基于颗粒破碎特性的盐岩集料基层级配组成设计研究

为实现内陆干盐湖区盐岩集料基层级配组成的科学设计,以罗布泊盐岩为研究对象,分析了不同粒径及含卤水率条件下单粒组盐岩集料颗粒破碎演化特征,构建了复杂粒组下盐岩集料级配转移模型,提出了盐岩集料基层级配组成设计方法,验证了盐岩集料基层级配组成设计方法的合理性,并对比了不同级配组成及失水率下盐岩集料的工程性质。结果表明:击实作用下各粒组盐岩集料均发生颗粒破碎,随着击实能量增加,盐岩集料级配趋于稳定,卤水的赋存会降低单粒组盐岩颗粒破碎率。Weibull分布可有效表征盐岩集料破碎颗粒级配分布特征。推荐的盐岩集料基层级配组成设计方法可有效推演盐岩集料基层的级配演化特征并实现考虑卤水影响的级配修正。盐岩集料颗粒间卤水盐分结晶有利于盐岩集料基层强度形成,失水率为75%的盐岩集料无侧限抗压强度可达到4.1 MPa,盐岩集料可用于干盐湖区公路基层填筑工程。

二级公路“2+1”车道布局模式关键设计参数研究

采用“2+1”车道布局有利于解决现状双车道二级公路车辆排队、强行超车等问题,但由于目前国内尚未针对“2+1”车道设计理论开展系统研究,其工程实践非常欠缺。通过对公路设计规范、国外“2+1”车道设计等资料的分析,确定了二级公路“2+1”车道布局概念模式,并运用交通工程与交通安全方法,对“2+1”车道二级公路超车段、合流与分流渐变段长度等关键参数开展了理论分析,然后运用交通仿真手段,采用效率评价指标对理论分析结果进行测试、调优,最终确定了“2+1”车道设计最优参数及适应交通量。其研究成果能为“2+1”车道在我国二级公路上的应用提供技术参考,有望丰富我国二级公路设计建设相关标准。

强嵌挤ATB-30沥青稳定砾石级配设计及路用性能研究

为研究西北干旱荒漠地区破碎砾石制备ATB-30混合料的可行性及其路用性能,首先,采用逐级填充法和变I法,分别以最小空隙率和最优力学性能为判断标准设计粗集料级配和细集料级配;其次,研究不同砂浆用量(m_(砂)、1.03m_(砂)和1.06m_(砂))下各0~4.75 mm集料与4.75~9.5 mm集料质量比(2∶1、3∶1和4∶1)对ATB-30沥青稳定砾石力学强度的影响规律,提出ATB-30沥青稳定砾石的强嵌挤骨架密实级配;最后,对其进行高温车辙试验、低温弯曲试验、冻融劈裂试验和浸水马歇尔试验,并与规范级配中值进行对比,评价其路用性能的提升效果。结果表明:I=0.75时的细集料级配最佳,19~37.5 mm集料和9.5~19 mm集料质量比为7∶3时的粗集料级配最佳;在砂浆用量为1.03 m_(砂)下,0~4.75 mm集料和4.75~9.5 mm集料质量比为3∶1时的力学指标最优,此时粗细集料比例约为7∶3,与规范级配中值相比,提出的强嵌挤骨架密实级配ATB-30沥青稳定砾石的高温车辙性能、低温抗裂性能和水稳性能可分别提高约21%、9%和3%。

温度影响下罗布泊盐岩路基填料变形特性研究

为探明温度影响下盐岩路基填料变形特性,保障盐岩路基稳定性,促进盐岩在路基工程中资源化应用,全面分析了卤水及盐岩相变特征,基于正交试验方法探究了单次降温多因素交互作用下盐岩填料的变形规律,系统研究了多次冻融循环后盐岩填料盐胀累积规律,并基于试验段现场监测综合评价了盐湖区盐岩路基变形特征。结果表明:不同浓度卤水降温曲线均未出现明显过冷阶段,其降温曲线平衡及波动维持时间极为短暂,同时卤水相变温度随浓度增加而升高。盐岩填料的降温曲线存在显著的过冷及温度跳跃阶段,其相变温度随拌和卤水浓度增加而下降。单次降温作用下盐岩填料变形量介于-0.09~0.18 mm,各因素对盐岩填料变形的影响顺序为:上覆荷载>含卤水率>最大粒径>压实度。冻融循环作用下拌合卤水浓度越低,盐岩填料盐胀量越大;上覆荷载对盐岩填料盐胀抑制作用较强。实体工程现场监测表明随着监测时间增长盐岩路基变形呈现正弦波式周期性变化,且变形沿深度方向呈减小趋势,同时盐岩路基变形与温度具有较强的线性相关性。

