金沙江上游巴塘水电站沥青混凝土心墙堆石坝设计

金沙江上游河段的巴塘水电站工程,其挡水建筑物为最大坝高69m的沥青混凝土心墙堆石坝,工程坝址区地震基本烈度为Ⅷ度,区域地质条件较为复杂,存在一定的技术问题。在分析和借鉴国内外已建的类似工程的基础上,结合工程本身的实际技术特点,就该工程坝体结构设计、坝基处理、坝坡设计、沥青心墙与混凝土基座的连接方式、防渗心墙沥青混凝土材料的设计参数等方面进行了一些有益的方案设计。这些设计在工程上的实际应用,最终确保了工程建设的顺利实施,相关设计成果可为后续类似工程的设计提供一定的参考。

3D摊铺技术在沥青路面施工中的应用研究

为解决传统沥青面层摊铺过程中摊铺平整度、厚度及坡度不满足技术要求等问题,通过引入3D摊铺智能控制技术,不仅使沥青面层摊铺后的平整度、厚度及坡度得到了精准控制,同时也节约了施工成本。结合工程实例,简要介绍了3D摊铺技术原理,通过分析工程检测数据,结果表明:与传统路面摊铺技术相比,3D摊铺智能控制技术的运用使沥青路面平整度合格率达到90%以上、压实面横坡度波动范围较小、路面厚度偏差处于8%设计厚度之内,解决了传统施工摊铺过程中高程控制精度不良及面层平整度提升效果不明显问题,可在后续高等级沥青路面摊铺施工中继续推广。

长大纵坡路段沥青混合料设计研究

车辙损坏是长大纵坡路段沥青路面常见的损坏类型,这对沥青混合料的高温稳定性提出了更高的要求。依托多哥壹号公路改建工程,对长大纵坡路段基于抗剪性能的沥青混合料设计进行了研究。首先根据现场调研情况,对同济大学车辙预估模型进行标定,使之适用于多哥壹号公路工程,进而结合路面容许车辙深度,给出沥青层混合料所需的抗剪强度要求。以此为依据,设计了AC13-1、AC13-2、Sup13-1、Sup13-2和SAC13五种级配。通过单轴贯入抗剪强度试验和车辙试验,优选出高温性能较优的级配,并检验其他路用性能。试验结果表明,基于工程所用原材料,Sup13-2级配的抗剪强度最高,其他路用性能也均满足要求,可作为壹号公路的施工级配。

山区高速公路陡纵坡段沥青路面面层剪应力分布规律

为研究山区高速陡纵坡段沥青路面面层剪应力分布规律,并考虑基层-面层层间结合状态、基层-面层模量比,基于BISAR3.0软件开展弹性层状体系静力学分析。研究结果表明:1)相较平坡路段,陡纵坡路段具有较大的水平荷载系数,从而导致沥青面层极值剪应力最大值大幅增大,高极值剪应力分布更为集中,水平荷载对整个沥青面层的极值剪应力的分布均有一定程度影响;2)不同层间接触状态下陡纵坡段沥青面层的极值剪应力最大值差异较小,但在较高值(>250 kPa)极值剪应力的分布上有较大差别,基层-面层层间完全光滑状态下陡纵坡的极值剪应力较高值(>250 kPa)相较层间完全连续状态分布更为广泛且贯穿于沥青面层,沥青面层底部更易发生剪切破坏;3)在沥青面层模量为10000 MPa、基层模量范围为6000 MPa~14000 MPa时,随着基层-面层模量比提升,陡纵坡段沥青面层极值剪应力最大值有所降低。根据静力学分析结果,陡纵坡段沥青路面相较平坡路段具有更高的极值剪应力,可提高基层-面层层间结合性以及在保障沥青面层模量的基础上适当提升基层模量,有利于陡纵坡段沥青路面的抗剪切能力。

