双圆轮载作用下沥青路面的荷载影响区域范围研究

为了研究不同双圆轮载作用下沥青路面的荷载影响区域大小,利用有限元分析方法,借助有限元软件,模拟分析沥青路面在双圆轮载作用下的受力性能,分别从路面横断面、行车、路面深度三个方向确定荷载影响区域的大小。结果表明:荷载影响范围集中在荷载作用周围不远处,标准双圆轮载的荷载影响范围沿X、Y、Z方向为1000mm×700mm×700mm,超载情况下的影响区域范围有所增加,不过随着轮压的增大,荷载影响区域范围增长的幅度越来越小,说明荷载影响范围不会随着轮压的增大无限增加,因此当出现严重超载或冲击荷载时,路面局部将可能出现塌陷现象。

大断面软弱充填型岩溶隧道施工地质灾害预警技术研究

大断面软弱充填型岩溶隧道施工时,由于岩溶充填物软弱、自稳性差,经施工扰动失稳后易产生坍方、突泥等地质灾害,严重威胁隧道的施工安全。因此,在地质灾害发生前进行有效预警,对及时采取工程措施、组织避险有着重要意义。现依托工程实践,结合理论分析、数值计算、工程验证等方式,对大断面软弱充填型岩溶隧道施工地质灾害进行预警技术研究,经实践证明:该技术可在岩溶地质灾害的发生前进行有效预警,从而采取防范措施,保证施工安全。

高速公路隧道交通安全评估研究

主要介绍了高速公路隧道交通安全评估的理论与方法。隧道交通安全评估主要分为两个方面:一是安全风险评估,二是安全潜力评估。通过对高速公路隧道交通事故进行分析,得出影响隧道交通安全的风险因素,并针对各风险因素,找出可减少事故发生概率和减轻事故严重程度的安全保障措施。根据各种不同情况下所产生的风险因素及相应的安全保障措施,分别给出了安全风险参数和安全潜力参数的评分标准,及隧道安全评估参数的计算方法。最后应用模糊评价的方法,代入隧道安全评估参数,对隧道的交通安全状况进行评价。

基于有限元的边坡无支护分级开挖过程稳定性分析

以柳南高速公路K1 456+800~K1 468+300段改扩建工程为依托,基于ANSYS有限元法建立某典型路堑边坡无支护分级开挖过程的数值分析模型,对边坡开挖面的剪切应变增量、位移及边坡安全系数随开挖时步进行而变化的状态进行监测以分析边坡开挖的"过程稳定性",为高速公路改扩建边坡开挖及时支护的必要性和后期的开挖支护方案和控稳措施提供理论基础。

三塔地锚式空间缆悬索桥纵向约束体系研究

为探讨三塔地锚式空间缆悬索桥的合理纵向约束方式,以浔江特大桥(153 m+2×520 m+210 m)为研究对象,选取3种纵向约束体系(纵向飘浮、纵向限位及固结约束),拟定6种静、动力荷载工况(包含5种静力荷载工况组合和地震动),基于Midas有限元软件平台开展三塔悬索桥静、动力受力特性分析、纵向约束体系比选及约束刚度合理取值研究。结果表明,三塔地锚式空间缆悬索桥的静、动力荷载效应存在差异,且静力荷载工况组合(恒载+温度+汽车活载+活载风+制动力、恒载+温度+百年风)下的响应明显高于动力荷载(地震动);考虑构造复杂性和施工难易性、塔底受力及梁端位移,三塔地锚式空间缆悬索桥推荐采用纵向限位体系;纵向限位体系推荐采用带有摩擦阻尼器(阻尼力为200 kN)的纵向限位支座,其纵向约束刚度值建议取为1.9×105kN/m,纵向限制位移为±10 mm,可满足桥梁结构受力性能及支座设计构造的要求。

岩溶隧道突泥成因分析及综合处治措施研究

岩溶突泥是隧道施工和运营过程中一种常见且危害最严重的地质灾害之一,危及隧道施工的安全,影响施工的进度,破坏周围环境,结合六宜高速公路关西隧道工程在施工过程中下行线ZK40+700出现的特大岩溶突泥事故,对突泥成因进行了分析,阐述了突泥综合处治措施,并对处治全过程进行监控量测,结果表明处治后整体处于稳定状态,证明处治措施不仅理论上可靠,而且现实中安全可行,对未来岩溶隧道施工突泥处治工作有指导和借鉴作用。

温度非均匀分布对沥青混凝土路面结构力学响应的影响分析

传统的路面力学计算并未考虑温度沿路面深度方向的非均匀性和变温过程对沥青混凝土劲度模量的影响,使理论计算结果与实际状况之间的差异较大。为此,通过数值解法同时考虑以上两个因素,对青藏公路典型路面结构不同温度分布下的力学响应进行全面的计算分析。结果表明:一天时间内,在标准荷载作用下,路面结构在沥青混凝土面层平均温度最高时刻的最大竖向位移比温度最低时刻高约14.5%;轴向及行车方向的弯拉应力分别增大6.4%和6.7%;竖向剪应力增大12.0%左右,而水平剪应力则增大33.9%。这说明沥青混凝面层的温度及其分布对路面结构力学响应有较大影响。青藏高原多年冻土地区温度变化幅度较大、变温频繁,因此,在沥青混凝土路面结构设计中应充分考虑温度及其分布的影响。

