沈海高速公路水沥互通立交改扩建方案比选及交通组织设计研究

水沥互通是沈海高速和广从三路交通转换的枢纽。现状各方向转向交通量较大,现有环圈匝道、断面宽度、收费车道数均不能满足交通增长需求,经常存在拥堵,亟需改扩建。采用“四阶段法”进行交通量预测,分析了水沥互通通行能力的适应性,制订了水沥互通改扩建设计原则。互通改扩建过程中,面临着多种复杂因素影响,从设计指标、通行能力、交通组织、工程造价等方面进行了综合比选研究,选择了合理的推荐方案,采用“四阶段法”进行了交通组织设计,为同类型工程提供了参考。

济泰高速公路涝坡枢纽互通式立交方案研究

涝坡枢纽位于山东省济南市涝坡村附近,为绕城高速公路与济泰高速公路组成的十字交叉型枢纽立交。综合考虑项目所处地理位置地形、地貌及地方政府意见,结合交通量分析,本着尽量利用原有设计匝道,节约用地、减少拆迁的原则,确定了合理的互通立交型式。

南北高速公路内部排水系统设计分析研究

路面排水问题往往导致路面面层和基层的破坏,对行车安全造成严重的威胁。因此,公路发达国家和地区对路面排水问题相当重视,从而形成了一套较完整的内部排水系统设计方法,大大提高了路面的性能和使用寿命。通过论述黑山南北高速公路内部排水的设计理念和设计方法,提出了高速公路路面排水设计的指导原则和排水设计计算要求,并为高速公路路面排水设计人员提供参考和借鉴。

高速公路互通式立交出口设计阶段识别视距验算研究

为实现高速公路互通式立交出口分流区精细化设计目标,从设计源头上确保互通区主线和出口匝道几何设计中识别视距指标满足设计规范和安全性评价规范的要求,基于现有设计流程和设计文件质量管理实际需求,提出了在设计阶段尤其是前期方案设计阶段即采用“安全性评价”技术手段进行识别视距验算的理念;然后,针对两种典型应用场景即平原区道路中心线为直线的多车道主线和山区主线为圆曲线的出口分流区,按照识别视距中安全性评价规范10 s至13 s的要求,分析推导了出口视距三角形计算模型,采用C#语言编制了软件进行可视化分析;最后,在分析了出口分流区道路几何线形设计细部特征基础上,利用该软件对高速公路主线不同车道分别计算得到了满足识别视距验算要求的互通区主线平曲线半径建议值。在实际工程设计中的应用表明:采用在方案设计阶段即前置开展识别视距验算的理念,有利于从设计源头提升互通式立交设计方案的本质安全水平;利用该软件,可以使设计工程师快速完成出口识别视距的验算,减少了常规设计完成后,因后期安全性评价阶段发现的视距不足导致的设计调整和返工;最后,研究结果对进一步研发融合安全性评价算法的互通式立交数智化设计软件有一定的参考价值。

基于模糊层次分析的道路交通安全评价研究

为了及时发现不同路段的事故黑点,减少交通事故的发生,提出了基于模糊层次分析的城市道路交通安全评价方法。首先对国内外研究现状进行了分析,发现目前研究仅局限于事故率与速度的拟合分析,没有对交通事故和速度的具体关系进行深入研究;其次,构建了基于速度标准差、平均速度和速度标准差系数的评价指标体系,研究了定量方法,采用模糊层次分析法评价道路交通安全状况;最后,以西安市绕城高速为例,评价了该路段的交通安全状况。

长寿命路面结构中应力吸收层的试验研究

道路工程中广泛应用的一种路面结构形式是"沥青混合料面层+应力吸收层+水泥混凝土基层+沥青联结层+路基",在这种结构形式中,应力吸收层起到了重要作用。对应力吸收层进行试验研究,结果表明,设置合理的应力吸收层,能够有效改善沥青面层与混凝土层之间的应力状况,避免或减少裂缝,起到良好的过渡作用。

