山地高速公路建设期对生态质量的影响——以莆炎高速YA12标段为例

近年来中国公路基建发展迅速,成为经济民生发展的重要连接点,然而公路建设需要付出一定的环境成本,进行公路生态质量监测评估有着重要的辅助决策意义。选取莆炎高速中仙—里心段YA12标段为对象,基于Sentinel-2和Landsat-8卫星影像数据,利用遥感生态指数(RSEI)进行缓冲区路域生态质量及其变化的综合评价,认为RSEI方法对路域的生态质量评价有一定的科学性和适用性。生态退化核心区处于高速公路建设缓冲区300 m范围内,尤其是隧道口施工与堆土占地;研究区地形起伏对生态质量变化存在梯度影响。

山区高速公路路域生态脆弱性评价模型的构建

以Landsat 8 OLI/TIRS遥感影像和DEM高程数据为数据源,以福建三明境内的莆炎高速公路YA12标段两侧1000 m路域范围为研究区域,对南方红壤丘陵山区高速公路路域生态脆弱性进行评价分析。应实际需要,基于遥感影像采集不同等级的样本点,确定植被、土壤、湿度、温度指数、高程、坡度作为路域生态脆弱性的评价指标,采用多元线性回归分析法构建路域生态脆弱性评价模型(总精度为83.33%,Kappa系数为0.79)。结果表明,研究路域的微度、轻度脆弱区占总面积的84.90%,说明该路域生态脆弱性程度较低,公路建设对当地生态环境影响较小;而中度、重度、极度脆弱区占总面积的15%,需加强对这些区域的环境保护,及时进行建设后生态再恢复工作。

高速公路品质工程示范创建工作探索

文章结合莆炎高速公路(三明段)品质工程示范创建工作,从强化顶层设计、推广标准施工、开展科技创新、强化安全保障、注重绿色环保、强化党建引领等方面,论述了品质工程创建的思路与举措,可为公路交通行业品质工程示范创建工作提供借鉴和参考。

山区高速公路边坡滑坡治理技术分析

为处理福建西北地区高速公路建设中经常出现的顺层节理边坡滑坡病害,以莆炎高速公路三明段K361+077-K361+306段路堑高边坡为例,分析路堑边坡滑坡的形成原因及采取的临时处置措施,通过滑坡体稳定性评价及设计分析,探讨滑坡的综合治理方案,为同类滑坡治理提供借鉴。

试论高速公路电子档案管理策略

计算机技术与经济水平的提升,使得我国交通事业逐渐向智能化、信息化方向发展,在档案管理上,已由纸质档案逐步转为电子档案。基于此,本文对高速公路电子档案的管理策略进行研究。首先阐述电子档案,然后分析高速公路档案实现电子化的重要作用,最后提出电子档案的有效管理策略,进而促进交通事业更好的发展。

福建某高速牵引式滑坡成因机制分析及治理措施

牵引式滑坡具有发展周期长、社会危害大、治理难度高的特点,以福建某高速滑坡为例,基于地质勘察、参数反演、极限平衡分析,并结合室内土工试验,探讨了该滑坡的破坏特征、演化机理及渐进破坏过程,并提出相应的防治措施。结果表明,由于底部坡脚失稳导致对上部地质体的支撑力不足,加之排水不畅,引起中上部土体失稳破坏。在实际防治中可采用下部抗滑桩及桩后填土反压,中部框架锚杆(索)防护,优化排水渠道等方式进行加固。经过计算,治理后的坡体稳定系数满足规范要求,处置方案可靠。

断层破碎带公路隧道底鼓小导管注浆数值模拟

隧道仰拱底鼓危害较大,处置措施中径向注浆加固较为普遍有效,为进一步分析断层破碎带地质条件下合理的底鼓小导管注浆长度,基于某断层破碎带富水泥质粉砂岩公路隧道底鼓全面检测,分析注浆加固机理及成效,利用有限元软件FLAC3D模拟底鼓在不同长度小导管注浆时围岩竖向位移分布及塑性区变化情况,结果表明:径向注浆加固隧道底鼓能改善围岩力学性能,提高承载力;对比分析注浆小导管长度,考虑安全和经济的前提下采用6.0m长度注浆小导管最为合适;监测结果验证注浆后支护结构渐趋稳定。

浅谈公路工程档案管理人员素质建设的必要性

公路工程档案的完整性、系统性、质量优劣,很大程度上是由从事工程档案管理人员的素质决定的,因此提高档案管理人员的素质十分重要.本文分析了档案管理人员在普通公路档案管理中的重要性,阐释了普通公路工程档案管理人员应具备的素质.