膨胀土地基失稳引起路堤滑坡的综合处治技术

填筑在有一定的地面横坡膨胀土地基之上的路堤易出现开裂滑塌破坏。以隆百高速公路一段开裂导致水毁的路堤为例,采用钢管群桩加钢筋混凝土系梁加固坡脚,钢管桩加钢筋混凝土框架格梁加固路堤边坡,再用压力化学灌浆对开裂路段坡脚和路面进行灌浆加固处治以增强土体自稳能力,处治结果良好。

水泥混凝土路面二次搅拌工艺快速修补技术研究

早强混凝土被用于维修高速公路水泥混凝土路面,结合广西南坛高速公路,提出一种二次搅拌投料工艺,可以有效解决早强混凝土运输距离较短的问题。并结合室内实验对外加剂掺量的研究,得到了最适合于广西南坛高速公路的早强混凝土二次搅拌配合比设计方案,最后把实验方案用于现场试验路,路用性能和取芯效果良好,获得的早强混凝土性能参数为实体工程水泥混凝土路面养护提供了科学依据。

不同水泥混凝土桥面沥青铺装防水黏结层性能分析

为保障依托工程水泥混凝土桥面与沥青铺装层间的良好黏结与防水,推荐用于桥面用防水黏结层方案,选择了FYT-2型和SBS改性沥青防水黏结涂料以及SBS改性沥青＋同步碎石防水黏结层,开展各类模拟试验,对比研究不同防水黏结材料的技术性能指标。试验结果表明：三种防水黏结层的黏结性能、高温耐热性、低温柔韧性、耐酸碱盐腐蚀性、抗油污染性、不透水性及抗集料刺破性能等各有优劣,沥青铺装层混凝土集料对防水黏结层的黏结性能、不透水性能有影响,SBS改性沥青＋同步碎石更适用于桥面沥青铺装的防水黏结层。

聚氨酯改性沥青制备与性能评价

为优化聚氨酯改性沥青制备工艺,探讨掺量对改性沥青影响并对性能进行评价,测定不同制备参数及掺量的聚氨酯改性沥青软化点、车辙因子、延度、动力黏度及弹性恢复率指标,进行聚氨酯改性沥青混合料路用性能试验。结果表明:制备参数对改性沥青的影响排序为剪切时间、剪切温度、剪切速率,其中剪切时间对高低温性能影响突出;综合考虑优选制备参数为剪切时间60min,剪切温度170℃,剪切速率6000r/min;聚氨酯掺量的增加可提高改性沥青性能,但掺量超过25%效果减缓,同时该掺量的聚氨酯改性OGFC混合料具有较高的渗水系数,且动稳定度、低温破坏应变及残留稳定度均能满足规范要求,具有较好的路用性能。

公路工程BIM编码与“三级清单”映射关系研究

针对我国公路工程项目信息化管理过程中缺少可与BIM技术标准共享和交换的信息模型分类分解编码的问题,在综合考虑广东"三级清单"模式对工程实体分解的基础上,以投资控制和质量控制两条主线来开展BIM编码研究。依照ISO 12006-2体系框架,以质量评定标准为基础,采用EBS建立公路工程单位、分部、分项工程统一信息BIM编码体系,作为项目建设施工过程中统一"信息交换规范",同时,考虑BIM编码与"三级清单"的差异,建立了BIM编码机制与"三级清单"的映射关系,实现各业务数据互联互通,使建立的公路工程BIM编码既能有效进行计量变更、造价分析与管理、投资细化管控等,又符合《公路工程质量检验评定标准》的要求,满足质检、竣工资料、进度计划等项目管理其他要求。

基于数字图像技术的集料表面纹理指数研究

为了分析集料表面微观纹理对沥青混凝土路面长期抗滑能力的影响,采用AIMS系统研究了不同类型集料在洛杉矶磨耗作用后的表面纹理指数指标及其衰减规律。结果表明,检测集料表面纹理指数能够快速准确地获得集料的微观纹理性质,对不同类型和来源的集料具有很好的区分性。集料的纹理指数与路面长期摩擦力之间的相关性很好,集料的纹理指数在洛杉矶磨耗作用下的衰变趋势与路面摩擦力的长期变化趋势一致,即磨耗初期呈快速下降趋势,但在磨耗时长大于60min后趋于稳定,符合指数函数T(t)=a+b×e-ct的关系,a+b(集料纹理指数初始值)、a(集料纹理指数最终值)、c(纹理指数衰减速率)3个参数可作为评价集料抗磨耗性质及集料长期抗滑能力的指标,控制纹理指数的初始值可有效保证沥青混凝土路面的初始摩擦力,选用纹理指数衰减率低的集料则可以减缓摩擦力的下降速度。

