“一带一路”视角下甘肃交通枢纽的发展思路和策略

从全球贸易新格局和国内国际双循环角度分析“一带一路”给甘肃带来新要求的基础上,剖析甘肃交通枢纽发展的基础条件,明确甘肃枢纽定位,提出强化枢纽聚能、发挥枢纽辐射带动效应,构筑对外通道、实现对外快速通达,提升对外运输服务水平、打造对外开放平台,拓展枢纽服务功能、打造枢纽经济的甘肃交通枢纽发展策略,助力甘肃打造“一带一路”枢纽高地。

基于足尺加速加载试验的高速公路沥青面层力学性能与高温性能研究

针对高速公路改扩建工程老路沥青面层,在120万次足尺加速加载试验条件下,采用动态模量试验评价其力学性能,采用贯入强度试验与汉堡车辙试验评价其高温性能。动态模量试验结果表明,20℃、10 Hz条件下沥青面层芯样0~120万次的动态模量维持在相对稳定的状态,最大值与最小值偏差约为6.9%。贯入强度试验结果表明,0~120万次的沥青面层芯样的单轴贯入强度相对稳定,老路的加铺层、上面层、中面层、下面层的贯入强度变化量分别为-0.04 MPa、0.11 MPa、-0.03 MPa、0.18 MPa。汉堡车辙试验结果表明,加铺层和上面层的芯样总体维持在稳定的状态,中面层和下面层芯样试验结果有一定程度的波动,下面层变化相对明显:汉堡车辙深度的变化率为114.56%,蠕变斜率的变化率为150%。根据120万次足尺加速加载试验结果,该高速公路改扩建工程老路沥青面层在力学性能和高温性能方面表现稳定,扩建后的路面能够满足交通荷载的使用要求。

矩形顶管隧道F型承插接头剪切刚度分析

矩形顶管F型承插接头属于柔性接头,地表超载、地基不均匀沉降等极易导致管节间出现剪切错台变形,进而引发隧道工程灾害。基于目前研究中对该种接头剪切力学特性尚不清楚的现状,考虑矩形顶管隧道F型承插接头构造特征,结合室内接头试验和ABAQUS三维精细化数值模拟,针对接头在剪切荷载下的破坏过程、刚度特性及影响因素等问题开展研究。结果表明:矩形顶管接头发生剪切破坏时,受载管节呈中心对称破坏;不同地层中接头的剪力-剪切位移曲线均分为建立接触阶段、钢套环翘曲阶段和焊缝开裂3个阶段,地基刚度越大时,其相对剪切刚度越大;钢套环厚度和宽度增加时,刚度系数值随之提高;随着钢套环宽度、厚度增大,接头抗剪能力随之提高,但提高的幅度有限,不同厚度、宽度钢套环的屈服阶段刚度系数约为弹性阶段的60%~70%。

长江上游分汊河段不同深度水流的紊动特性研究

分汊河段水流的紊动特性对河床冲淤变化和鱼类生境有重要影响,而关于分汊河段水流紊动特性的水平分布的研究较少。为了厘清分汊河段水流的紊动特性,以长江上游部分河段为原型,开展概化模型试验,并对不同深度水流的3个方向(纵向、横向和垂向)的时均流速、紊动强度及紊动能的水平分布特征进行研究。结果表明:分汊水流在分流和汇流区域有低流速区,该区域的水流紊动较强。不同深度水流的紊动强弱与滩体水平剖面面积呈正相关关系,与河床的距离呈负相关关系;近底水流的强紊动区域较为分散;上层水流的强紊动区域较为集中。