公路隧道中钢拱架与钢格栅支护效果对比分析

钢拱架和钢格栅等装配式支护结构安装后能立即发挥支护作用,在隧道工程中广泛应用。通过计算对比了相同用钢质量时钢拱架和钢格栅的支护效果,结果显示:在钢材质量相同的条件下,钢拱架刚度大于钢格栅,相应的钢拱架初支的变形量也小于钢格栅初支;考虑钢拱架背后局部脱空的情形,在拱顶、拱腰各有20 cm脱空时,钢拱架初支的变形大于不易出现脱空的钢格栅拱架。

串珠状溶洞影响下桩基竖向承载特性离心试验

为探明串珠状溶洞对桩基竖向承载特性的影响,采用离心模型试验,研究桩基穿越两层溶洞且置于下伏溶洞之上时,不同溶洞顶板厚径比下桩基荷载-沉降特征,竖向极限承载力变化规律,桩身轴力、桩侧阻力及分项荷载变化规律,与下伏无溶洞时进行对比,提出合理顶板厚径比取值方法。结果表明:桩基穿越溶洞后,下伏溶洞顶板厚径比对其竖向承载特性影响较大,与下伏无溶洞相比,厚径比由0.5增大到3.0时,桩基竖向极限承载力影响度由57.4%降至4.0%,厚径比大于2.5后,竖向极限承载力影响度小于5.0%;厚径比增大时,桩基所穿越的溶洞范围内桩身轴力几乎不衰减,上、中层溶洞顶板范围内桩身轴力衰减速度减慢,传递至溶洞顶的荷载较大;在溶洞内桩侧阻力几乎不发挥,随厚径比增大,在上层和中层溶洞顶板范围内桩侧阻力减小;厚径比增加时桩侧阻力和桩端阻力占比分别呈逐渐减小和增大的趋势,逐渐向摩擦端承桩转化,厚径比大于2后,与下伏无溶洞时相比,桩侧阻力减幅小于10%。建议串珠状溶洞区的桩基穿越两层溶洞且置于下伏溶洞之上时,顶板厚径比大于2.5即可忽略下伏溶洞对桩基竖向承载特性的影响,可根据桩基承载需求确定合理的顶板厚度。

溶洞型基桩承载特性离心试验及承载力计算方法

为确定溶洞对基桩荷载传递规律和承载特性的影响,通过离心模型试验,研究了4种洞高、4种洞跨和3种溶洞层数下基桩的荷载-沉降规律、竖向承载力、荷载分担比、轴力和侧阻的变化;引入敏感分析模型,研究了基桩竖向承载力对两因素的敏感性;采用荷载传递法建立了穿过溶洞的基桩荷载-沉降计算公式。结果表明:洞高、洞跨、层数的增加会削减基桩竖向承载力,洞高对承载力的影响大于洞跨;两因素变化下溶洞处桩身轴力几乎不衰减,单位侧阻骤减至接近零;采用改进的荷载传递法和双曲线模型建立了基桩承载力计算公式,计算结果与试验结果相比,最大误差5.96%,具有较高吻合度。研究成果可为岩溶区基桩竖向承载力和沉降计算提供参考。

