Superpave技术在十漫高速公路建设中的应用

以十漫(十堰—漫川关)高速公路建设项目为依托,主要探讨了Superpave技术在该项目中的应用研究。原材料的优选、配合比的设计及验证、胶结料的用量等过程。残留稳定度为94.6%、劈裂强度比为91.5%、车辙为3768次,证明Superpave技术能很好的应用于十漫高速公路的建设。

十漫高速公路沥青面层质量控制与施工工艺分析

以十漫(十堰-漫川关)高速公路建设项目为依托,针对面层施工参数的变异性,主要包括级配、油石比、孔隙率和压实度等参数,在分析变异性产生原因的同时,还着重分析了各参数变异之间的相关性,另外还考虑到某些参数对工程质量影响的敏感性。同时,在提出了相应的预防措施。

水泥粉煤灰路面基层材料在高速公路中的前期试验研究

在十漫高速公路二期工程前期试验中,引入水泥粉煤灰稳定粒料新型半刚性基层材料,研究了掺不同剂量粉煤灰的水泥粉煤灰稳定粒料基层的无侧限抗压强度、劈裂抗拉强度、回弹模量等路用性能,并同水泥稳定粒料基层进行了对比。室内试验结果表明:利用10%粉煤灰等量替代碎石的水泥粉煤灰稳定碎石基层具有良好的路用性能,具有广阔的工程应用前景。

断裂构造对山区公路隧道选线与施工的影响研究

断裂构造对于岩体的工程性质起着十分重要的作用。建设中的十漫(十堰至漫川关)高速公路,地处两郧断裂带穿越地区。结合该段最长的隧道——二道垭隧道左、右隧道不同围岩类别与特征,分析了两郧断裂带的影响。针对隧道不同围岩类别,探讨了不同的开挖和支护方法,并就其施工效率和成本进行了比较分析。研究成果表明,断裂构造对隧道施工和稳定性有重要影响。高速公路选线应加强勘察,尽量避开断裂带,从而达到施工安全、迅速、经济的目的。

二道垭特长公路隧道左线冲沟处坍塌段的处治

结合湖北省十漫(十堰-漫川关)高速公路中最长的二道垭隧道左线冲沟处坍塌段施工的实际情况,分析了隧道塌方原因,介绍了隧道位于冲沟处塌方段的处治方案和过程,分析了隧道塌方处治后监控量测数据,并验证了该方案的实际效果。

浅论世界银行贷款公路项目的招标工作

至2007年底，我国高速公路通达里程约50000公里，位居世界第二，我国高速公路发展用短短十多年的时间，走完了西方发达国家三四十年的发展历程。世界银行近20多年为我国交通项目提供了80多亿美元货款，70多亿美元用于公路建设项目，弥补了我国公路建设资金不足，拓宽了交通建设融资渠道，对交通基础设施建设发挥了极为重要的作用。湖北省从1998年5月开始至今已成功或正在进行5个世界银行贷款交通项目建设，世界银行贷款资金9．5亿美元。

高路堤下涵洞地基处理现场测试与数值模拟研究

山区高速公路高填方涵洞工程应用广泛,由于地基处理不当造成的涵洞病害屡见不鲜。结合现场实测成果和有限元数值模拟结果,分析了涵洞结构物的受力状态及地基受力、变形特性,讨论了地基刚度、不均匀沉降对涵洞受力的影响和埋深效应对地基承载力的影响。研究结果表明:涵洞基底与相同标高下涵洞外侧路基基底土压力相差不大,地基设计时可按二者相等考虑;地基刚度越大,涵洞顶部土压力越大,对涵洞结构物强度要求就越高,地基处理中应尽量避免使用刚性桩复合地基。根据研究结果,提出了高路堤下涵洞地基的设计方法。

云岭隧道底鼓机理分析

结合十漫高速公路云岭隧道建设,分析了隧道底鼓的形式和发展过程,研究了影响隧道底鼓的多个因素,在分析隧道仰拱稳定性的基础上,推导了隧道底鼓的表达式,并通过现场监测对其进行了验证。通过对隧道底鼓机制进行分析,正确认识了围岩的变形破坏机制,提出了隧道底鼓的治理措施。其研究结果不仅为优化隧道的支护体系提供了依据,同时对指导隧道现场施工,确保施工安全具有重要意义。

