摘要:该文分析缓和曲线设置的必要性和作用,基于JTG D20-2017《公路路线设计规范》对缓和曲线的规定和国内外关于缓和曲线长度的计算机理,探讨JTGD20-2017《公路路线设计规范》中缓和曲线规定的适用性。通过对现行规范有关缓和曲线规定的分析,并结合设计中积累的经验,提出相对现行规范规定而言更具指导意义和操作性的缓和曲线应用方法,以期实现路线线形的设计更科学化、人性化。

摘要:道家“道法自然”的思想,体现的是一种保护自然、保护生态环境的可持续发展观念。“自然”生态理念对指导中国现代高速公路景观的发展具有重要意义。该文以从莞高速公路互通景观设计为实例,根据公路路域自然环境的调查分析,确定了“山、水、田、林”的景观设计主题,将“道法自然”的理念贯穿于整个环保景观设计的全过程,使得互通景观优美自然、 风格朴实、生态环境良好,实现互通自然景观与人文景观的和谐统一,从而探索了“道法自然” 思想在生态型高速公路的设计思路与理念,为推动中国高速公路的生态环保建设起到一定的启发和借鉴作用。

摘要:高速公路终点接线及互通方案的选定是勘察设计的重难点之一,该文主要通过海南(五指)山-海(棠湾)高速公路3条终点接线方案及3个终点互通方案的综合比选,最终选择终点布设于升昌水库附近的接线方案和能够接地方道路的不完全十字形互通。在方案的综合比选中充分考虑了现状路网、东线高速公路及互通布设、地形地物、区域规划、土地性质、 主次交通流向、工程规模、社会影响等多方面因素,将终点位置的选择与互通方案的布设统筹考虑,灵活选择互通形式,为复杂条件下高速公路终点位置及互通方案的综合比选提供参考。

摘要:交通量迅速增长使得高速公路加宽改扩建工作势在必行。该文针对目前传统公路加宽方式用土量大、污染严重、施工周期长等不足,将装配式组合结构运用到公路加宽中,并结合工程实际,利用 Abaqus结合强度折减法对装配式公路加宽结构的路基稳定性进行分析。结果表明:采用此加宽方式后路基稳定性得到提高;加宽下部结构中位于坡上的预制桩较坡下的桩需要更高的单桩承载力;通过适当增大桩长、桩径和桩土间的摩擦系数可以提高路基的稳定性,其中增加桩长带来的效果最明显。

摘要:基于等效围压理论,分别建立是否考虑中主应力影响的加筋挡土墙三维等效围压和二维等效围压土压力计算方法,结合 Plaxis数值模拟,研究了加筋挡墙墙背土压力的大小及分布规律。通过理论计算和数值模拟对比试验测量结果,分析表明:三维等效围压和二维等效围压计算土压力分布均呈近线性,且前者小于后者,两者均小于变系数法;数值模拟土压力沿墙高分布规律与试验测量值接近,总土压力偏小,应力峰值接近且位于墙高1/6~1/3 处;由误差分析可知,中主应力、筋带拉力发挥值及筋-土界面摩阻力是导致理论计算、数值模拟与试验偏差的主要原因。

摘要:为研究开放系统下顶端温度对季冻区路基填土冻胀变形特性的影响,以张家口地区的路基填土为研究对象进行单向冻结试验,通过自制冻胀试验机采集大尺寸试样内部的水分、温度和冻胀量数据并分析其变化过程。结果表明:① -10 ℃时对应的冻胀量最大,-5 ℃次之,-15 ℃最小;② 快增状态冻胀率在-10 ℃时最大,慢增状态和稳态对应的冻胀率随顶端温度的降低有下降的趋势;③ 内部温度沿高度分布逐渐由非线性向线性发展;④ 顶端温度作用对试样内水分分布影响最大深度不超过40cm。

摘要:在临近建筑物深基坑开挖过程中,由于施工控制和地质原因经常会使建筑物出现较大的沉降,严重时会造成房屋开裂和基坑坍塌,而跟踪注浆是控制房屋沉降的有效措施之一。该文依托某临近建筑物深基坑工程,通过现场监测和 Abaqus数值模拟分析注浆对建筑物的影响。结果表明:① 软弱松散地层注浆实现房屋抬升分为前期注浆加固和后期注浆抬升两个过程,前期注浆扰动土体会造成房屋沉降;② 止浆墙可有效控制浆液扩散范围,减小浆液流失,是实现房屋抬升的必要措施;③ 软弱地层临近深基坑建筑物注浆抬升是一个挑战性的工程,前期注浆需低压并少量多次,尽量减小地层扰动,土层有一定强度之后,再高压注浆,可实现房屋止沉抬升。