前南斯拉夫地区桥梁设计规范与中国规范关于汽车荷载的对比分析研究

分别以我国及前南斯拉夫地区典型高速公路桥梁为研究对象,采用有限元分析软件Midas/Civil对桥梁建立模型,计算其在前南斯拉夫规范和我国规范规定的汽车荷载作用下的效应值。计算结果表明,前南斯拉夫地区桥梁设计规范中汽车荷载效应与我国15规范大致吻合(差异在20%左右),在对这类桥梁进行初步设计或施工图设计时,辅以必要的调整系数,采用我国15规范对其进行结构尺寸或配筋的初拟,基本可以满足前南斯拉夫规范要求。本研究成果可为我国境外桥梁工程项目设计提供参考。

BP小波神经网络模型及其在交通事件检测中的应用

将小波变换和BP神经网络进行紧致型结合,提出了基于BP小波神经网络的高速公路交通事件检测算法,即采用小波函数代替BP神经网络的隐层节点函数,相应的输入层到隐层的权值以及隐层阈值分别由小波函数的尺度参数和平移参数代替,以上下游检测器的速度、流量和占有率作为算法的输入,采用梯度下降法进行网络训练,构建适合于交通事件检测的小波神经网络模型。最后在Matlab中实现了对新加坡AYE仿真数据的实例分析,并将其与现有的经典算法进行了对比分析。结果表明,BP小波神经网络算法在检测率和平均检测时间方面具有明显的优势。

基于AHP的高速公路投资项目遴选方法研究及应用

社会资本投资已成为高速公路未来主要的投融资模式,在社会效益一定的情况下,经济效益成为影响社会资本决策的主要因素。阐述了影响高速公路投融资项目遴选的主要因素,从项目重要性、迫切性、衔接性和实施性因素选择评价指标,应用融合了定性和定量于一体的层次分析法(AHP),构建项目经济效益选择模型。最后以贵州省加密高速公路项目为例,进行了决策模型的试算与验证,可为社会资本投资高速公路项目提供决策依据。

二级公路升级改造一级公路几何设计探讨

结合工程实例,就二级公路升级改造一级公路的加宽方式选择、平面线形设计、纵面设计三个方面进行阐述。对低等级公路升级改造过程中的常见问题提出了解决措施,具有一定参考价值,可为类似项目提供借鉴。

高速公路沥青路面综合养护决策指标及标准研究

我国现行规范规定了高速公路沥青路面养护需求所需考虑的PSSI、PCI、RQI、SRI和RDI等评价指标,然而路面养护决策不仅受上述指标的影响,而且与路面结构材料、交通轴载及路龄等因素相关,采用主成分分析法确定了路面养护决策所需考虑的关键影响因素及其权重,提出了路面综合养护决策指标及其标准,客观表征了综合多因素的高速公路沥青路面养护需求。

机荷高速公路改扩建路面拼接设计要点研究

新旧沥青路面的拼接是高速公路改扩建工程设计和施工的难点及重点。以机荷高速公路改扩建路面拼接设计为例,通过数值模拟和理论分析提出新旧路面拼接设计所需考虑的因素、受力特性、技术需求、注意事项等。分析认为,新旧路面拼接台阶宽度宜在120cm范围内尽可能取上限值;拼接缝位置宜避开轮迹带范围,有条件时应设置在轮迹带范围外0~50cm区域内。

高速公路沥青路面改建设计结构验算模型分析

原沥青路面改建设计结构验算模型的选择不仅对路面改建方案影响显著,而且影响改扩建项目交通组织方案和工程造价。为促进路面改建方案分析的科学应用,以机荷高速公路改扩建项目沥青路面改建方案结构计算分析为例,对原沥青路面改建方案不同结构验算模型计算结果进行了系统分析,提出了原沥青路面综合检测评价结果的路面改建设计结构计算模型选取方法及注意事项。应用提出的分析思路和方法,可指导路面改建方案的科学设计。

基于东欧规范体系的黑山南北高速公路Smokovac-Matesevo段总体设计

黑山南北高速公路是黑山共和国的第一条高速公路,也是中国在东欧里程碑式的重要基建项目。从项目特点、技术指标选取、平纵面设计、路基路面、桥涵及隧道工程等方面对项目所遵循的设计原则进行总体介绍,并以路线平纵面为例,从规范指标确定、中黑指标差异和技术指标运用等方面进行了详细分析,为黑山后续项目及中国在东欧地区的公路建设提供借鉴。