概率论方法在云岭隧道围岩分类中的应用研究

公路隧道围岩的分类方法较多,大致可分为单因素和多因素法。每种方法都有其优点和缺点:多因素法往往比较复杂,使用起来不方便;而单因素法适应性不高,在某些特定的围岩地质条件或者复杂多变的围岩地质条件下,常常不能准确地判断出围岩的类别。在概率论的基础上,考虑岩体质量RQD值、弹性波速vp这2个常用的围岩分类指标,综合考虑《公路隧道设计规范》(JTGD70–2004)采用的BQ值,按照概率论原理来判定的围岩在3种围岩分类法中取得一致判断结果的概率就是待判定围岩在每种分类法概率的乘积。只要分别计算各种围岩分类标准中每一类围岩出现的概率,概率最大的所对应的围岩类别就是该围岩的分类,从而较准确地判断隧道围岩的类别。以云岭隧道围岩分类为工程背景,提出一种基于概率理论的新多因素围岩分类方法,并采用该方法对云岭隧道围岩进行分类,得出的围岩类别与实际围岩类别比较吻合。这一方法的成功应用,不仅为该隧道设计、施工提供了参考,同时对同类隧道工程围岩分类有一定的参考价值。

沟埋式涵洞非线性土压力试验研究与数值模拟

现行公路桥涵设计通用规范中线性土压力理论未能准确反映沟埋式涵洞涵顶垂直土压力变化规律,土压力计算结果与实际情况存在差异,导致涵洞在施工或使用过程中出现不同程度的病害。结合现场试验和数值模拟研究了沟埋式涵洞垂直土压力的变化规律,以及涵顶填土内部的土拱效应,分析了涵顶平面土压力及不均匀沉降的分布规律。研究结果表明,并非所有沟埋式涵洞涵顶垂直土压力都小于按线性土压力理论计算结果,它与填土高度、沟谷宽度、沟谷坡角、涵洞几何尺寸、填料性质及地基刚度等因素有关,涵顶垂直土压力随各影响因素呈非线性变化。填土达到一定高度后,涵顶填土内部产生土拱效应,该效应能够缓解涵顶应力集中现象,但其具有不稳定性。沟埋式涵洞的设计与施工应综合考虑各因素对涵洞受力状态的影响。

桩锚挡墙联合支护残积土边坡离心模型试验研究

利用土工离心机分别对钢轨桩、锚杆联合重力式挡土墙支护土质边坡的效果进行模型对比试验研究,分析了钢轨桩和锚杆在重力式挡土墙支护土质边坡中的作用。试验结果表明,强降雨诱发重力式挡土墙支护下的残积土边坡产生滑动变形,对边坡稳定构成威胁;挡土墙下打入钢轨桩联合支护土质边坡会大大降低因降雨产生的墙体偏移,但墙顶上部坡体的局部浅层滑动仍不可避免;植入墙顶上部坡体内并锚固于墙身的锚杆对边坡局部浅层滑动起到了很好的抑制作用。在不增加挡墙自重前提下,钢轨桩下延作用以及锚杆锚固作用提升了挡土墙的抗倾覆能力和边坡浅层抗滑塌能力,从坡体内部和浅层同时改善了重力式挡土墙的支护效果;钢轨桩和锚杆的使用均布了挡土墙背部土压力,有效避免了局部应力集中。

二道垭隧道塌方原因分析与处理技术

处在断裂构造带附近的长大隧道洞室在开挖施工过程中,围岩出露往往复杂多变,因此,复杂的地质条件特别是软弱围岩常给长大隧道施工带来重重困难。文章结合二道垭隧道在软弱围岩施工过程中的塌方事故,分析了导致塌方的具体原因,并提出了相应的施工处理方案和相关建议。

云岭隧道进口滑坡体稳定性分析与处治

隧道在选线过程中应尽量远离滑坡体,但有时候由于各种原因而难以避免。同时考虑安全性和经济性是滑坡体处洞口施工的困难问题之一。以云岭隧道进口处大型滑坡体为背景,在不对滑坡体进行全面加固的前提下,采取经济适当的辅助措施,科学合理地组织施工,安全顺利地进行了滑坡体处的隧道进洞施工,取得了良好的经济效益和工程效果。

