降雨对青藏高原多年冻土区地表辐射的影响——以北麓河地区为例

青藏高原地表辐射变化影响多年冻土地表能量收支平衡、热工计算温度场边界条件以及冻土热稳定性。降雨变化是影响地表辐射的重要因素,以青藏高原北麓河地区的地表辐射资料和浅层地表水热监测数据为基础,分析了降雨对多年冻土区地表辐射特征的影响。研究表明:受降雨影响,辐射分量具有明显的日变化和年际变化特征,短波辐射被严重削弱,地面长波辐射削弱程度较低,而太阳长波辐射增强。小雨作用后,太阳短波、地面短波、地面长波辐射日积分量分别减少24.6%、37.9%、4.2%,太阳长波增加了4.3%;中雨作用后,太阳短波、地面短波、地面长波辐射日积分量分别减少32.2%、43.4%、1.7%,太阳长波增加了11.6%;大雨作用后,太阳短波、地面短波、地面长波辐射日积分量分别减少56.3%、65.5%、4.4%,太阳长波增加了10.7%;降雨作用后地表反照率减小,且呈不对称“U”形变化,地表净辐射增加,长期时间尺度上降雨对净辐射影响不明显;降雨对辐射特征的影响程度与降雨强度呈正相关且地表辐射对降雨变化的响应有滞后效应。在暖湿化背景下,冻土热工计算中应考虑降雨对多年冻土区地表能量平衡和水热边界的影响。

粗集料接触参数对沥青混合料力学性能影响分析

为了揭示骨架结构粗集料接触参数对力学性能的影响规律,采用SAC方法设计12种级配,分析其对应不同粗集料接触状态混合料的力学性能.首先提出颗粒接触主力链配位数(npfc)计算方法;其次,基于抗压、抗拉及抗剪试验结果,分析npfc对其影响规律,并通过灰熵分析研究传统指标参数、贝雷法中的CA比、主骨架干扰因子和npfc对力学性能相关性影响程度.结果表明:随着npfc的增大,抗压强度与抗剪强度先增大后减小,抗拉强度总体呈上升趋势;对于不同粗集料接触状态的混合料,当npfc在6.33~7.73时,混合料综合力学性能较优.同时,灰熵分析结果表明:npfc与力学性能指标的相关度相对较高.选取合理的npfc可优化沥青混合料内部主骨架接触状态,提高骨架结构的稳定性与混合料力学性能.

WFO-CR改性沥青的分子结构变化与抗老化性能

为充分利用固、液废弃资源,改善沥青高低温性能缺陷,将复配煎炸废油(waste frying oil,WFO)与废胎橡胶粉(crumb rubber,CR)用于制备改性沥青,以开发一种可持续路面材料.采用常规沥青试验、短期老化试验和傅里叶红外光谱试验,分析短期老化后不同质量分数WFO-CR复合改性沥青的性能指标及化学分子结构的变化规律.结果表明:短期老化后,不同质量分数WFO-CR复合改性沥青的残留针入度比、软化点增值和残留延度比均优于基质沥青,抗老化性能改善明显.傅里叶红外光谱试验结果表明,WFO-CR复合改性沥青中代表烯基或苯环C C键的814 cm^-1和720 cm^-1处的吸收峰峰值明显增大;不同质量分数WFO-CR复合沥青的羰基吸收峰和亚砜基吸收峰均有增强.由碳基指数和亚砜基指数定量分析可知,当WFO与CR的质量分数分别为5.0%和20.0%时,碳基指数和亚砜基指数最低,相比基质沥青分别降低了36.02%和32.04%,对沥青抗老化性能的改善效果最好.

多年冻土区铁路路基导热系数监测与分析

为分析冻融过程、道砟覆盖及降雨对多年冻土区铁路路基土体导热系数的影响,对青藏高原多年冻土区铁路路基试验段和天然地表土体开展导热系数、温度、水分原位监测。结果表明:融化期导热系数波动均明显大于冻结期,天然场地导热系数在冻结期大于融化期,而无道砟覆盖路基土体和道砟覆盖路基土体的导热系数在冻结期小于融化期,与通常的认知和温度场模拟取值相反;道砟层的保温和阻水效应导致道砟覆盖路基土体含水量和导热系数均小于无道砟覆盖路基土体,冻结期路基土体导热系数有减小趋势,道砟覆盖路基土体尤为显著;降雨入渗增大土体导热系数,低含水量的道砟覆盖路基土体导热系数对降雨的响应最强烈。寒区路基工程数值模拟时,应考虑水热变化对导热系数的影响,不宜采用固定相变区间的分段函数或阶跃函数预估导热系数。