承插式连接预制拼装桥墩抗震性能试验研究

为研究不同连接构造、轴压比和承插深度对承插式连接预制拼装桥墩(简称“承插式桥墩”)抗震性能的影响,制作1组现浇桥墩试件和3组承插式桥墩试件开展拟静力试验。对比试件破坏模式、滞回曲线、骨架曲线及特征值、耗能能力、刚度特性和残余位移、纵筋应变,分析承插式桥墩与现浇桥墩抗震性能差异以及增设钢榫进行结构优化后桥墩抗震性能改善效果。结果表明:承插式桥墩与现浇桥墩试件破坏模式、损伤范围、承载能力、耗能能力、残余位移和钢筋应变沿梁高分布相近;提高承插式桥墩轴压比,能提高桥墩承载能力,降低延性和累积耗能能力,破坏时残余位移远小于其它构件,具有可靠的自复位能力;提高承插深度,会增大桥墩承载能力和耗能能力;墩底增设钢榫能增强承插式桥墩与承台间的连接,承载能力、延性、耗能能力等与承插式和现浇桥墩保持一致,但各加载位移下的累积耗能较高,有助于提高承插式桥墩的耗能能力,具有良好的抗震性能。

波形钢腹板组合板梁桥负弯矩区抗弯性能研究

针对波形钢腹板组合板梁桥,为研究负弯矩区关键设计参数和极限抗弯承载能力计算方法,以某三跨波形钢腹板组合板梁桥为背景,采用ABAQUS软件建立有限元模型,探讨波形钢腹板组合板梁桥负弯矩区的受力性能,基于参数敏感性分析明确了负弯矩区钢梁设计参数的合理取值范围,揭示了波形钢腹板组合板梁桥负弯矩区抗弯特性,提出适用于波形钢腹板组合板梁桥的负弯矩区抗弯计算方法。结果表明:支点波形钢腹板厚度由抗剪及屈曲强度控制,负弯矩区受压下翼缘板宽厚比不宜大于28,波形钢腹板抗弯贡献仅约5.7%,实际工程中负弯矩区抗弯承载力计算可忽略波形钢腹板影响。

沥青路面拥包成因分析及预防措施

为了研究沥青路面拥包病害的发生机理,基于浙江S212省道绍兴段拥包病害处置实例,采用外观检测、室内试验、有限元模拟等方法,研究了路面拥包的病害成因与发生机理,总结了原材料、施工工艺、道路线形、服役环境等参数对路面结构抗拥包能力的影响规律,并探讨了相应的预防措施与解决方法。结果表明,黏层局部软弱是引发早期拥包病害的关键因素。

大断面类矩形顶管注浆压力对管节损伤的影响分析

为探究大断面矩形顶管注浆压力波动及其控制边界难以确定的实际问题,依托南京某大断面类矩形顶管工程,借助理论分析、工程类比和数值模拟等方法,研究了顶板和侧壁局部憋压工况下,大断面类矩形管节结构的变形和损伤机制。通过分析矩形顶管管节受力特征,计算了大断面类矩形管节承受的外荷载,并采用ABAQUS有限元数值模拟软件内置的混凝土损伤塑性模型进行数值建模,研究不同注浆压力作用下钢筋混凝土管节损伤演化机制。结果表明:(1)注浆荷载作为可变荷载,对管节受力有明显影响,应将注浆压力纳入管节设计环节;(2)针对该工程,其理论注浆压力为0.311 MPa,考虑抑制背土效应的需要,应适当提高注浆压力,但必须控制在合理范围内;(3)从损伤演化的角度来看,注浆荷载达到0.6 MPa时,管节顶板的拉伸损伤已达到较高水平,因此,将0.6 MPa作为该工程的注浆压力预警指标,而0.9 MPa应作为注浆压力的控制指标。