基于弯沉斜率的CRTS-Ⅱ板CA砂浆层脱空长度评估方法

列车运动条件下CA砂浆层脱空病害的定量检测缺乏有效的评估指标,而基于轨道/车辆响应特征和轨道线形变化的检测方法以定性判断为主。为解决上述问题,采用弯沉斜率作为脱空长度病害的评估指标,开展多种条件下脱空长度的定量评估研究。首先,基于欧拉伯努利梁理论和Winkler模型,推导出轨道板弯沉斜率与变形速度之间的关系。建立车辆-轨道有限元动力学模型,设置多种不同的脱空长度。其次,研究列车以不同速度通过病害区域时,轨道板表面特定区域变形速度的分布情况,统计该过程中轨道板最大变形速度出现的位置与轮对中心的间距。再次,基于线性递减粒子群优化算法,求解最优的变形速度测量位置。最后,分析弯沉斜率的变化规律及其与脱空长度的关联。研究结果表明:弯沉斜率与脱空长度呈正相关,因此弯沉斜率不仅可以用于砂浆层脱空的识别,还可以用于脱空长度的定量评估;在不同的脱空工况下,变形速度的最优测量位置位于列车轮对中心前方2.4 m处,该位置对应的变形速度能更有效地反映出脱空产生的影响;在不同的速度条件下,弯沉斜率的平均绝对百分比误差的平均值为13.7%,对应位置变形速度的平均绝对百分比误差的平均值为112.93%;揭示了不同脱空工况条件下弯沉斜率的变化规律,给出了7种脱空条件下弯沉斜率变化的参考范围。

长大纵坡水泥混凝土路面沥青加铺层性能

提出一种适用于长大纵坡水泥混凝土路面抗车辙沥青加铺层中面层的材料组成设计方案。分别采用分级掺配方法和法国高模量沥青混凝土设计方法进行沥青混合料组成设计研究,并对各种沥青混合料的高温稳定性、水稳定性、抗反射裂缝性能及抗疲劳性能进行对比分析。结果表明:抗车辙剂或SBS改性沥青在高模量沥青混合料EME2中的适用性较低;相对于分级掺配法设计的AC-20混合料,采用低标号沥青(15#)的EME2因具有较高的沥青胶浆模量、较大的油石比及较细的级配组成,可兼顾优良的高温抗车辙性能和更好的抗疲劳性与水稳定性;推荐采用15#沥青的EME2用于铺筑长大纵坡水泥混凝土路面沥青加铺层中抗车辙性能要求较高的中面层。

沥青坡面水流特性影响因素敏感性分析

为阐明城市沥青道路坡面积水分布影响机理,采用二维浅水方程模拟分析沥青坡面降雨径流特性,基于全局综合敏感性分析的正交试验法,对引起沥青坡面不同程度积水的多重影响因素(坡面横坡、纵坡、坡面宽度、坡长、降雨强度及糙率系数)进行综合敏感性分析。以最大径流深度为敏感性分析指标,同时进行极差分析和方差分析,不仅给出了各影响因素敏感性排序,且明确了各影响因素的显著性水平。研究结果表明,漫流排水条件下,横坡、坡面宽度及降雨强度对坡面径流深度影响均较显著;坡长对坡面径流深度影响不显著;坡面径流深度与横坡均呈负相关关系,与降雨强度、坡宽、坡长呈正相关关系,与糙率系数呈先负后正的相关关系。研究成果可为工程实践提供参考。

高速公路长大纵坡路面施工技术研究

结合实际工程,对长大纵坡路段工程特性进行阐述,分别从长大纵坡路段车辙病害分析、滑移病害分析以及安全分析等方面展开,介绍长大纵坡段沥青混合料配合比设计方案,并对施工技术要点进行研究。

新型通风坡屋面系统绿色性能试验研究

在建筑业“双碳”目标背景下,我国住建部持续加大绿色建筑技术和装配式建筑技术推广力度,促进建筑业高质量发展。在此背景下,新型通风坡屋面以防水可靠、节能环保、耐久性好、节约材料、施工质量高及施工速度快的优势获得关注和应用。为研究新型通风坡屋面系统的安全及绿色性能,将进行通风屋面系统固定件性能试验及热工性能试验,并设计风驱雨模型试验。试验结果显示,设计的固定件形式能够保障新型通风坡屋面系统的安全性和稳定性;风驱雨试验条件下,各工况波形沥青防水板均未渗漏,屋面系统安全及防水性能可靠;与无通风层屋面相比,新型通风坡屋面系统室内屋面温度在夏季可降低8.9℃,在冬季两种系统温度相当,新型通风坡屋面系统夏季节能效果明显。