连续刚构桥施工阶段可靠性分析的支持向量机法

PC连续刚构桥采用悬臂浇筑法施工,施工过程中的结构受力状态、结构参数及外力具有随机性,为了研究PC连续刚构桥悬臂施工阶段体系可靠度,根据箱梁截面受压和受拉失效模式确定了悬臂施工阶段极限状态方程,建立支持向量机分类算法的可靠性分析计算格式,用于悬臂施工阶段可靠性分析,并应用在某高速公路大跨径PC连续刚构桥可靠性分析中,得出施工阶段可靠指标为3.719,施工荷载和梁截面尺寸的控制对桥梁施工过程中安全和质量问题至关重要,运用支持向量机法分析PC连续刚构桥施工阶段可靠度取得了良好效果,可为同类型桥梁可靠性分析提供借鉴和参考。

基于胶浆理论的橡胶沥青室内试验研究

通过研究脱硫胶粉与普通胶粉两种材料制备的橡胶沥青,进行橡胶沥青胶浆体系指标的系统研究。室内研究得出:当橡胶粉掺量为20%,橡胶沥青胶浆体系确定出的最佳粉胶比为1.0;采取感温指数VTS作为橡胶沥青胶浆体系温度敏感性能的评价指标;针对橡胶沥青胶浆体系,动态剪切流变仪由室内试验确定出适合的试样厚度即1.5mm,从复数黏度、复合弹性模量、车辙因子等手段评价橡胶沥青胶浆体系的流动特性、抗永久变形和抗车辙能力。

钢管拱桥落梁法施工钢箱梁的优化控制研究

为了解决钢管拱桥施工中的钢箱梁落梁问题,建立了梁-拱-索三控方法的优化模型,以主拱圈和主梁的线形状态以及吊杆索力三者与设计值相对误差之和为目标函数,钢箱梁顶升高度为设计变量,在施工阶段采用坐标轮换法和抛物线法进行求解,基于落梁法施工原理,以越南钢管拱桥-龙桥为工程实例,采用梁-拱-索三控方法对其落梁法施工控制进行优化研究,结果表明:主拱圈和钢箱梁的线形、应力的实测值与理论值变化趋势一致,主拱圈和钢箱梁的位移最大误差分别为18mm和23mm,最大应力分别为-127.60 MPa和-33.39 MPa,吊杆力误差均在10%以内,吊索索力分布均匀合理,采用梁-拱-索三控法优化后落梁法施工的钢管拱桥成桥内力、线形和索力具有较高的精度,满足规范要求,能够很好地应用在钢管拱桥施工中,可为同类型桥梁的高效施工提供借鉴和参考。

新型高性能自密实无收缩混凝土在钢管混凝土拱桥中的应用

混凝土-钢管的界面损失（脱空、脱黏）直接影响钢管混凝土拱桥的工程质量和安全,其中膨胀剂的性能和掺入量以及混凝土后期收缩性是影响混凝土-钢管界面损失的重要因素。为减小混凝土-钢管界面损失,采用新型氧化镁复合膨胀剂配置出了初始工作性能良好、后期无收缩的新型C55高性能自密实无收缩混凝土,并将其应用于六景郁江大桥的实际工程中。实践表明拱肋钢管内的新型高性能自密实无收缩混凝土工作性能良好,超声波检测结果显示,该高性能混凝土密实度高、零脱空率且脱黏率低,能满足实际工程需求。

高速公路波形梁护栏改造方案研究

通过对国内改扩建公路、护栏提级改造工程、事故段护栏加强改造工程以及新旧公路交通安全设施规范进行研究,提出护栏改造设计原则。分别提出路侧波形梁护栏和中分带护栏的护栏改造方案,并对其经济效益分析的费用组成进行一定研究。

紫外老化对树脂沥青混合料性能影响

近年来树脂沥青混合料被广泛用于桥面铺装,但由于应用时间较短,对该类树脂材料紫外老化敏感性仍缺少相应的研究。为了评价树脂沥青老化后性能,利用红外光谱分析技术评价沥青微观组成变化,用劈裂抗拉强度和破坏应变、劲度模量指标来评价树脂沥青混凝土老化后性能。紫外老化后,沥青中的高分子组分含量有所增加,分散度相对变大,沥青分子间存在官能团之间的缔合作用,沥青在发生缓慢的自氧化过程。沥青混凝土劈裂试验和弯曲试验显示,树脂沥青紫外老化后劈裂抗拉强度略有降低,破坏应变显著降低,小梁劲度模量明显提高。

频率法索力测试计算公式研究

频率法被广泛应用于斜拉桥索力测试中,但实际应用中,传统弦振动理论索力公式未考虑索的垂度、抗弯刚度、减振器等因素影响,实际计算会出现较大偏差,利用能量守恒定律推导索力计算公式,对传统索力计算公式进行修正。