立光伏组件可靠数据库,进行发电系统故障分析,开展凝露自清洁试验对不同材料的光伏表面膜进行自清洁效果分析。结果表明,采用自动化监测设备是对光伏支架结构及光伏边坡稳定性进行监测评价和安全预警的重要手段;实现无人化巡检和智能化故障诊断是边坡光伏发电系统运行监测和故障诊断的发展趋势;与超亲水、亲水和疏水表面涂层相比,超疏水膜表面对沉降初期的积灰表现出更好的自清洁性能。

京津冀地区高速公路车辆噪声分析与声屏障设计研究

对京津冀地区高速公路通行车型比例进行分析,发现存在大型车辆占比较高和交通噪声频率集中在低频的特点,对此设计了一种低频声屏障单元板,并应用COMSOL Multiphysics软件进行声屏障单元板的声学仿真,结果显示该单元板在低频下的降噪效果显著,最后针对声屏障的组合设计提出建议。

建筑垃圾在道路附属工程中的试验研究

为研究建筑垃圾在路侧石、路缘石、人行道铺砖等道路附属设施方面应用的可行性,采用P·O 42.5级普通硅酸盐水泥、聚羧酸减水剂、5 mm~10 mm粒径的天然骨料及天津市宝坻区和东丽区的建筑垃圾再生骨料作为试验材料,制备了C30建筑垃圾再生骨料混凝土,试验研究了水泥剂量、建筑垃圾掺量、砂率、水胶比因素对建筑垃圾再生骨料混凝土强度的影响规律。试验结果表明:这4种因素对再生混凝土的影响程度从大到小依次为:水泥剂量、建筑垃圾掺量、砂率、水胶比;最优组合为水泥剂量418 kg/m^(3)、水胶比0.38、建筑垃圾掺量20%、砂率39%。试验结果充分验证了建筑垃圾在道路附属工程领域应用的可行性。

高速公路微电网经济效益测算研究

高速微电网的经济效益,主要集中在光伏发电产生的绿色能源,通过高速各用电基础设施进行绿色低碳消纳利用,而光伏发电整体效益评价指标体系是用来度量光伏发电整体效益的一种数量尺度。本文提出了测算指标体系的搭建原则,开展了光伏发电整体效益评价体系研究,详细阐述了光伏发电整体经济效益、社会经济效益、低碳效益三方面的评价指标体系,针对光伏发电的成本、收益及系统网损效益、备用容量成本,搭建了减碳效益测算模型,并根据模型进行效益测算总结。

高速公路机电安装工程施工技术及质量控制

对高速公路机电安装工程施工技术进行深入分析,包括电气系统施工技术、通信系统施工技术、智能交通系统施工技术,从施工前的质量控制准备、施工中的质量控制措施、施工后的质量验收与保障3个方面总结了高速公路机电安装工程的质量控制思路。

抗滑桩的发展现状及研究成果综述

抗滑桩因其独有的优点被广泛应用于边坡支护中,治理边坡的不稳定。国内外科技工作者对抗滑桩的研究,主要从四个方面入手,即:理论研究、模型试验研究、数值模拟研究和现场试验研究。分析认为,针对抗滑桩的理论研究还不完备,且滞后于工程实践,有待广大科研工作者进一步研究和补充。

基于高速公路边坡光伏组件清洁机械的开发研究

由于公路边坡具有地质条件复杂、坡面高、坡度陡等特点,光伏组件铺设位于高速公路边坡会给后续的光伏电站运维带来极大挑战。光伏电站需定期开展组件清洗,以确保发电量正常,保证收益。目前市面上主流的光伏组件清洁方式为人工清洁与智能机器人清洁。人工清洁需要一个平整的站立平台,智能机器人清洁要求光伏组件为连续铺设,以上两种方式均不适用于高速公路边坡光伏电站。本文通过实际研究,探索开发一套基于高速公路边坡的组件清洁机械。本机械设备与洒水车结合,临时占用高速公路应急车道进行流动作业,有效保障作业人员安全,实现对清洁光伏组件的清洁效果。