服役期隧道结构安全控制技术研究综述

结构安全问题始终贯穿着隧道全寿命周期,是保障交通线路正常通行的关键节点之一。从隧道结构典型病害类型、病害感知、结构安全状态评价与病害整治等方面入手,梳理服役期隧道结构安全控制技术的研究现状。研究结果表明:服役期隧道结构病害主要包括水害、混凝土结构裂损、结构变形超限以及衍生病害;渗漏点的分布与隧道结构的复杂程度有一定关联。隧道病害受周边环境和结构自身共同影响,不同病害之间相互影响、关系密切,在特定情况下互为因果。高清数字图像、激光点云、探地雷达图像均可作为深度学习的训练数据集,病害识别的效果与计算机性能、GPU以及神经网络模型有直接关系,工程中通常借助快速移动平台提高病害的识别效率;依托量子计算的人工智能手段将是隧道病害感知发展的方向。健康监测系统的实施是掌握隧道结构安全状态的重要手段之一,针对其故障率高、成本高、条件要求高的缺点,业内已开展了关于轻量化监测的有关探索。规范中推荐的隧道安全评价方法有单指标评价和综合评价,目前常用的安全评价理论有数十种之多,未来应将相关理论与实际工程应用相结合作为研究的重点。注浆是隧道病害整治的重要手段之一。新技术的应用极大提升了隧道病害整治行业的技术水平,但距离大面积推广尚有一段距离,目前隧道病害整治效果的后评估体系尚未建立。

中温温拌再生沥青性能研究

本文对中温再生沥青制备工艺以及性能进行研究,通过试验研究了制备温度、剪切时间、中温再生剂掺量对中温再生沥青性能的影响。研究结果表明,(1)制备中温再生沥青的工艺条件为:70#基质沥青加热温度为120℃,中温再生剂加热温度为80℃,中温再生剂在沥青中的剪切时间为90min;(2)中温再生剂提高了沥青的低温延展性,降低了沥青的黏度,提高了施工和易性;(3)老化沥青的针入度随着中温再生剂掺量的增加而增加,软化点随着中温再生剂掺量的增加而降低,对于70#基质沥青而言,中温再生剂的最佳掺量为沥青质量的4%。

电力隧道顶管施工上跨既有城际铁路隧道的安全影响评估

随着顶管技术在地下工程建设中的广泛应用,不可避免会穿越临近既有建(构)筑物。文章以广州某电力隧道顶管施工上跨既有城际铁路隧道为背景,采用岩土专业分析软件MIDAS GTS NX,建立三维有限元计算模型,采用位移法控制实现了工作井开挖及顶管施工过程模拟,分析了电力隧道顶管施工对既有城际铁路隧道管片、无砟轨道受力变形的影响,以期对类似工程提供参考。

絮状玄武岩纤维沥青混合料技术研究及工程应用

絮状玄武岩纤维作为一种高性能的新型矿物纤维,与沥青混合料具有很高的相容性。为研究絮状玄武岩纤维对沥青混合料路用性能的改善效果,首先分析了絮状玄武岩纤维的技术指标,其次开展絮状玄武岩纤维沥青混合料的配合比试验,最后评价了絮状玄武岩纤维沥青混合料试验路的铺筑效果。结果表明,絮状玄武岩纤维沥青混合料的体积参数满足技术要求,具有优异的高温稳定性,依托宁连一级公路养护工程,铺筑的絮状玄武岩纤维SMA-13试验路取得了较好的应用效果。

一种添加剂对沥青的改性研究

研究了一种添加剂对70#基质沥青和SBS改性沥青性能的影响。研究结果表明:添加剂对70#基质沥青的性能影响不大,对SBS改性沥青的性能提升作用显著。分别在SBS改性沥青中添加8%、9%、10%、11%和12%的添加剂,研究了添加剂在SBS改性沥青中的最佳掺量。研究结果表明:添加剂掺量为9%和10%时,改性沥青具有较好的综合性能。

国省道干线快速改造的关键问题研究——以苏州地区为例

为有效提升国省道干线的交通疏解能力,以苏州B路段(A国道)为切入点,在分析其功能定位的基础上针对横断面、线性设计指标、出入口及平面交叉口等关键问题展开分析,提出对应的优化设计方案。使用协调性评价方法对改造方案的可行性进行评估,结果表明,此路段具备国省道干线快速改造的基本条件,对苏州地区其他国省道干线的快速改造工作具有一定的参考性。