青藏高原降雨增加和气温升高对多年冻土水热动态贡献研究

在人类活动和全球气候变化驱动下,青藏高原气候整体呈现暖湿化变化趋势,由此引发的多年冻土活动层水热变化对寒区生态环境和寒区工程稳定性产生显著影响。目前,温度升高对多年冻土的影响机制较为明确,但降雨增加、降雨增加与气温升高共同作用下的多年冻土水热响应过程和机制尚不明确。在考虑雨水感热作用的地表能水平衡-冻土水热耦合模型的基础上,对比研究气温升高、降雨增加单一作用及其共同作用对活动层水热影响机制。结果表明:相比气温升高和降雨增加单一作用,暖湿化复合作用导致地表净辐射通量和蒸发潜热通量增长显著,地表感热降低更加明显,雨水感热影响较小,地表土壤热通量呈增加趋势;暖湿化复合作用下温度梯度液态水通量增长显著,基质势梯度液态水通量在浅层增幅也大于单独升温作用,但小于单一降雨增加作用,暖湿化导致暖季土壤含水率增幅小于单独降雨作用;暖湿化作用下活动层热传导通量在冷季增加显著且增幅小于单独升温作用,而液态水对流传热在暖季增加明显且增幅小于单独湿化作用;降雨增加促使土体暖季降温显著,暖湿化与单一气温升高均导致土体在冷季升温效果高于暖季;气温升高1.0℃引起多年冻土上限下移10cm,降雨增加100 mm促使上限抬升8 cm,暖湿化共同作用导致冻土上限下移6 cm;在暖湿化作用下,降雨增加对冻土降温作用较小,气温升高对冻土的升温效应仍占据主导。

新疆资源节约、环境友好公路设计对策措施研究

新疆地域辽阔,气候恶劣,生态环境敏感,如何贯彻资源节约、环境友好的理念是公路勘察设计中面临的突出问题。本文结合新疆地区自然环境状况和公路建设实际,总结国内外公路设计新理念,提出资源节约、环境友好公路设计技术,能够为新疆地区公路勘察设计提供指导和服务。

新疆公路网交通调查系统及多源数据预处理研究

对新疆普通国省干线公路和高速公路沿线两处典型交通调查站点及收费系统进行研究,提出交通调查站点布设、施工及管理养护中需注意的问题,对比不同交通检测技术所采集数据的参数类型及优缺点;阐述多源交通数据预处理方法并进行实例分析,提出数据预处理解决措施;分析交通调查数据在新疆公路网运行分析中的作用。

交旅融合背景下G217独库公路风景道规划技术研究

交通与旅游融合发展是新疆维吾尔自治区交通强国建设试点任务之一,本文以“交通+旅游”新发展理念为主线,依托G217独库公路交旅融合试点项目,重点分析旅游交通量时空特征及道路服务水平,计算G217独库公路旅游环境容量,提出交旅融合空间规划和功能规划方法,从公路主体、沿线服务设施、慢行系统、构筑物、交旅标识系统等多个方面积极探索风景道建设创新模式,基于新媒体技术制定了独库公路三维导览系统和科普信息平台。最终打造出可推广、可复制的独库交通量分析及风景道规划技术“样板”,创新了交旅融合背景下风景道规划技术方法,为新疆交旅融合工作开展提供决策参考。

互通式立交净距不足路段改扩建设计研究

针对高速公路互通式立交改扩建施工中互通式立交净距不足的问题,以互通式立交与隧道间净距、互通式立交间净距为研究对象,从工程措施及交通组织两方面针对性提出互通式立交净距不足时的改扩建方法。