建筑垃圾砖粉颗粒特征与砂浆强度灰熵分析

建筑垃圾的高效、高值再生利用是目前工程上面临的严峻挑战。为进一步提高建筑垃圾红砖高值、高效再生利用率,在分析建筑垃圾红砖粉(以下简称砖粉)掺量、细度与砖粉-硅灰复掺对砂浆强度影响规律的基础上,基于灰熵分析方法评价砖粉颗粒分布特征对砂浆强度影响的显著性。结果表明,砖粉替代部分水泥后降低了砂浆早期强度,当替代量≤10%时,早期强度降低幅度不大,28 d强度有所提升;砖粉的颗粒参数及分布对砂浆强度有一定的影响,其中比表面积与<10μm粉体颗粒含量是影响砂浆强度的显著因素。为了进一步提高砖粉活性,进而提高其高值利用率,应尽量增加<40μm尤其是<10μm的颗粒含量,减少>60μm的颗粒含量。

泡沫温拌沥青发泡参数确定方法研究

在分析沥青发泡机理和影响因素的基础上,对基质沥青和改性沥青进行多参数发泡试验,研究确定泡沫温拌沥青最佳发泡参数的方法。在基质沥青发泡用水量分别为1.5%、2.0%、2.5%、发泡温度分别为145、155、165℃及SBS改性沥青发泡用水量分别为2.0%、2.5%、3.0%,发泡温度分别为160、170、180℃的条件下进行发泡试验,得到膨胀率和半衰期回归曲线,最上方曲线对应的温度即为最佳发泡温度;在最佳发泡温度下,半衰期对应的发泡用水量和膨胀率对应的发泡用水量之和的均值即为最佳发泡用水量。试验结果表明,只有半衰期对应的发泡用水量在膨胀率对应的发泡用水量的右侧时,沥青才能满足温拌发泡特性要求。

台背回填高速液压夯实机补强路基质量控制标准研究

桥台涵背等路基构造物附近作业面小,不利于大吨位压路机快速压实施工,黄土地区这一问题更加突出.对高速液压夯实机用于台背黄土路基补强夯实中施工参数的确定进行现场试验研究.文章基于波体特性的夯击能传递原理,研究了使用高速液压夯实机对台背回填进行补强夯实作业的最佳施工参数.结果表明:影响高速液压夯实机补强路基效果的主要因素为夯击档位、夯击次数和夯点间距.高速液压夯实机在一般黄土填筑路堤补强夯实时,夯击档位控制在Ⅲ档最佳,夯击次数应控制在12次~18次,夯点中心间距应不超过1.5m.提出了台背回填高速液压夯实机补强路基质量控制标准,可用于指导黄土地区台背路基压实施工质量控制.

螺旋秤工作过程计量误差研究

螺旋秤是1种常用的颗粒状物连续动态给料计量装置,针对螺旋秤工作过程中的计量误差,依据螺旋秤计量原理,通过建立调节过程计量误差数学模型,采用MATLAB软件分析计量质量与实际质量之间的关系。结果表明计量误差与供料流量变化角速度和料流在螺旋秤内移动时长关系密切:当供料螺旋流量变化角速度一定时,最大误差随料流在螺旋秤内移动时长增加而减小,并存在特征点;当移动时长小于特征点时,最大误差随移动时长的减小快速增加;当移动时长大于特征点时,最大误差随移动时长的增大缓慢降低。该特征点与螺旋流量变化角速度负相关,角速度越大其值越小。仿真结果表明,对应供料流量变化角速度为5~20rad/s,螺旋秤长度与料流在螺旋秤内移动速度比值宜为8~4s。

基于级配理论的连续式搅拌设备冷料分级与料仓设置

为了确定连续式搅拌设备的冷料分级与料仓数量,基于Superpave与Bailey法级配设计理论,通过分析粗集料和细集料对混合料性能的影响,确定了控制混合料质量的关键粒径尺寸为第一控制筛孔尺寸、限制区筛孔尺寸、1/2公称最大粒径及公称最大粒径;结合当前常用的各类沥青混合料粒径尺寸,得出结论:为了满足生产各类型常用沥青混合料的需要,搅拌站应设置不少于8种不同规格的集料,冷料仓数量不宜少于6个。