基于红外热成像的涂层厚度检测及均匀性评价

锁相红外涂层厚度检测技术具有非接触、面测量等优势,具有广阔的应用前景。制作变厚度涂层试件对锁相红外涂层厚度检测参数进行优化,建立了锁相红外涂层厚度检测标定曲线,制定了其涂层厚度检测合格要求与均匀性评价方法。最后,通过试验验证了基于锁相红外热成像技术的涂层均匀性评价方法的准确性和有效性。

城市更新背景下市政基础设施地下化绿色发展思考——以江苏省为例

对国内外市政基础设施地下化的发展历程进行调研,并结合江苏省城市建设与更新的特点和既有案例,针对调研发现的市政基础设施地下化建设发展中的制约因素进行梳理和分析,从节约土地、节水、减少环境污染、综合能源利用等方面进行分析和总结,提出地下市政基础设施的绿色低碳发展思路。市政基础设施地下化需要结合城市更新研究并推动配套政策性法规落地,立足各地实际做好“地上+地下”全域空间规划,规范地下市政基础设施的建设、管理和运行,积极探索和推广建设“四合一”地下市政基础设施,以减污降碳协同增效作为地下市政基础设施的重点战略方向,整合协同利用城市存量空间及对既有市政基础设施进行“地上+地下”更新改造,缓解地面用地紧张,改善城市生活环境,实现绿色、可持续发展。

路基粉土动态回弹模量试验与预估模型研究

对不同含水率和压实度下的路基粉土进行动态回弹模量试验,结果表明:动态回弹模量随着围压的增大而增大,随着偏应力的增加而减小,其受围压的影响更为显著;随着含水率的增大而减小,随着压实度的增大而增大,受含水率的影响更为显著。最后采用物性指标参数塑性指数、含水率、压实度和力学指标参数CBR指标,建立路基粉土动态回弹模量预估模型。

复合增效型沥青面层在高海拔干线公路路用性能研究

为了研究复合增效型沥青面层在高海拔地区干线公路抗车辙效果,在研究复合增效剂作用机理的基础上,分别采用高温抗车辙性能试验和冻融劈裂试验,研究沥青混合料掺入复合增效剂后路用性能的变化。最后通过试验段现场检测分析复合增效型AC-20沥青混合料路面抗车辙性能。试验结果表明:沥青胶结料掺入复合增效剂后,通过提高沥青60℃粘度来进一步提升沥青混合料高温抗车辙性能;同时由于沥青高温粘度降低,从而改善了沥青混合料施工和易性。沥青混合料掺入复合增效剂后能够较大程度的提高高温抗车辙性能和抗水损坏性能。

基于低频采集数据的城市道路车辆轨迹重构

在进行城市道路交通流量调查及部分重要路网节点、交叉口交通数据采集时,采用低频数据收集方式会使车辆轨迹匹配精度低、交通流量数据误差大。通过研究隐式马尔可夫理论及最小费用最大流模型,提出一种车辆轨迹重构方法。该方法利用多源数据融合技术以及地理信息定位匹配技术,对无检测器路段缺失的各项交通基础数据进行合理的演进推算,为车辆轨迹重构研究提供重要的数据支撑。利用成都市某区域出租车的高频轨迹点位数据集进行验证。结果表明,利用车辆低频轨迹点位进行轨迹重构的完全覆盖率达到了89.4%,验证了所提出的车辆轨迹重构方法的有效性及可行性。

对苏南运河“三改二”及江苏省航道网格局调整的思考

为推动江苏水运高质量发展,江苏省正在开展部分航道“三改二”的研究工作。通过引入“每公里航道吞吐量”的概念,分析2022年江苏省内河港口及航道数据,结果表明:苏南水网每公里航道吞吐量是苏北的4倍,在苏南现有土地及岸线资源有限的情况下,为避免对经济发展形成制约,优先发展苏南运河“三改二”是合理的。结合苏南、苏中、苏北不同地区的航道网特点,分析对发展过程中需要重点关注的其他问题,以期为江苏水运事业发展献计献策。