基于模型试验和数值模拟的土工格室加固高填路堤稳定性:以新疆G216线民丰段为例

为研究土工格室加固高填路堤的稳定性,通过开展室内模型试验,分析了在持续荷载作用下素土边坡和土工格室加固高填路堤边坡的沉降量和最大水平位移;基于室内模型试验,建立有限元模型,分析了不同加固条件下的坡顶沉降量、最大水平位移及土工格室应变,研究了土工格室高度、铺设间距以及不同铺设部位对高填路堤稳定性的影响。结果表明:铺设土工格室能降低边坡土体的沉降量和最大水平位移,进而提高边坡的承载力;素土边坡剪应变自坡顶至坡脚形成贯通的滑移带,铺设土工格室后,滑移带的位置由边坡表层深入坡体内部,且滑移带未完全贯通;增加土工格室的高度,边坡的沉降量和最大水平位移先减小后趋于稳定,安全系数先增大后逐渐平缓;边坡的沉降量、最大水平位移随土工格室铺设间距的增大而增大;减小土工格室铺设间距0.6~0.7倍,最大水平位移降低1.5~2倍,坡顶沉降量减小1.5~1.8倍,安全系数增大1.1~1.3倍。高填土路堤的侧向位移主要发生在边坡底部H/3处(H为边坡的高度),在边坡底部H/3处减小土工格室的铺设间距、增加土工格室的高度能更好约束侧向位移和沉降量,是提高路堤稳定性更为经济合理的加筋方案。

BIM技术在公路勘察设计中的运用浅析

公路勘察设计作为建设公路工程项目的基础,之于公路的设计、施工均发挥着积极影响,而BIM技术是一项数据化工具,能够为工程设计、建造、管理提供极大便利。基于此,本文主要围绕BIM技术在公路勘察设计中的运用展开论述,首先概述了公路勘察设计与BIM技术的相关内容;其次分析了公路勘察设计中应用BIM技术的方向;最后根据某工程实例阐述了BIM技术在公路勘察设计中的具体运用。

基于G218线那巴公路智慧交通建设方案研究

本文以G218线那拉提至巴仑台公路项目为例,根据该项目路网、区域环境特点有针对性地进行智慧化建设方案的研究。

地球工程国际研究发展态势及现状——以冰川保护为例

地球工程作为应对气候变化的潜在备选方案,旨在控制全球变暖速率,抵消人为因素对气候变化的影响。本文基于文献计量学,从发文量、国际合作、高频词等角度系统分析了国际地球工程领域科技前沿的发展态势。近年来,地球工程领域的科学研究整体呈增长趋势,中美英等国在该领域处于世界领先地位,具有较强的科研水平。现阶段的地球工程研究主要停留在模型模拟及评估阶段,大部分研究缺乏实测和分析数据,且地球工程方法技术可能对自然环境和社会存在威胁。太阳辐射管理技术会对全球和区域气候模式存在潜在威胁,而二氧化碳移除技术的问题主要是其可能的意外环境后果,以及对地球气候系统长期影响的不确定性。此外,冰川地球工程正逐渐成为冰冻圈学科和全球变化领域新兴的研究方向,已借助地球工程原理,在极地冰盖和少数山地冰川开展应用研究,但大多是数值模拟和方案设计,少数进行了实地试验。在未来,地球工程研究重点依赖于针对实验工作的资金技术支持,以期改进建模和为技术分析提供实测和理论基础数据,促使地球工程脱离现有的模型模拟阶段,开展大规模商业化示范。地球工程发展需要伦理道德规范,结合我国能源转型战略,有可能基于国际跨学科合作开发和部署以保护环境和改善人类福祉。

既有高速公路增设互通式立体交叉方案研究

在既有高速公路增设互通式立交时,不仅要考虑地形地貌、转换交通量、平纵指标等控制因素限制,还要结合既有高速公路的远期规划和互通设置场地条件,以确保增设互通式立交的合理性和可实施性。文章依托实际工程,从沿线地形、地貌条件、对既有高速公路运行的影响、匝道平面指标、施工难度、施工组织、经济效益等方面,对该工程增设互通的三个方案进行了比选,综合考虑周围控制因素后,推荐K线方案的梨形互通作为拟建项目的推荐方案。