摘要:为探究装配式基层沥青路面接缝应力在路表温度变化时的情况,应用 Abaqus软件建立路面结构的三维有限元模型,使用稳态热分析获得路表温度变化对接缝应力的影响, 同时通过顺序热力耦合方法实现温度与荷载的耦合,分析接缝的力学响应。结果表明:温度场是非线性的传热过程;降温比升温对基层接缝应力的影响更大;接缝温度应力随面层厚度的增大而减小,受基层尺寸影响小;温度对接缝应力的影响远大于车辆轴载;超载重载对道路结构有严重危害。

摘要:为了更好地分析沥青路面动态弯沉随行车荷载的演化规律,通过 FWD 现场实测动态弯沉和不同类型的温度采集,采用变量分离的方法开展弯沉温度的修正研究。首先选取指数函数、Boltzmann和 DoseResp函数模型分别与6种温度指标拟合,寻找出最能反映路面动态弯沉变化的温度类型,在此基础上建立了3种温度修正模型,从修正效果对比发现,基于 DoseResp函数的类S形曲线温度修正模型的相关系数达到了0.92以上,可靠度高,形式简洁,修正效果良好,符合路面动态弯沉演变规律。

摘要:为探究通道与土体间的界面摩擦系数以及地基刚度对装配式箱形通道受力的影响,考虑土与结构的相互作用,建立二维有限元模型,并针对不同填土高度进行分析。研究表明:随着界面摩擦系数的提高,通道顶部土压力逐渐减小,当顶部土压力的减小程度小于摩擦力的增大程度时,基底应力表现出增大现象;反之,基底应力表现出减小现象;界面摩擦系数对结构最大弯矩影响较小,对结构最大轴力影响较大;摩擦系数为0.4~0.9时,前者变化幅度最大为3.2%,后者变化幅度最大为26.8%;随着地基刚度的增加,基底应力集中现象越来越明显;地基刚度对结构最大弯矩影响较大,对结构最大轴力影响较小;地基刚度为45~109 MPa/m 时,前者变化幅度最大为43.7%,后者变化幅度最大为17.7%。实际工程中,地基刚度需综合考虑地基承载力和结构内力的要求,无需过分追求增加地基刚度。

摘要:覆冰条件下路面行车性能下降极易诱发交通安全问题,引发交通事故的根本原因是胎面-路面接触界面的摩擦性能的改变。该文根据路表构造深度特征,理论分析薄层冰路面、厚层冰路面条件下摆值的适用性,并于陆地交通气象灾害防治技术国家工程实验室开展室内模拟试验,利用维萨拉遥感道面状态传感器、摆式仪采集不同覆冰路面结构的冰层厚度、 冰层表面温度及摆值,分析覆冰路面摩擦性能的影响因素,通过回归分析方法建立薄层冰路面摩擦系数与冰层厚度、厚层冰路面摩擦系数与冰层表面温度的关系模型。结果表明:薄层冰路面摆值与冰层厚度间呈二次函数关系;对于厚层冰路面,其摆值与冰层表面温度亦呈二次函数关系。

摘要:该文介绍了排水路面具有防止水漂、抑制溅起水雾、减轻眩光以及降低噪音的优点。结合沪昆高速公路(G60)湘潭至邵阳段大修设计和路面施工技术,对 PAC-13排水路面的路面设计、沥青混合料路用性能以及施工工艺进行研究。对 PAC-13排水路面的系统检测评价表明:PAC-13排水路面既具有优良的排水能力,又有足够的高温抗车辙性能和抗水损坏性能。

摘要:为了研究部分预应力混凝土(PPC)斜拉桥体系的抗疲劳性能,对某 PC(预应力混凝土)斜拉桥的缩尺模型进行了 B类预应力混凝土的设计并进行了相关疲劳试验,从3个维度(主梁位移、索力变化、刚度)综合验证了部分预应力设计在斜拉桥设计上的可行性。研究结果表明:采用部分预应力设计的斜拉桥主梁在正常行车状态下,拉应力控制较好的情况下, 混凝土在拉压区交替变化时不会产生损伤开裂。几乎不对主梁刚度造成退化,同时位移与索力的恢复较好。还发现边界条件对于整个体系影响较大,承受了较大的荷载,因此优化边界条件,可以改善斜拉桥的荷载分配,从而改善受力性能。表明了混凝土斜拉桥采用部分预应力设计是可行的,可为后续 PPC斜拉桥的研究提供思路。

