基于三维实景建模的高速公路电子沙盘应用研究

针对湖南省高速公路施工筹备阶段及施工前期面临的各项施工管理问题,文章提出了高速公路电子沙盘解决方案。方案采用机载激光扫描、倾斜摄影建模、遥感、三维GIS等技术,构建了项目施工场地的三维数字化实景模型;通过研究三维实景建模、多源数据融合技术,实现了三维实景与设计方案、生态红线、基本农田的精准融合;构成的高速公路电子沙盘具有三维可视、高精度、可量测分析的特点,可有效提升项目施工筹备阶段及施工前期的数字化管理水平与效率。

基于可信度理论的高速公路装配式涵洞施工安全风险评估

为科学评估高速公路装配式涵洞吊装施工风险,保障施工安全,以衡永高速装配式涵洞吊装施工为案例对安全风险评估指标及模型开展了研究。结合施工方案查阅、现场踏勘以及安全管理人员咨询,梳理了装配式涵洞施工常见的安全事故类型及诱因,构建了基于可信性测度理论的装配式涵洞吊装施工安全风险评估体系模型,并将该模型应用到8个涵洞施工的安全风险评估中,评估结果等级与现场调查情况基本相符。结果表明,该模型是风险评估与可信性测度理论的有机结合,有助于更科学地掌握当前的不安全因素,能够更有针对性地展开安全预防与控制。

黏土质砾强度特性与影响因素研究

通过对黏土质砾土样进行室内物理力学试验,研究了黏土质砾抗剪强度和承载强度的主要影响因素。研究表明,细粒土含量、含水率对黏土质砾土样的黏聚力、内摩擦角和加州承载比CBR强度有显著影响。含水率研究范围覆盖最佳含水率和天然含水率。随着细粒土含量增多,黏聚力逐渐增大,而内摩擦角逐渐减小;随含水率增大,黏聚力和内摩擦角均减小,细粒含量增多对黏聚力下降明显,而对内摩擦角影响较小;细粒土含量越多,CBR越小;当含水率超过最大CBR含水率时,击实功效果随含水率增大逐渐减弱,细粒土含量越多,不同击实功之间差异性越小。建立了黏聚力、内摩擦角及CBR同含水率和细粒土含量的关系,提出的经验公式可为现场填料的强度预估提供理论依据。

中-大型炭质页岩滑坡稳定性分析及处治研究

以湖南某高速公路右侧山体滑坡为例,采用简化Bishop法、不平衡推力法及有限差分法对开挖后炭质页滑坡稳定性进行评估。同时,结合现场深层测斜与地表位移监控,研究滑坡发生的原因及可行的处治方案。研究表明:①该滑坡为中-大型炭质页岩深层滑坡,滑坡的主要诱因是工程开挖破坏了边坡的原始平衡状态,而滑坡发生的深层原因是该区域存在深厚软弱带,炭质页岩岩性差,在人类活动干扰下,易发生边坡失稳。深层测斜结果是确定滑动面位置的重要依据,是滑坡防治的重要基础,在控制性工程中,应尽可能进行测斜工作。②在路线设计时,应尽可能考虑地质因素,尽量避免大挖大填与地质条件较差的区域。③针对中-大型滑坡,处治时应以“动态设计”为原则,并结合现场监测技术,分期处治滑坡病害。

桩周土力学参数测试分析方法研究

在地质构造复杂地段,现有勘察方法无法精确获得岩土力学参数,为了验证和优化设计,需采用现场测试的方法获得岩土侧摩阻力及端阻力。利用桥梁承台作为反力装置进行桩身周围岩土力学参数测试,采用数值建模计算,验算原设计承台受力状态,并根据计算结果,对承台设计进行优化,确保了承台受力在满足试验荷载要求的同时,其变形及强度能满足规范要求。为确保岩土力学参数测试得以顺利开展,首次利用设计承台作为反力装置,大大节约了试验成本;并基于Matlab开发了侧摩阻力计算软件,提高了岩土力学参数测试精度和效率;该试验成果进一步优化了工程设计,节省了工程造价。

提高桥梁墩柱混凝土外观质量合格率研究

桥梁工程施工复杂,工艺流程多,墩柱、预制梁、箱梁等混凝土外观质量控制易被忽略,导致混凝土出现缺陷,影响桥梁结构稳定性。在某高速公路桥梁工程施工中,通过组织QC小组进行混凝土外观质量影响分析,采取查找问题、分析原因、对策实施等一系列手段,将外观质量合格率由86%提高至95.2%。

路基过渡段泡沫混凝土处理性能研究

以实际过渡段工程为依托,通过吸水、失水及强度试验与分析,研究了泡沫混凝土在富水条件下的回填性能变化。研究结果表明:由于泡沫混凝土存在96.43%的贯通孔隙,在富水环境中会迅速吸水,其强度随着吸水率及浸泡时间的增加而降低;当泡沫混凝土处于快速吸水阶段时,其单轴抗压强度降低28%~32%;泡沫混凝土应用在富水环境中,由于吸水容重增加,需要根据实际情况进行参数修正,以减少回填时自重增加的影响。