基于行车激励的桥梁动力性能测试与状态评估

为了研究行车激励方式对测试桥梁动力特性的有效性和准确性,以国道312线嘉峪关至清泉段公路一座钢混叠合简支梁桥为工程背景,利用MIDAS/Civil有限元分析软件,建立该桥有限元模型,并通过行车激励的方式,测试桥梁的自振频率、振型、冲击系数及阻尼比。采用理论分析和试验对比的方法,对该桥梁的动力性能进行了测试和评估。研究结果表明:采用行车激励的方式能够有效的对桥梁结构起到激振作用,从而获取更高信噪比的响应信号;不同车速的行车激励只是为了达到更好的激振效果,其车速与测试结果并无显著关系;在频域曲线的后处理阶段准确选取车辆出桥后的自由振动曲线进行频谱分析能够有效避免车桥耦合振动带来的干扰。

钢筋混凝土桁架拱桥承载能力的检测与评估

为了研究钢筋混凝土桁架拱桥承载能力的检测与评估方法,以一座跨越黄河的钢筋混凝土桁架拱桥为工程背景,通过查阅工程资料、现场调查、建模计算、荷载试验的方法对该桥的承载能力做出了综合性的评估。研究结果表明:钢筋混凝土桁架拱桥的承载能力评估是一项复杂的、综合性的评估,仅凭某种单一的检测手段无法对其作出科学客观的评价,应综合考虑其工程背景、区域规划、理论模型及实际工作状态,才能对其作出科学客观的评价与建议,这样既能保证桥梁的运营安全又不会造成资源的浪费。

温拌沥青混合料低温环境施工温度研究

为了研究温拌沥青混合料在低温环境下施工影响因素和施工温度,依据沥青路面热传递模型,确定了施工过程中影响混合料温度变化的主要因素。采用软件模拟施工过程混合料温度变化,分析了各因素对沥青混合料温度变化的影响,得出了低温环境下保证沥青路面压实质量的施工温度确定方法。根据项目所在地纬度、气候状况、路面因素和材料等条件,通过计算得到了温拌沥青混合料在低温环境中的混合料温度与环境温度、风速等参数之间关系。

水泥碱含量试验影响分析

水泥碱含量作为混凝土耐久性控制指标越来越受到各工程建设单位重视。水泥作为混凝土最主要的原材料碱含量过高将会引起混凝土总碱量的超标,从而增加后期由于发生碱骨料反应造成混凝土开裂的几率。准确测试水泥中的碱含量是保证工程质量的前提。碱含量测试方法比较成熟,但是缺乏细节描述,造成试验过程中出现较大的试验误差。本论文重点在于分析具体的操作影响,从而提出较为详细的操作过程和注意事项。

大气降水对存在洞顶裂缝黄土隧道的影响

黄土隧道洞口浅埋段施工一旬以后,往往洞顶会产生两条平行于隧道的裂缝或横向裂缝,本文针对黄土隧道浅埋段洞顶裂缝这一客观现象,采用现场原位试验与室内分析相结合的方式进行大气降水对存在洞顶裂缝黄土隧道的影响研究,得出大气降水对埋深大于150cm黄土隧道衬砌结构将不产生影响这一结论。

弧面粘贴钢带加固隧道二衬施工参数试验研究

公路隧道二衬存在裂缝将影响隧道衬砌耐久性和长期稳定性,本文采用现场试验对弧面粘贴钢带加固隧道二衬施工参数控制进行研究,以找到各工序质量控制措施及全面优化施工工艺。得出椭圆形7孔20cm宽钢带加固效果更好,同时确定钢带安装连接螺栓扭力扳手控制值为125N·m及外露螺杆长度校核值为4. 8～5. 9cm。

不同拌和条件对水泥稳定碎石混合料性能的影响

采用振动拌和与普通拌和技术,研究2种拌和方式对水泥稳定碎石性能的影响,通过对比2种拌和技术的拌缸设备、水泥稳定碎石混合料的拌和均匀性,以及对相同水泥剂量下2种拌和方式的无侧限抗压强度、达到规范要求的无侧限抗压强度的水泥剂量进行测试和分析。结果表明:振动拌和构造较普通拌和更加合理;振动拌和方式下,无侧限抗压强度更高,水泥剂量降低率更大。

全深式就地冷再生施工行进速度的试验研究

通过采用全深式就地冷再生机械,对国道312线鸡儿嘴至清水驿段原路面以不同的行进速度进行铣刨,得出全深式就地冷再生混合料级配范围,从而确定全深式就地冷再生施工的行进速度。结果表明:全深式就地冷再生机行走速度宜为4~6m/min。