深度学习支持下的城市破损路沿石检测方法

针对破损路沿石在街景影像中受到目标多尺度、相似地物干扰以及遮挡等问题,提出了一种面向城市街道两侧破损路沿石检测的CDD-YOLO(convolutional swin transformer deformable decouple-YOLO,CDD-YOLO)模型。依据破损路沿石呈现形状尺度多样性特点,嵌入C3_STR(convolutional swin transformer,C3_STR)模块进行特征融合,增强模型对多尺度特征的感知性能;对于相似地物干扰导致的误检现象,加入可变形卷积模块,利用目标区域自适应特性,提升模型对相似地物的判别能力;为避免因遮挡引起的定位不准确问题,引入解耦检测头结构,增强模型对模糊边界特征的提取能力。在自制的街景破损路沿石数据集上进行验证,分析表明,该方法的precision、recall、F1、IoU 4项评价指标分别达到了82.45%、81.22%、81.01%和80.23%,显著优于其他主流目标检测方法,验证了该方法的有效性和可行性。

基于模量及温度应力的硬质沥青稳定碎石低温性能研究

大粒径沥青稳定碎石的冻断或弯曲试验实现较为困难,为了研究硬质沥青稳定碎石的低温性能,设计了宽温度范围模量主曲线及低温开裂温度两种评价方法。基于模量主曲线,发现硬质沥青稳定碎石的动态模量在35℃环境下比普通沥青稳定碎石高112%,而在-20℃时则仅比普通沥青稳定碎石高19%;通过温度应力和抗拉强度计算的低温开裂温度发现,硬质沥青和普通沥青稳定碎石的低温开裂温度均达到了-20℃以下,前者仅比后者高3℃。模量和低温开裂温度两方面的分析评价表明,硬质沥青稳定碎石的低温性能比普通沥青稳定碎石略低,但应用于非严寒环境时不会明显提高路面低温开裂的可能。

生态砾石床+碎石湿地在城市劣五类水体治理中的应用

为解决北方寒冷地区城市劣Ⅴ类河道的问题,采用“生态砾石床+碎石湿地系统”的组合工艺,将来水引入湿地进行净化。结果表明:该工艺对北方城市劣V类水体处理效果明显,系统具有较强的耐冲击能力,可降低冬季气温对湿地运行的影响。原水COD≤80 mg/L、NH_(3)-N≤3.0 mg/L、TP≤0.6mg/L时,该工艺系统对COD、NH_(3)-N、TP的平均去除率分别可达59.54%、60.62%和33.42%,出水主要指标满足《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)Ⅴ类水体限值。运行后每年削减COD排放量为1204.50 t,NH3-N排放量为40.15 t,TP排放量为8.03吨,明显改善了河道的生态环境。

级配碎石力学性能的颗粒流数值模拟方法

为了从本质上揭示级配碎石组成结构与力学性能的内在关系,基于2维颗粒流软件提出了级配碎石力学性能的颗粒流数值模拟方法,并通过该方法以安康瀛湖石灰岩碎石为例研究了级配碎石的力学性能.结果表明：不同级配碎石的CBR（california bearing raio）、剪切强度和抗压强度的实测值分别为495%~692%,592~802kPa,1.29~1.54MPa;相应的模拟值分别为525%~736%,636~839kPa,1.34~1.54MPa;平均误差分别为4.50%,5.07%,5.15%.模拟结果与实测结果基本吻合,证明颗粒流数值模拟方法应用于级配碎石力学性能研究中的可行性.

碎石填筑场地强夯加固机制及施工工艺

针对碎石高填方机场强夯加固机制与施工工艺问题,开展工程场地试验和室内模型试验研究。通过试验测量强夯作用下场地加速度响应,研究非常规级配碎石填筑体的强夯动力响应特性,并结合数值有限元计算研究夯击能、夯击动量(夯锤落距)、夯锤尺寸等参数与夯沉量、有效加固范围的关系。结果表明,碎石场地夯击点斜下方向为加速度响应弱区域;碎石场地的塑性变形耗散能量在每次夯击中基本保持稳定,但夯沉量由于塑性区域的增大而逐步减小;提高夯击能可有效地增大场地的夯沉量,但对达到稳定夯沉量的有效夯击次数影响不显著;改变夯锤落距、夯锤底面积对夯沉量和场地塑性区域大小有不同的影响。最后给出本工程条件下强夯施工的技术指标。

岩石对喀斯特峰丛山体土壤水分布特征的影响

喀斯特峰丛山体土壤水是喀斯特地区水文循环及生态环境重要的影响因素。该地区各类岩体碎石类型较多,对土壤水运移及分布影响各不相同。研究岩石对土壤水的影响,对研究该地区水动力过程及水文生态效应具有重要意义。选取贵州省普定县岩溶区内典型的喀斯特峰丛山体,利用TDR测定不同类型岩石影响下的土壤含水率,分析了岩石对土壤含水率空间分布规律的影响。结果表明,由于对土壤水的阻碍作用,岩层下部土壤含水率较低,岩层上部土壤含水率较高;但岩层上部土层浅薄时,土壤含水率偏低。破碎岩块阻碍土壤水运动,土壤水在土壤与岩块表面溶蚀接触区域得到雨水集中补给,含水率较高。土壤中砾石增加了土壤透水性能,使土壤含水率较高,影响作用随埋深增加而减小。