鄂西北山区边(滑)坡综合分类探讨

鄂西北山区是国内滑坡地质灾害多发地区,而且目前在鄂西北山区的交通、水电、能源、资源等基础设施建设的力度很大,由此造成及将来可能诱发大量的工程开挖型和水库蓄水型滑坡。因此,尽快建立该地区边(滑)坡的综合分类体系是进一步研究该地区边(滑)坡的发育规律、破坏模式、成灾机制、时空预测及相应防治对策等的基础性工作,为今后深入研究该地区边(滑)坡问题提供基础性成果资料。文中讨论了建立该地区边(滑)坡综合分类体系的基本原则,明确了构建该地区边(滑)坡综合分类体系的3个最主要的特征;提出了该地区边(滑)坡多层次综合分类体系框图;对该地区边(滑)坡主要典型类别划分进行了深入的分析探讨,初步划分出19类典型边坡。并列举了几个典型类别边(滑)坡的工程实例,初步分析了其变形破坏模式和机制,提出了相应的分析计算方法和处治对策建议。

李师关隧道洞口滑坡发生机理与防治措施研究

李师关隧道是十漫高速公路的一座小净距隧道,在建设过程中该隧道洞口先后两次滑坡。文章探讨了滑坡的过程及其处理情况;重点分析了两次滑坡,特别是第二次滑坡产生的原因;采用弹塑性有限元和强度折减法以及ANSYS软件进行了计算;得到了一些规律性的结论。分析结果说明隧道洞口刷坡坡率不宜过大,以尽量减小对山体的扰动;应遵循施工工艺,保证施工质量;如发生危险情况,应及时采取加固措施以避免险情扩大。

预应力混凝土箱梁温度场及温度应力现场测试研究

根据现场测试结果,分析了预应力混凝土箱梁水化热产生的温度场以及温度应变随时间的变化规律。水化热温度时程曲线包括升温阶段、恒温阶段、迅速降温和缓慢降温四个阶段。水化热温度峰值随着入模温度的升高而增大,其变化规律近似符合线性关系。实测数据显示水化热温度应力可能导致混凝土结构开裂。此外,通过现场连续观测得到日照温度梯度的非线性分布规律及日照温度应力的变化规律。测试结果表明中国现行公路桥涵规范中不考虑底板的温度梯度是偏不安全的。结合分析结果,提出了预防温度裂缝的措施。研究结论可为预应力混凝土箱梁桥的设计和施工提供参考。

曲线箱梁桥悬臂施工应力与线形现场测试研究

通过现场监测和数值模拟手段,分析了预应力混凝土曲线箱梁桥悬臂施工过程中的应力和线形变化规律,讨论了曲线箱梁弯扭耦合效应及日照温度梯度对曲线箱梁桥内力和线形的影响。研究结果表明,曲线箱梁两侧翼缘板应力差值、竖向位移差值及箱梁径向位移随着箱梁曲率、墩身高度和悬臂长度的增大而增大;日照温度应力随温度梯度、约束条件和悬臂长度的变化而变化,其量级可能超过结构的活荷载水平,温度对箱梁标高的影响也不容忽视,且温度应力和温度位移具有滞后效应。研究结论可为预应力混凝土曲线箱梁桥的设计和施工提供有益的参考。

基于灰色模型的软土路基沉降预测及误差分析

针对高速公路软基处理断面的工后沉降预测问题,系统介绍了R.Usher灰色模型预测方法,并探讨了计算起始时间和恒载时间的长短对推算结果的影响。研究结果表明,选择较长的恒载期的观测数据,且起始时间点越接近恒载阶段的末端,预测误差越小。以某高速公路21个软基处理断面的实测沉降资料为基础,应用R.Usher灰色模型进行了工后沉降预测误差分析,探讨了该方法对于不同处理方式软土路基的适用性和推测精度。研究表明,R.Usher灰色模型预测方法的推算结果与实测值相比偏大,该方法较适用于塑料排水板欠载预压处理断面的工后沉降推算,而对于搅拌桩处理断面而言,其推算结果可能明显偏大。

挡土墙水平土压力非线性分布试验研究

结合一山区高速公路多个挡土墙墙背土压力的监测数据,对挡土墙不同深度处的土压力大小分布规律进行了研究。结果表明:不同深度的挡土墙土压力随上部填土高度增加的快慢不同,愈接近墙顶,增加越快;水平土压力沿墙高呈非线性分布,其值介于理论静止土压力和被动土压力之间,在墙身的3/4以下,与静止土压力接近;在墙身的1/2以上,与理论垂直土压力接近。

集料嵌锁型碾压混凝土刚性基层材料工程实验研究

研制了一种集料嵌锁型碾压混凝土路面基层材料,并在十漫高速公路工程中进行了工程实验研究,结果表明,这种集料嵌锁型碾压混凝土基层强度高,表面粗糙,和面层之间结合良好,在减少下面层和下基层后,其承载力仍满足设计及指标,施工进度快,具有很好的技术经济效益。