近远场地震动作用下简支梁桥抗震性能及减隔震措施研究

文章选取一座三跨简支梁桥工程为算例,通过建立桥梁空间非线性模型来探讨不同类型地震波作用及碰撞效应对桥梁动力响应的影响,并在此基础上进行了相应的减隔震分析。研究表明:三种类型地震动作用下,近场脉冲型地震动产生的桥墩响应最大,其次是普通地震动,最小的为远场地震动;近场脉冲型地震动趋向产生更大的碰撞力及更多的碰撞次数;安装拉索连梁装置的各伸缩缝碰撞效应在9条地震波作用下,碰撞力受到了明显的有效控制,碰撞次数小幅下降。

填石路基施工技术与质量控制方法研究

为了提升填石路基的施工水平,总结填石路基的特点和施工工序,从填料粒径、摊铺和整平、压实、边坡码砌等方面探讨了填石路基的施工要点。以某山区公路K82+400~K82+600段填石路基为研究对象,分析施工质量控制措施和控制效果,研究成果可为类似工程施工提供科学的理论指导。

抗滑桩在边坡加固中的应用及参数影响研究

文章探讨了抗滑桩在边坡中的加固效果以及抗滑桩参数变化对边坡稳定性的影响,得到以下结论:采用抗滑桩加固时,边坡整体水平位移减小93%,且能有效阻止边坡塑性区出现贯穿,具有良好的加固效果;一定范围内增大抗滑桩长度和桩径可以有效增大边坡安全系数和减小边坡塑性区范围;相比于增大桩长,增大抗滑桩桩径对增大边坡安全系数更有利;抗滑桩尤其是短桩,一般应设置在坡体中下部,且以设置在坡脚最佳,不应设置在坡体中上部。

废胶粉改性SMA沥青混合料路用性能试验研究

为研究废胶粉对于改性SMA沥青混合料路用性能的影响,文章通过车辙试验、低温小梁弯曲试验、浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验等一系列室内试验,分析了不同废胶粉用量(12%、14%、16%、18%、20%)对改性SMA沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性的影响规律。试验结果表明,适量的废胶粉能够提高提高沥青-集料界面粘附力,增强改性SMA沥青混合料的高温抗车辙变形能力、低温应力松弛能力和抗水损害能力;综合各方面路用性能,建议废胶粉用量为16%。

不同剪力键类型对预制拼装桥墩抗震性能的影响研究

为了研究不同剪力键类型对预制拼装桥墩力学性能的影响,通过有限元分析软件ABAQUS以及相关数值模拟方法,分别建立无剪力键预制拼装桥墩、混凝土剪力键预制拼装桥墩以及钢剪力键预制拼装桥墩3种混凝土桥墩模型。对不同模型采用单调循环加载方式进行拟静力分析,研究结果表明:钢剪力键的预制拼装桥墩结构的耗能性能以及滞回曲线饱满程度,明显优于混凝土剪力键预制拼装桥墩和无剪力键预制拼装桥墩,但其结构的自复位能力,介于无剪力键预制拼装桥墩和混凝土剪力键预制拼装桥墩之间。

软土路基工程中CFG桩的加固效果及影响参数研究

以某软土路基加固处理为研究对象,采用数值模拟的方法研究CFG桩在软土地基中加固应用,并重点对土层参数影响分析研究。得到以下结论:路基填筑完成之后,路堤边坡中下部临近坡脚处水平位移值最大,最大路基沉降发生在路基中心正下方填土高度0.5m处;采用CFG桩加固后路基最大沉降减小了77.4%,路基差异沉降减小了82.9%;增大持力层土体模量、土体黏聚力和土体内摩擦角均可以有效降低路基沉降,但随着持力层土体模量、土体黏聚力和土体内摩擦角的持续增大,路基沉降减小速度有所放缓。