Application Strategies of Shotcrete Anchor Support Technology in Highway Bridge and Tunnel Engineering

This article analyzes the application strategies of shotcrete anchor support technology using a highway bridge-tunnel construction project as an example.The article covers various strategies,including support plan formulation,mortar shotcrete anchor construction,grid steel frame construction,steel mesh construction,and concrete support construction.This analysis aims to provide a guideline for those interested in applying this technology and improving the quality and safety of highway bridges and tunnels construction.

Innovation of Engineering Surveying Course Teaching for Road and Bridge Engineering Technology Majors in Higher Vocational Colleges

Engineering surveying is an important course for road and bridge engineering technology majors in higher vocational colleges.With the advancement of science and technology,engineering surveying technology is also constantly developing,so the theoretical knowledge and professional skills that students need to master are also becoming increasingly complicated.To stimulate the students’interest in learning the course,it is necessary to continuously introduce innovative teaching methods into the course.In this paper,the importance of teaching innovation in engineering surveying courses of road and bridge engineering technology majors in higher vocational colleges and the knowledge system that students need to master are analyzed.Subsequently,innovative strategies are proposed to help improve the students’mastery of engineering surveying.

Technologies for Asphalt Pavement Surface Testing in Road and Bridge Construction

Asphalt pavement is currently one of the main components in the construction of roads and bridges.However,from a practical point of view,various quality problems are prone to occur in the surface layer of asphalt pavement,which will lead to the poor overall quality of road and bridge projects.Therefore,it should be applied reasonably.Advanced testing technologies are used to test the mixture quality,compaction,segregation,thickness,and other aspects of the asphalt pavement surface layer,so as to improve the quality of the asphalt pavement surface layer,and then improve the overall quality of road and bridge construction.Therefore,this paper mainly analyzes the technologies for asphalt pavement surface layer testing in road and bridge engineering construction.

Cause and Prevention Measures of Concrete Cracks during the Construction of Road and Bridge Engineering

Road and bridge engineering is an indispensable part of socialist economic construction in China, whose construction quality significantly affects the infrastructure construction level in the whole society. To meet the rapid economic development of various regions, construction scale and quantity of road and bridge engineering have been continuously expanded and increased, therefore, higher requirements for construction quality and construction standard are also presented. During the construction of road and bridge engineering, concrete crack is a key problem which affects the construction quality. In this regard, this paper analyzes cause and prevention measures of concrete cracks during the construction of road and bridge engineering, and hopes to provide construction personnel with valuable references.

Analysis of Common Diseases and Construction Treatment Technologies of Road and Bridge Engineering

In recent years, the rapid growth of the number of private cars has greatly increased the traffic pressure, so the quality of roads and bridges should be further improved. The paper expounds the related matters of road and bridge engineering from three aspects. Firstly, it expounds the construction principles of road and bridge engineering, which are regarded as the theoretical basis of follow-up research. Secondly, it analyzes the common diseases of road and bridge engineering, including bridgehead damage, rein-forcement corrosion, and subgrade uneven settlement, etc. Finally, it puts forward the construction treatment technology of road and bridge engineering on the basis of the construction principles and taking the common diseases as reference.

Study on Quality Control of Concrete Raw Materials in Road and Bridge Construction

The main material of concrete is a construction building material composed of water and mineral mixture and cement and chemical additives in the corresponding proportion and below the standard.In the process of making concrete material,slurry and cement are needed to mix,then cement slurry and sand are mixed into mortar according to the corresponding proportion,and aggregate is added to mortar to form concrete building material.In the process of concrete preparation,the most important construction link is mixing,which needs to be fully stirred to make the performance of concrete meet the construction needs.In the process of concrete construction technology development,both mix ratio and production technology have become more and more mature,but there are still some problems,which have an impact on the quality of concrete[1].Therefore,this paper discusses the quality control of concrete raw materials according to the construction process of road and bridge.

大跨度公铁双层斜拉桥主梁涡激共振机理与控制

以拟建的某主跨808 m公铁双层斜拉桥为工程依托,采用节段模型风洞试验研究不同攻角下双层桁架梁断面的涡振性能及5种气动控制措施的抑振效果,结合计算流体动力学(CFD)静态绕流模拟,对比分析双层桁架梁断面的涡振机理及控制方法.研究表明:主梁断面原设计方案在+3°和0°风攻角下存在明显的竖向和扭转涡振现象,且振幅超过规范允许值;间隔封闭上层桥面栏杆或增设抑流板可有效抑制主梁扭转涡振,但竖向涡振振幅仍不满足规范要求;上弦杆外侧增设风嘴可有效抑制主梁竖向和扭转涡振,而下弦杆外侧增设风嘴对主梁涡振抑振效果有限.气流经主梁原设计断面上层桥面分离后,在其上下表面形成周期性脱落的大尺度旋涡,并在上层桥面后部再附,这是主梁发生竖向涡振的主要诱因;上弦杆外侧增设风嘴可引导气流平稳通过上层桥面,消除了周期性的旋涡脱落,并在其上表面形成一段狭长“回流区”,从而有效抑制了涡振的发生.