桥梁桩基穿越溶洞的荷载传递机制试验研究

为探明公路桥梁桩基穿越溶洞的荷载传递机制,开展了回填法处理溶洞时桩基荷载传递机制现场试验,结合数值仿真方法,研究了回填法处治溶洞时穿越不同高度溶洞的桩基竖向承载特性和荷载传递机制,提出了不同洞高下回填材料引起的桩侧负摩阻力最大值及其分布范围占比的变化规律。结果表明:岩溶区桩侧负摩阻力的产生受溶洞类型的影响,填充型溶洞桩侧土体沉降较小,可为桩基提供较小的正摩阻力;非填充型溶洞桩侧土体沉降较大,桩侧表面会产生负摩阻力;采用回填法处理溶洞后,穿越溶洞桥梁桩基的竖向极限承载力随洞高增加而逐渐减小;洞高由3 m增加至12 m时,桩基竖向极限承载力对应的桩侧负摩阻力分布范围占洞高的比例由0%增加至27.14%。建议在实际设计中采用回填法处理溶洞时,应考虑穿过溶洞桥梁桩基在溶洞范围产生的桩侧负摩阻力对桩基竖向承载特性的影响;洞高为3~12m时,建议在溶洞顶面以下0、0.106H、0.214H、0.271H(H为洞高)范围内按负摩阻力计算桩基承载能力,以确保溶洞处治后回填材料固结沉降期间桥梁桩基承载安全。

高速公路施工工人不安全行为数字化预控技术研究

工人的不安全行为是引起施工安全事故的主要原因,为有效预防和控制施工工人不安全行为,研究施工工人不安全行为数字化预控技术。通过统计分析施工现场工人不安全行为,基于不安全行为呈现方式,从靠近危险源、安全防护用品使用不当、违规操作等方面,构建工人不安全行为分类体系,分析工人不安全行为诱发因素,如心理状态、生理因素、知识与技能水平、安全文化、作业环境等,进而构建针对不安全行为的数字化预控技术,包括建立公路工程施工安全标准三维可视化平台、设置重点部位远程智能视频监控系统、采用智能穿戴设备安全防护技术等,提高工人安全意识,实时监控并及时预警施工人员不安全行为,从而实现事前预防、事中报警、事后回溯的施工工人不安全行为预防和控制。

基于BIM+GIS的沙溪大桥项目管理平台研发和应用

为解决传统工程项目管理模式下,进度、投资、质量安全等各类数据的统计分析极易出现错漏、统计错误等情况,各个管理环节也缺乏一个通畅、高效的沟通交流平台的问题,文章基于超图平台,采用建筑信息模型(BIM,Building Information Modeling)和地理信息系统(GIS,Geographic Information System)技术,设计开发了基于BIM+GIS的沙溪大桥项目管理平台,实现了基于BIM的进度、投资、质量、安全、文档等管理功能。采用微服务架构搭建分布式云平台,研究BIM与三维GIS融合集成以及BIM与工程项目编码关系等关键技术。本平台已应用于莆炎高速三明段沙溪大桥项目,应用实践表明,平台能达到项目状态及时反映、科学决策、迭代优化的项目管理目标,进而使工程项目管理与信息化进一步融合,持续提升工程项目的管理效率和管理水平。

基于K-Means聚类模型的隧道施工安全风险评价方法及应用研究

隧道施工安全风险受到多方面因素影响,对于风险信息的深度挖掘是提高风险评价结果准确性的有效途径。将K-Means聚类算法引入到传统LEC法的综合计算中,建立了基于K-Means聚类的隧道施工安全风险评价模型。首先,通过WBS-RBS法识别隧道施工全过程中的风险,并构建风险事件集;然后,将事故发生可能性、人员暴露时间和事故后果严重程度作为隧道施工安全风险评价指标,利用语言型多属性决策法把风险评价信息转化为数据集,采用K-Means聚类算法对数据集进行处理,基于聚类结果确定事件风险等级;最后,将模型应用于文笔山1号隧道洞口工程施工风险分析中。结果表明:所建模型风险评价结果与现实相吻合,分析结果可为隧道施工风险控制提供决策参考。