环境因素对水库大坝沥青混凝土面板温度的影响分析

温度对水库大坝沥青混凝土面板的运行有重要的影响。文中采用数值计算的方法研究了水库大坝沥青混凝土面板的温度场,同时考虑了气温、太阳辐射的作用。计算结果表明,在夏季高温和太阳辐射的同时作用下,沥青混凝土面板表面的最高温度能达到60℃~70℃。气温、太阳辐射、风速等环境因素对沥青混凝土面板的温度都有较大影响,其中太阳辐射的影响最大,风速的影响最小。依据计算结果提出了一个简易的水库大坝沥青混凝土面板表面最高温度的估算模型,模型计算结果与数值计算的结果基本吻合。文章的研究结果可以为水库大坝沥青混凝土面板的设计和运行管理提供依据。

长大纵坡段公路沥青路面施工技术研究

长大纵坡段公路地形地貌复杂、坡度大,施工难度也较大。随着沥青路面投入使用,会出现诸多病害,给长大纵坡段道路的运营质量带来严重影响。基于此,文章针对长大纵坡段公路的特征与沥青路面的破坏形式展开概述,并对长大纵坡段沥青路面施工技术展开研究,以期为今后我国长大纵坡段道路沥青路面施工提供一定的参考。

高速公路长大纵坡段沥青路面施工技术研究

为研究高速公路长大纵坡段沥青路面施工技术,论文结合实际工程,阐述了长大纵坡沥青路面的工程特性,分析了长大纵坡沥青路面原材料的性能指标,重点研究了长大纵坡沥青路面施工工艺,并以压实度、构造深度为指标对施工质量进行检测。

新型通风坡屋面系统设计与快速安装关键技术

新型通风坡屋面系统为装配式正置屋面系统,集通风、防水、节能于一体,构造简单、施工便捷,能保障屋面质量、缩短工期并延长屋面系统使用寿命,与传统无通风层屋面系统相比优势显著。结合雄安新区雄东片区A单元安置房及配套设施项目瓦屋面工程,介绍新型通风坡屋面系统构造与节点做法,并总结快速安装关键技术。

斜坡路基沥青路面结构动力响应分析

斜坡地段公路的主要破坏形式是斜坡路基的稳定和沥青路面的纵向开裂。斜坡路基沥青路面的力学行为因其特殊的结构形式有其显著特点。现场调查表明轮载动力作用直接影响斜坡路基稳定及上承路面结构的响应。采用有限元软件ABAQUS建立了斜坡路基路面动力计算模型,分析了车辆荷载作用下斜坡路基动应力、路表弯沉以及基层层底拉应力的变化规律,重点研究了车辆轴载、行车速度、面层刚度、面层厚度、基层刚度、基层厚度、路基模量等外加荷载状态、路面层状组合与材料力学性能方面的参数对斜坡路基沥青路面结构动力响应的影响。分析认为斜坡路基填筑质量、基层厚度和动力作用对路面响应具有重要影响,设计、施工和管理中必需采取有针对性的措施以防止路面的早期破坏并保证路面的长期使用性能。

典型病害处路面弯沉盆信息分析与模量反演

以京港澳高速公路沥青路面为研究对象,采用落锤式弯沉仪(FWD)对不同试验路段路面的弯沉进行检测并分析弯沉盆参数(Deflcetion Basin Parameters,DBP),同时用反算软件SIDMOD、BISAR软件分别进行弯沉盆模量反演、结构受力理论分析,得出典型病害与模量对应关系。

高温、重载、慢速条件下上坡沥青路面车辙

在调查我国某高速公路某段连续上坡沥青路面车辙病害的基础上,利用粘弹性理论,采用Burges模型模拟沥青混合料粘弹特性,计算了汽车通行一次情况下沥青路面的残余剪应变,全面分析水平力、车辆行驶速度、轴载和温度对上坡沥青路面车辙的影响.研究结果表明,上坡路段水平力对车辙的影响基本可以忽略,而温度的影响巨大,车辆行驶速度和重载的影响大致相当,但都明显小于温度的影响.高温、重载、慢速的不利组合是导致上坡沥青路面短期内出现车辙的决定性因素,而重载和慢速的联合影响是引起上坡车道反复出现车辙的主要原因.计算结果能够很好地解释现场调查发现的车辙病害现象.