级配碎石振动压实过程的连续动态监控分析

通过对压实机具与级配碎石相互作用的动力学分析,得到可以用级配碎石对压实机具的抗力的变化来表征压实状态的变化。采用系统识别原理和动态测试技术,通过对二者相互作用的连续测试,得到了能反映材料压实过程中压实状态变化的抗力信息,根据级配碎石结构抗力的变化,判断压实的质量,并得到了结构抗力与压实密度之间的关系,突破了评价材料压实状态必须用密度指标的体系,为现场级配碎石基层结构压实质量的连续实时监控奠定了基础。

基于振动成型的级配碎石路用性能及设计标准

采用不同成型方式,研究对比了级配碎石的物理力学特性。提出了基于振动成型的级配碎石设计指标及设计标准,并应用实体工程进行验证。研究结果表明,提出的振动成型方式与现场碾压方式更为匹配,与重型击实相比,振动法设计的级配碎石最大干密度系统有所提高;CBR、抗变形能力等力学指标明显优于重型击实法设计的级配碎石。实体工程表明,振动成型设计的级配碎石为基层的复合式路面路表弯沉与半刚性基层路表弯沉相当;不需特殊设备,采用改进的施工工艺,现场含水量、级配及压实度均能够达到研究提出的振动成型设计标准。

级配碎石力学性能影响因素的试验研究

为了揭示级配碎石力学机理，通过室内振动法成型的试件，研究了压实度K、含水量W、空隙率V和级配等因素对级配碎石力学性能的影响．试验结果表明：随着压实度的提高、试件内部含水量的降低，级配碎石的力学性能明显提高；压实度在97％～99％之间，压实度每提高1％，级配碎石抗压强度提高12％～44％、回弹模量提高17％～20％；与最佳含水量眠。的试件相比，当W=0．5Wopt时，级配碎石抗压强度提高28％，回弹模量提高11％-14％，CBR提高9％；当W=0％时，级配碎石抗压强度提高95％，回弹模量提高23％～26％，CBR提高14％．在此基础上，提出级配碎石的最佳级配范围．该研究成果可供级配碎石设计施工参考．

提高级配碎石基层使用性能的方法

为了提高路面结构中级配碎石基层的回弹模量,通过材料设计、路面结构组合设计和施工工艺设计,对级配碎石基层的使用性能进行了研究。材料设计的目的是确定出使用性能较好的级配,这是提高其使用性能的内在因素;结构组合设计的目的是以刚性较强的半刚性材料作为级配碎石的底基层,充分发挥级配碎石的强度非线性性能;碾压程序和机具组合设计的目的是形成稳定、均匀的结构层,这是提高使用性能的保证。综合考虑以上因素的试验路模量反算结果表明:级配碎石的强度有大幅度提高。

高速公路倒装结构级配碎石防裂基层的级配与回弹模量试验研究

在对级配碎石原材料质量提出严格技术要求的前提下,对用于高速公路倒装结构的级配碎石防裂基层的级配和回弹模量进行了分析和研究,设计了一种强度高、渗(排)水能力大、施工性能好的骨架嵌挤密实型的级配碎石级配,并通过试验路对该级配的性能进行了验证。

客运专线路桥过渡段沉降规律的对比分析

结合秦沈客运专线,针对高速铁路路桥过渡段沉降问题开展研究.根据现场测试结果及理论分析,得到了列车荷载作用下级配碎石路桥过渡段、土工格栅路桥过渡段的沉降规律,结果表明:土工格栅路桥过渡段比级配碎石路桥过渡段减小地基沉降量的效果更好,为高速铁路路桥过渡段的设计提供技术支持.

胡家屯中桥路桥过渡段动力特性试验研究

通过对秦沈铁路客运专线胡家屯中桥路桥过渡段进行动力响应现场测试和沉降观测,分析了级配碎石路桥过渡段的沉降规律;动应力、振动加速度、动位移与列车速度的关系,以及动力响应沿路基深度的衰减规律和沿线路纵向变化规律。结果表明:级配碎石过渡段能减缓路桥间沉降差;随着列车速度的提高,列车对路基的动应力作用增强,且动应力影响在基床表层较为显著;不同行车速度下,各测点振动加速度值变化不大,其分布范围一般集中在1 m/s2～3.5m/s2之间;各测点动位移受列车速度的影响不明显,其值集中在0.1 mm～0.35 mm范围内变化。