摘要:半漂浮体系斜拉桥索塔一般设置下横梁构造,该文综合武穴长江公路大桥南索塔下塔柱较短,受力条件复杂等情况,索塔采用 A 形,并设置开口式下牛腿支撑主梁体系。以往索塔下横梁施工工艺主要分为塔梁同步、塔梁异步。此索塔下牛腿构造产生水平分力大, 下牛腿塔柱龄期、应变幅度控制要求高,而且分两次浇筑,需重点考虑第二次浇筑对第一次已浇筑混凝土加载影响等因素;综合上述因素,比选后,选择塔梁同步施工方案,采用落地钢管支架,而且设置水平横撑,同步对称浇筑混凝土施工;通过合理安排施工顺序,择优施工工艺, 圆满完成下牛腿施工。工程实践表明:该施工工艺可为下牛腿安全、高效、优质完成施工提供可靠保障。

摘要:介绍了城市桥梁采用分箱式主梁、整体大悬挑横梁墩梁固结的新型节段预制拼装箱梁结构形式。针对城市预制拼装桥梁的特点,从结构体系、结构构造及施工方法等方面系统地提出了分箱室节段箱梁、半固结结构体系、基于施工效率的混合配束预应力体系、预应力转向锚固构造集成设计、横断面标准化、剪力键标准化、耐久性设计以及双幅同步架设施工等技术措施,深入研究多主梁空间受力性能,探索城市高架桥梁新型节段预制拼装箱梁结构设计的标准化,详细论述了设计所考虑的技术要点与创新。

摘要:高海拔地区具有气温低、昼夜温差大、太阳辐射强的特点,薄壁空心高墩受日照辐射和空气温度影响较大。为合理指导施工,必须研究高墩在日照温度下的温度场和温度效应。依据热交换理论,基于现场实测温度,利用有限元 Ansys软件,分析了薄壁空心高墩一天中温度变化和温度效应,得到了薄壁空心高墩温度场特性和温度引起的应力、位移分布规律,可为高海拔地区薄壁空心高墩的设计和施工提出合理化建议。

摘要:现代人行桥为追求美观,其设计多采用大跨轻柔的复杂结构形式。基频过低的人行桥易受行人荷载激励产生共振,从而影响行人通行舒适性。为探究人桥共振的舒适度评价机制,该文以外倾单肋曲线人行钢拱桥为研究对象,基于 Midas/Civil平台对结构进行振型分析;结合德国规范 EN03建立了不同人流密度下的人群荷载模型,通过时程分析和单自由度方法对比了桥梁振动峰值加速度,两者差值不超过2%;根据舒适度指标,对桥梁进行综合评价。结果表明:多人荷载数学模型仍需改善;人致振动加速度与行人密度正相关,但行人过密难以走动会引起动力效应的衰减;桥梁在正常运营状态下的振动舒适度满足要求。

摘要:GFRP-混凝土-钢组合梁桥是一种新型桥梁结构,结构中的 GFRP板可以有效减少混凝土碳化、钢筋锈蚀,并显著改善组合板的受力,从而提高桥面板的长期性能,并进一步提高组合梁桥的使用寿命。该文结合预应力 GFRP-混凝土-钢组合连续梁桥的工程实践,介绍了 GFRP-混凝土-钢组合梁桥的传力机理、GFRP板的截面设计、GFRP-混凝土界面处理、GFRP板对桥面板受力性能改善等内容。

摘要:为减小大跨度钢管混凝土拱桥自重,提高大跨度钢管混凝土拱桥的施工便利性,提出使用预制空心钢管混凝土构件代替实心钢管混凝土构件作为大跨度钢管混凝土拱桥拱肋的新思想。该文采用有限元分析方法对某特大桥进行了试设计研究,建立空心钢管混凝土拱桥模型和实心钢管混凝土拱桥模型,在不同工况组合条件下,对两者拱肋内力、挠度进行了分析比较,使用现有规范的计算公式进行承载力验算。结果显示:空心钢管混凝土方案与原实心钢管混凝土方案相比,拱肋各杆轴力有明显减少,不同杆件、不同主拱圈截面弯矩有减少亦有增加,不同方案对挠度的影响不大,空心钢管混凝土构件均满足承载力要求。分析结果表明空心钢管混凝土代替钢管混凝土的新思想具有可行性,可以减小大跨度拱桥整体自重,减少混凝土用量,降低拱肋上、下弦杆轴力,在提高大跨度拱桥整体力学性能和经济性方面具有一定优势。