基于动量原理的大坡度沥青路面动水压力计算及影响因素分析

在多雨地区长大纵坡沥青路面是雨天事故多发区域。应用动量定理,建立了沥青路面动水压力的力学计算模型,并系统分析了车辆荷载、行车速度和道路纵坡对动水压力的影响。结果表明,当水膜厚度<3mm时,动水压力随车速及车辆荷载的增大而增大,上坡时,动水压力随着纵坡坡度的增大而增大,下坡时,动水压力随着纵坡坡度的增大而减小。当水膜厚度>3mm时,动水压力随车速、车辆荷载增大而增大,上坡时,动水压力随着纵坡坡度的增大而增大,下坡时,动水压力随着纵坡坡度的增大呈先缓慢增加然后又缓慢减小的变化趋势;无论是上坡还是下坡,动水压力都随着车轮半径的增大而增大。本研究成果为多雨地区长大纵坡沥青路面重载交通高速行车易发生交通事故提供了理论分析依据。

长大纵坡路段沥青路面车辙规律及影响因素

长大纵坡路段由于特殊的纵坡条件,车辙病害很严重,极大影响了行车安全。基于长大纵坡路段车辙病害的实地调查,分析了车辙沿纵向、横向和深度方向的分布规律,研究了慢速交通对路面车辙病害的影响。研究结果表明:长大纵坡路段沥青路面车辙横向和深度方向的分布规律与常规沥青路面一致;但同一坡度下,车辙深度由坡底至坡顶逐渐增大,坡度越大、坡长越长、车辆行驶速度越低,路面车辙深度就越大;对于沥青混合料这种粘弹性材料,车辆低速行驶相当于增加了荷载作用时间,从而导致车辙迅速增加。

荷载作用时间对沥青混合料高温稳定性的影响

交通荷载作用于长大上坡路段沥青路面的状况与平坡路段相比,其对沥青路面的作用时间变长,在重载、高温的综合作用下,长大上坡段沥青路面的车辙变形发展、形成速度更快。通过理论分析计算了沥青和沥青混合料在不同荷载作用时间条件下的车辙因子、动态模量。分析结果表明:随着荷载作用时间的增加,车辙因子、动态模量均大幅下降。利用自行研发的可变速、変载的新型车辙仪,进行了3种温度、2种荷载条件下的车辙试验。试验结果表明:随着轮速的降低,车辙动稳定度快速下降,即荷载作用时间对于沥青混合料高温稳定性的影响是非常大的;荷载作用时间增加相当于提高了试验温度;以规范规定的温度条件进行长大上坡路段沥青混合料高温稳定性的验证是非常不合理的。

半刚性基层沥青路面结构高速弯沉仪应用误差

为评估高速弯沉仪在半刚性基层沥青路面结构中的适用性,采用2.5D有限元方法建立高速弯沉仪移动荷载作用下路面结构数值模型,并评估其应用误差.首先,利用两个前人研究成果验证2.5D有限元程序的可靠性;其次,对比了常用式、全厚式和半刚性基层3种典型沥青路面结构的弯沉斜率曲线,并总结了弯沉斜率特征;最后,针对半刚性基层沥青路面结构的高速弯沉仪应用误差予以评估.研究结果表明:半刚性基层沥青路面结构弯沉斜率曲线存在多个峰值点;高速弯沉仪应用于半刚性基层沥青路面结构时,参照传感器读数不为0,将其应用于典型半刚性基层沥青路面结构时,因参照传感器误差引起的弯沉误差高达87.3%;为保证工程测试精度,高速弯沉仪应用于半刚性基层沥青路面结构时宜延长横梁长度至8.0 m.