土石混合体-基岩界面剪切力学特性试验研究

填方体–下伏基岩接触面间的剪切强度是控制高填方体或堆积体边坡稳定性的重要因素,界面强度参数取值是高填方工程设计的重要参数之一。通过较系统地室内大型直剪试验探讨了接触面粗糙度对土石混合料–基岩接触面剪切力学特性的影响。结果表明:在低法向应力作用下,剪应力–剪切位移曲线前期呈现出应变硬化现象,后期呈现出塑性应变现象,且接触面粗糙度越大接触面发生剪切破坏时变形越小;在高法向应力作用下,曲线呈现出应变硬化现象,无明显峰值;相同法向应力水平作用下,接触面粗糙度越大,土石混合体–基岩接触面剪切刚度越大。剪切界面上块石的破碎形态可分为完全破碎、部分破碎和表面磨损3种,随着接触面粗糙度的增加,剪切界面上块石的破碎总数也增加。接触面的抗剪强度、内摩擦角和表观黏聚力随着接触面粗糙度的增加而增大,相比于内摩擦角,接触面的表观黏聚力增大较为明显。接触面粗糙度对剪切带宽度有影响作用,表现为接触面粗糙度越大,剪切带越宽。

基于抗变形能力的级配碎石组成设计方法

级配碎石的主要缺陷是易产生较大的塑性变形。在分析现行级配组成设计方法的基础上,根据连续密级配碎石的加州承载比(CBR)试验和利用研制的柔性材料剪切性能测试仪进行的剪切性能试验结果,对基于抗变形能力的级配碎石组成设计方法进行了研究。结果表明:以CBR值和剪切强度为组成设计的性能控制参数,CBR值应不小于180%,剪切强度应大于0.52 MPa;以最大粒径、泰波(Taibol)级配指数n值和基于双指标控制的关键筛孔及其通过率合理变化范围作为级配控制参数,最大粒径宜为31.5 mm,要求不高时可以放宽到37.5 mm;n值控制在0.45~0.50之间,以0.50为宜;4.75、2.36、0.60、0.075 mm筛孔应作为关键筛孔予以控制;通过率应在基于双指标控制的合理变化范围内。由此提出了基于抗变形能力的级配碎石组成设计方法,通过试验路应用表明,该设计方法可以有效控制级配碎石的塑性变形。

瞬态瑞雷波法在工程检测中的应用研究

本文简要介绍了瞬态瑞雷波法的工作原理、野外观测及数据采集系统，并总结出了资料处理解释流程图，同时从工程实践出发，探讨了该项新技术应用在高速公路建设中的优点。

波浪正向入射散体斜坡内最大波压力衰减规律的试验研究

通过概化模型试验,研究了波浪正向入射时散体斜坡内法线方向最大波压力的衰减趋势,找出了影响波压力变化的相关因素。结果表明:破波压力从坡面向内部传递与方向、坡度没有明显关系,而与波陡、沿程相对位置相关。计算结果列出附表,便于工程应用。本研究成果为进一步研究波浪对散体斜坡破坏机理提供依据,对库岸工程防护有较高的应用价值。

铁路客运专线路涵过渡段动力特性试验研究

通过对秦沈铁路客运专线钢筋混凝土盖板涵沈端路涵过渡段DK47＋076（下行线）进行动力响应现场测试和沉降观测，分析了级配碎石路涵过渡段的动应力、动位移和振动加速度与列车速度的关系，以及动力响应沿线路纵向变化规律。试验研究结果表明：级配碎石过渡段能减缓路涵间沉降差；动应力、动位移、振动加速度三者均受行车速度影响不大：各测点振动加速度的增值范围没有超过1m／s2，动位移的变化范围集中在0．1～0．55mm之间；动应力、动位移、振动加速度三者的最大值点均发生在线路纵向距涵洞顶中心线10．2m处。这将对正确设计高速铁路路涵过渡段、保证列车平稳、安全行驶提供重要的借鉴作用。

二灰碎石基层平整度控制

为提高二灰碎石基层平整度，在组成设计、拌和、摊铺、碾压等过程中，对影响二灰碎石基层平整度的因素进行了分析研究。结果表明：碎石级配不良、拌和时间短、含水量不准确、“硬方”接茬及压实机械操作不规范等是造成二灰碎石基层平整度较差的主要因素。改进施工措施，如加强拌和站及交通管理、提高施工员素质、改变施工工艺，并采取小段成型及松方接茬施工方法，可使二灰碎石基层平整度得到有效控制，平整度偏差符合规定要求。

级配碎石基层的压实度与CBR强度关系的试验研究

压实度和CBR强度都可以用来评价配碎石基层稳定性和强度,但两者之间的关系需要深入研究。通过对珠海某在建堆场工程级配碎石基层进行试验,求得级配碎石基层压实度与CBR强度关系,并得出级配碎石基层施工工艺与压实度之间关系的参考性结论。