中欧规范改路主要几何设计指标对比分析

以黑山南北高速公路改路项目为背景,对比分析了中欧规范在改路圆曲线、超高、缓和曲线等主要几何设计指标上的差异。研究表明:欧洲规范在改路的几何设计上,平纵线形指标控制相对宽松,给设计者以更大的操作空间。通过中欧规范在改路主要几何设计指标方面的对比分析,可为东欧地区类似项目提供设计借鉴和研究参考。

超长公路隧道群施工救援与交通拥堵疏散平台设计关键技术

秦岭天台山超长公路隧道群具有“超长、多车道、大埋深、长纵坡、高桥隧比、生态敏感”等多种显著工程特征,其施工组织难度大、运营安全风险高、防灾救援要求高。隧道群中的秦岭天台山特长隧道北口为“V字形”山谷,缺少合适的施工救援、交通疏散、长纵坡段临时停车和重车降温场地。设计了一种适用于超长公路隧道群的救援疏散平台——神沙河大桥,可有效解决此问题。该桥由5座连续刚构桥横向并排组成,各桥相互独立,横向通过纵向桥面伸缩缝进行连接。该桥存在山体高耸直立陡峭、河道上游多处崩塌体、横向连接精度要求高、施工作业面狭窄和施工组织困难等诸多难点,为此进行了沿山体走势布设桥梁、沿河挡墙叠加保护高桩承台、纵向桥面伸缩缝特殊设计、“眼镜状”桥台施工操作洞室、设置连续开口式活动护栏等创新设计,以期为境内外同类型工程提供参考。

水泥就地冷再生技术在红土粒料分布区公路工程中应用研究

通过对非洲红土粒料分布区域两种典型路面结构的3种冷再生混合料进行筛分、击实及CBR等室内试验,确定了适宜的水泥用量、最大干密度及最佳含水量等关键参数,并结合典型段落的数值分析得出如下结论:在仅考虑对旧路路面坑槽采用级配碎石修补的前提下,现场就地冷再生混合料在掺加适量水、水泥拌和均匀后可以直接用作新建路面结构层中的底基层;冷再生层水泥掺量及厚度的增加都能够有效降低路表弯沉,但也会带来成本及路面开裂风险的增加;全深式水泥就地冷再生技术在红土粒料分布区域能够实现对旧路材料近乎100%的回收、利用,具有非常重要的推广意义。

高速公路市政化改造设计研究

通过对穿越城市中心区高速公路现状存在的问题进行分析,指出穿城城区高速公路主要存在割裂城市空间、交通拥堵、沿线用地低效、景观效果差、降低城市品质等问题。在此基础上,提出高速公路市政化改造中道路等级、建设模式、设计速度、车道数、敷设方式、立交节点优化等的设计方法,以期实现完善城市交通路网、改善主城区交通环境、提升城市发展框架、加快城市高质量发展的改造目标。

中空夹层钢管混凝土墩柱选材匹配性研究

中空夹层钢管混凝土构件由传统的钢管混凝土构件改进而来,继承了钢管混凝土构件的高承载力与高延性优点,在实现构件较大截面或较小高径比的同时,回避了大体积混凝土浇筑相关问题,可用于桥梁结构墩柱、风电塔架结构等工程结构之中。同时,近年来在“双碳”任务目标下,工程建设中逐渐引入大量新型高强/高性能工程材料,如高强结构钢、高强混凝土等。但高强混凝土的脆性大,在组合构件之中,需考虑高强混凝土与高强结构钢二者之间的变形协调性,以保障组合作用。由此,针对使用高强结构钢与高强混凝土材料的中空夹层钢管混凝土构件进行了系列数值分析研究,重点考察了材料强度、截面几何特点对构件承载性能的影响规律;以组合效应系数为指标,分析了不同材料组合下构件材料力学性能的开发程度,继而提出了高强中空夹层钢管混凝土构件的选材建议,为进一步推广应用此类构件提供有益参考。

前南斯拉夫地区高速公路桥梁总体设计概述

随着“一带一路”倡议的深度推进,中国企业开始逐步参与到前南斯拉夫地区国家的基础设施建设中,熟悉当地高速公路设计体系是开展工程建设的前提。以黑山南北高速公路为依托,介绍了前南地区国家在高速公路桥梁设计中的桥梁设计规范、设计原则、地方习惯、文件编制等内容,以为该地区高速公路桥梁设计提供参考。