隧道式锚碇的承载机理及夹持效应指标分析

为了衡量隧道锚夹持效应发挥作用的大小,本文通过分析隧道锚的承载特性,提出用隧道锚的夹持效应系数和峰值承载力作为夹持效应指标,并利用Mohr-Coulomb准则对二者的表达式进行了推导;对普立特大桥隧道锚进行了有限元分析,通过对其应力、塑性区等指标的分析来计算其夹持效应指标来对其适用性和准确性进行验证;对不同位移状态下的夹持效应系数进行分析,并结合位移、荷载、承载力和夹持效应系数对隧道锚的设计提出建议。研究结果表明:公式计算结果、有限元分析结果及现有研究结果间的误差小于10%,所得公式具有良好的适用性和准确性;在荷载不变的情况下,隧道锚的夹持效应系数随着承载力的减小而呈增大趋势,说明适当降低隧道锚的承载力有助于夹持效应发挥作用,隧道锚也更满足其保护环境、资源节约的特点。研究结果可为隧道锚的设计提供依据。

考虑不同破坏形式下隧道锚承载力及破坏阶段研究

现有研究多以锚岩接触面出现塑性区域或应力峰值点转移作为达到极限状态的判别标准,但不同工程地质情况会导致隧道锚(TTA)破裂面线形存在较大差异,很难准确推导出隧道锚的极限承载力.为了进一步探求隧道锚在拉拔荷载下的工作过程,得到更加明确的隧道锚极限承载力的表达形式,采用幂指数函数形式表征倒锥形破坏破裂面的线形,基于Mindlin应力解与峰值剪应力控制理论得到界面破坏应力分布形式,推导了界面破坏与倒锥台破坏形式下的承载能力公式;采用国内5座悬索桥隧道锚承载力进行算例验证,同时分析研究了不同参数对隧道锚极限承载力的影响.研究表明:两种破坏形式下,承载力的主要来源为破裂面的黏结力,占总承载力的50%以上,承载力均随着长度与内聚力的增加而线性增加;承载力随着倾斜角的增加而增加,但增长速度减慢,界面破坏形式下出现先增加后减小的现象.对比以往试验以及数值模拟结果,与该文推导结果基本一致,分析公式计算结果和位移增长曲线,发现隧道锚工作过程明显呈现3个阶段,最终破坏形式为界面破坏和倒锥形破坏两种破坏模式的结合.

高桥隧比条件下桥隧相连的隧道洞口联络道设计探讨——以重庆巫溪至陕西镇坪高速公路为例

为确定高桥隧比条件下高速公路桥隧相连的特长隧道洞口联络道的转换长度和结构形式,采用数值模拟方法,选用18.1 m的长头铰接列车为典型车辆,针对10 m~30 m五种左右幅间距及0°~45°四种行驶转换角度,模拟车辆行驶轨迹并计算联络道通行的最小长度。结果表明:1)在满足转换车道基本长度的前提下,模拟隧道洞口联络道推荐长度采用30 m或40 m;2)基于模拟结果推荐的联络道长度,为超高桥隧比的巫镇高速隧道洞口联络道设计提供了重要的基础依据;3)在运营期间,该高速的洞口联络道实现了养护维修或异常工况下的交通转换,有效提升了道路防灾减灾和运营养护能力,为类似工程的设计提供了有益参考。