JH2模型参数的确定及动静荷载耦合作用下隧道围岩损伤研究

为了研究隧道围岩在静动应力耦合作用下的变形和损伤情况,建立地应力与爆破荷载耦合作用的隧道模型。首先依据文笔山隧道现场监测数据和岩体波速反推围岩的JH2本构参数。根据围岩等级,结合已知参数和波动方程,给出简易的JH2本构参数确定方法,并通过子程序嵌入ABAQUS中建立围岩的损伤模型;为了使仿真模型更接近现实情况,先进行地应力平衡,将此时的土体状态作为爆破模拟的初始应力状态,再采用等效爆破荷载法模拟隧道爆破,以此在宏观上实现大型岩土工程在静动应力耦合作用下的爆破仿真。仿真模型不仅考虑爆破面的爆破效果,还着重研究爆破对隧道围岩的影响情况。研究结果表明:初始地应力在隧道爆破中对围岩的损伤和变形都有不可忽视的作用。初始地应力的存在诱导损伤扩展,地应力越大,损伤越大,拱底在竖向发生2.2 m最大损伤深度;在相同进尺,地应力越小变形越大,拱顶在靠近开挖面处产生11.7 mm最大变形。围岩上下的水平收敛变形不同:上部背离隧道,下部指向隧道,围岩上下台阶分界处受剪切荷载。围岩的损伤与变形贴合实际工程,研究结果丰富隧道爆破模拟,对隧道爆破施工有现实指导意义。

高速公路隧道PLC控制系统优化技术分析

为减少高速公路隧道的复杂环境、多种设备类型对PLC控制系统的影响,保障高速公路隧道的安全性,以某个高速公路隧道的PLC控制系统的原组网模式和结构为例展开分析,并根据公路隧道运行过程中存在的问题,提出引入就地控制系统和对隧道独立组网的优化改进技术措施,以此保障高速公路隧道的安全、稳定运行。

碳纳米纤维对CFRP温阻效应的影响分析

为探索掺加的碳纳米纤维(carbon nanofiber,CNF)质量分数对碳纤维复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)温阻效应的影响,将CNF颗粒均匀分散于环氧树脂,制成CFRP元件,进行循环温度测试,并采集CFRP元件的电阻.结果表明:在升温过程中,所有元件均呈正温度系数(PTC)效应,且温度与电阻率的线性关系良好;当掺加的CNF质量分数为0.5%时,更接近材料的渗滤阈值,元件的温度敏感性最强;循环温度作用下,温度曲线变化趋势一致,但会产生明显的"滞后环"现象;随温度循环加载次数的增加,元件的温度敏感性降低,但可重复性变好.

基于赋权灰色关联分析的聚能药包炮孔参数优化

为优化矿山法隧道施工椭圆双极线型聚能药包炮孔参数,采用ANSYS/LS-DYNA对聚能破岩进行数值模拟,利用灰色关联度法和熵值赋权法对爆破裂纹扩展情况进行分析,得到炮孔径向、轴向不耦合系数和炸药放置位置与裂纹扩展的关联度。结果表明:炮孔轴向不耦合系数对聚能爆破裂纹扩展效果影响最大,药包位置、炮孔直径影响次之。最佳爆破效果的炮孔参数组合为:轴向不耦合系数为1.25,炮孔直径为90 mm,药包位置为底部。研究结果可为矿山法隧道施工作业设计提供相关理论指导。

公路桥梁桩基穿越超大型溶洞的荷载传递机制试验研究

为探明公路桥梁桩基穿越超大型溶洞的荷载传递机制,开展回填法施工的25.5 m溶洞的桩基受力现场试验;结合数值仿真方法,研究采用回填法处治溶洞时,穿越不同高度溶洞的桩基竖向承载特性和荷载传递机制,重点探明回填材料固结引起的负摩阻力最大值及范围占比变化规律。结果表明:采用回填法处治溶洞后,荷载较小时,穿越超大型溶洞桩基的轴力在一定范围内增大,桩侧产生负摩阻力;桩基的竖向极限承载力随洞高增加呈减小趋势;洞高由5 m增至30 m时,极限荷载作用下负摩阻力最大值增幅达102.7%,其范围占比由0%增加至24%,洞高超过25 m后,负摩阻力范围占比超过20%。若采用回填法处治溶洞,建议当洞高为5~10 m时,可忽略负摩阻力的影响;为超大型溶洞时,需考虑负摩阻力对桩基竖向承载特性的不利影响;洞高为15,20,25,30 m时,溶洞顶面下0.092 H,0.145 H,0.213 H,0.240 H(洞高)范围内按负摩阻力计算桩基承载力。