不同道路服务水平下连续梁桥动力响应研究

为了解不同道路服务水平与桥梁动力响应间的内在关系,以(50+100+50)m三跨连续梁桥为工程实例,采用交通流理论,引入平均车头间距与车流密度的相互关系,获取道路服务水平为一级至四级所对应的车辆间距分布规律,基于模态综合法和结构动力学原理,通过轮-桥之间的几何位移和力学耦合关系,组建多车车桥耦合时变动力分析模型,提出多车车桥耦合振动系统数值分析方法,研究不同车辆数量和不同道路服务水平下桥梁关键截面动力响应的变化规律。结果表明:随着车辆数量逐渐增加,桥梁关键截面处的挠度响应时程曲线呈先增大后减小的趋势变化,其中当桥面上的车辆数量为4辆时,桥梁关键截面的挠度响应幅值达到最大;当桥面上的车辆数量继续增加到8辆时,桥梁挠度响应幅值达到基本稳定。在此基础上,计算得出不同车辆间距变化,即随着道路服务水平由一级变化到四级时,桥梁关键截面挠度响应幅值呈增大趋势,其动力响应均大于单车作用下桥梁挠度响应幅值;而桥梁冲击系数则呈现先增大后减小的变化趋势,也均大于单车规范取值;在不同道路服务水平中均存在有利车队布置形式,使得桥梁振动响应影响较小。

空气净化技术在超长水下公路隧道通风中的应用研究

空气净化技术是解决公路隧道机动车废气污染的一种重要手段,但目前国内相关应用案例和研究成果较少,无法指导超长水下公路隧道通风设计。本文结合国内某超长水下公路隧道案例,提出了3种可行的净化通风方案;并通过理论计算得到了不同交通工况下隧道内典型污染物沿隧道长度的浓度分布情况,分析了不同净化通风方案的污染物控制效果。通过经济性、环保性、可实施性等多方面比选,确定了适合应用在超长水下公路隧道的空气净化通风方案。

竖向紊流积分尺度影响下的流线型箱梁断面抖振升力空间分布特性及理论建模

为研究竖向紊流积分尺度对于流线型箱梁抖振升力空间分布特性的影响,开展了刚性节段模型测压试验。该文选用竖向紊流积分尺度相差较大的三类流场,用于研究无量纲尺度Lw/B(竖向紊流积分尺度与桥梁宽度之比)对抖振升力空间分布特性的影响规律,提出考虑紊流三维效应影响的流线型箱梁断面三维抖振升力广义模型。结果表明:Lw/B为影响流线型箱梁断面抖振升力空间分布特性的关键控制参数,桥梁紊流三维效应随着Lw/B的降低而显著提高。同时,因风嘴、斜腹板等气动措施显著降低了流线型箱梁断面迎风侧气流的流动分离,使得不同竖向紊流积分尺度下其抖振升力二维气动导纳基本保持不变,表明由竖向紊流积分尺度对该型桥梁抖振升力荷载的高频畸变影响可以忽略,可为流线型箱梁断面结构气动外形优化提供参考。

山区铁路桥隧工程关键节材要素均衡优化

为在经济可承受范围内提升山区铁路的节材性能,提出了一种基于NSGA-Ⅱ的关键节材要素双目标均衡优化方法。首先,以断面超挖、喷射混凝土类型选择、围岩变形预留、桩基扩孔、桩头超封5个桥隧工程关键节材要素为决策变量,以CO_(2)减排量最大、建造成本增加值最小为优化目标,构建山区铁路桥隧工程关键节材要素均衡优化模型;其次,采用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)求出Pareto均衡解集;再次,耦合主客观元素组合的综合赋权法与TOPSIS法对Pareto均衡解集进行科学决策,得到考虑决策者偏好的关键节材要素最佳组合,并分析决策者偏好对最佳组合的影响;最后,以某山区铁路工程某标段为例,系统地验证了该方法的科学性及适用性。研究结果表明:与优化前相比,最佳组合能实现CO_(2)减排12.622万t,对应建造成本增加了24.833万元,优化效率达到50.826%。

桥梁工程常见病害及施工处理技术

随着社会经济的快速发展,人们对路桥工程的施工质量提出了许多要求。为了满足社会的需要,施工单位应确保路桥运营的质量和效率,不断提高施工管理水平。同时,应针对不同种类的疾病制定科学的治疗策略,以减少道路和桥梁的严重疾病。基于路桥常见病治理的重要性,对路桥施工过程中的常见病进行探讨,并在此基础上提出相关的施工治理技术。

桥梁无缝伸缩缝树脂弹性体路用性能试验研究

无缝伸缩缝是一种新型的桥梁伸缩缝,为研究无缝伸缩缝树脂弹性体路用性能,探究应用于桥梁中小位移伸缩缝的可行性。该文通过60℃车辙试验、-10℃低温小梁弯曲试验、动态模量试验、泊松比试验和Overlay Test(OT)试验对树脂弹性体的高低温稳定性、变形性能和疲劳抗裂性能进行了对比研究。试验结果表明:树脂弹性体60℃动稳定度>31 000次/mm,-10℃低温弯曲应变>43 000×10^(-6),不同温度和荷载条件下动态模量为10~12MPa,拉伸/压缩泊松比为0.030~0.050,OT试验断裂能相对TST弹塑体提高59%。桥梁无缝伸缩缝树脂弹性体具有优异的高低温性能,对温度和荷载频率不敏感,是一种泊松比低、抗疲劳开裂能力较强的材料,更能满足桥梁中小位移伸缩缝的行车和变形要求。

基于“新工科理念”的欠发达地区高职路桥专业校企合作体系持续发展研究

“新工科理念”符合现阶段地方高职院校工科教学改革的需求,是经济社会发展背景下对工科综合型人才的培养方向。以欠发达地区高职院校路桥专业为研究对象,分析了地方院校工科教学中存在的师资团队构成不合理、教学理念传统化、实践教学落后等现状。基于“新工科理念”提出了契合地方院校工科教育改革的校企双元育人合作体系,根据地方经济发展及教育水平从校企共同优化专业布局及重构专业知识技能体系;共建“产、学、研、赛融合实习实训基地”;共建专兼结合的“双师型”教学团队;合作完成“岗位实习”教学任务等四个方面提出了校企合作持续发展策略,用以培养符合新科技发展的卓越型工科人才。

基于行驶舒适性的路桥过渡段差异沉降控制阈值

为解决传统路面结构路桥过渡段差异沉降过大和二次跳车问题,结合路桥工程实践,通过将桥头搭板放置一定深度和设置两级枕梁,并将桥头搭板与枕梁现浇在一起的方式,提出一种刚柔连续过渡的桥头搭板结构,用以改善桥头路基的应力分布及变形;同时为研究不同等级公路的路桥过渡段差异沉降控制阈值,给出量化指标,通过分析桥头跳车作用机理,根据车辆振动系统输入激励与输出响应的关系,建立二维五自由度车辆振动模型,并根据不同等级公路的路桥过渡段处治情况,建立相应的计算模型,编写程序求解人体加权加速度均方根值,根据人体舒适程度分级情况确定不同等级公路的路桥过渡段差异沉降控制阈值。结果表明:高速公路一级公路、二级公路和三级公路的路桥过渡段差异沉降控制阈值为将容许搭板纵坡变化值控制在0.30%~0.40%、0.40%~0.55%、0.50%~0.75%和0.95%~1.35%,四级公路的路桥过渡段差异沉降控制阈值为台阶高度控制在0.05m以内。

新建隧道爆破开挖对路基边坡稳定性影响分析

为分析隧道爆破开挖对邻近路基边坡稳定性的影响,以三峡枢纽茅坪港疏港铁路十里坪隧道并行三峡翻坝高速路基边坡工程为依托,采用理论计算和midas GTS NX数值模拟的方法,研究了隧道爆破开挖对邻近高速公路路基边坡稳定性的影响。研究结果表明,采用经验公式计算的边坡峰值振速为1.06~2.66 cm/s,数值模拟计算的边坡峰值振速为0.882 cm/s,均小于3 cm/s,并且隧道建设前后,路基边坡的安全系数均大于1.35,因此新建十里坪隧道爆破施工对于翻坝高速路基边坡的影响可控。研究成果可为类似公铁并行的涉路工程设计及安全技术评价提供参考。

Π型断面竖向涡振过程气动力不同分量的演变特性

典型Π型开口断面与传统流线型箱梁相比,其截面钝化程度高,很容易发生涡振现象.本文通过同步测振测压风洞试验和计算流体动力学(CFD)相结合方法对典型开口断面表面压力分布特征和气动力不同分量、滞回特性等非线性现象展开研究.首先对涡振锁定区间内不同时期表面分布压力的演化特征进行分析,其次通过CFD动网格方法实现断面流固耦合分析.在此基础上,采用希尔伯特振动分解(HVD)方法对涡激振动过程中气动力不同分量进行分解.结果表明:开口断面上表面平均压力在前缘部分,处于负压区,气流在此发生分离,在涡振极值点时,脉动压力在0.1<X/B<0.3区域变化最为剧烈,表明旋涡脱落强度在该区域最大,并且分析发现该开口断面气动力具有明显高阶分量.由于高阶谐波分量的存在,气动力非线性程度不断加深,气动力各阶分量在整个振动周期内做功具有不同的特点.其中,气动力一阶分量F1在振动周期内,做功呈现曲回上升的形式,整体上表现为增加趋势,气动力二阶分量F2的滞回曲线呈现复杂的“8”字环形状,可以忽略三阶及以上分量对涡振系统的影响.