摘要:以青海省大循高速公路卧龙沟4号桥为工程背景,结合高海拔峡谷地带跨越沟谷及该地区年施工期短的特点,从结构体系和构件组合两个层面阐述了该桥选择高墩 T 梁连续刚构的设计选型思路。通过对比研究发现 :① 采用先简支后连续(连续刚构)的结构形式,可以实现桥梁的快速施工,适应高海拔地区年施工期短的工程特点;② 在构件层面选取 “T梁+空心薄壁墩”的组合是比较合理的。

摘要:针对中国与澳洲结构设计规范关于弯曲受力的差异,以结构弯曲受力计算作为切入点,比较分析了中国规范 GB 50010-2010(2015版)《混凝土结构设计规范》和澳洲规范 AS 3600-2009《澳大利亚混凝土结构规范》在材料属性、设计计算理论、配筋率、受弯极限承载力等几个方面的不同。结构设计中,中国规范考虑材料的设计值,澳洲规范采用的是未折减的标准值;两国规范均采用了基于概率理论的分项系数设计理念,在形式上虽有差别,但实质上都是要求结构的设计承载力大于预期中结构所要承受的荷载效应;尽管两国规范在结构抗弯承载力计算方面有诸多差异,但最终计算所得抗弯承载力结果相差不大。算例结果显示:中澳两国规范的适筋梁抗弯承载能力相近,最大差值约为7%;适筋范围内,配筋率越大,中国规范与澳洲规范计算的抗弯承载力比值越小。

摘要:以龙冲清水河大桥为工程依托,详细介绍了多跨连续拱桥在不设置制动墩的情况下,主拱圈单跨施工的解决方案。针对主拱圈单跨施工产生的水平推力,提出了在墩间增设临时系杆抵消水平推力的设计思路。通过计算,得到最大水平推力及临时系杆的最少设置根数,同时对临时系杆的安装、张拉、放张及拆除等工序进行了阐述。为了保证主拱圈单跨施工安全,对桥墩倾角和临时系杆的张拉力进行了监测。多跨连续拱桥在墩间增设临时系杆实现单跨施工,能够产生可观的经济效益,为今后连续拱桥设计及施工提供了良好的经验参考。

摘要:湖北云南庄特大桥为(150+280+150)m 拱梁组合空腹连续刚构桥,结构形式新颖,通过加大根部主梁高度对腹板进行挖孔,形成空腹三角区,实现突破常规连续刚构桥主跨跨越能力受限的目的。拱梁组合空腹连续刚构桥受力复杂、技术难度大。研究得出,桥型结构融合拱桥与梁桥的受力模式,空腹区段非常规梁段的受弯构件,其上弦为偏心受拉构件、下弦为偏心受压构件;针对上、下弦梁体汇合处,提出一种“Y”字形关键传力构造。计算表明: 结构传力明确、安全可靠、施工便捷;根据桥型特点,提出空腹区段上、下弦均采用临时扣索辅助挂篮悬浇的创新施工方式,比选了上弦临时索塔及扣索的合理拆除时机;研究了箱梁根部空腹区高度对主梁刚度及下弦根部内力的影响规律,提出空腹区设计高度为主跨跨径的 1/7.5~1/8.5的建议取值。

摘要:目前关于前支点挂篮中间索力的确定方法主要是根据中间二次张拉的施工工序, 以中后挂点反力不超过挂篮空载状态下的挂点反力为控制目标确定中间索力可行域,未考虑实际施工的锚杆预张力。该文通过对前支点挂篮的静力分析,得到各施工工况下中后挂点受力表达式,提出以不同工况下挂点支反力不超过锚杆预张力为控制目标确定一张、二张力可行域,在此基础上提出以中间一次张拉索力可行域的计算结果判断合理中间张拉次数,并分别推导了各可行域上下限的表达式,将其应用于实桥的中间索力计算。结果表明:① 以表达式确定的中间一次张拉索力可行域存在,且取上下限平均值作为中间索力,也满足主梁受力要求;② 实桥可采用中间一次或两次张拉的施工工序,但一次张拉更有利于施工。因此,通过该文论述的方法能同时确定合理的中间张拉次数及索力。

摘要:传统前支点挂篮主要依靠液压油泵配合千斤顶单点操作,挂篮行走速度慢,挂篮提升、下放、行走操作同步性差,微调纠偏困难、操作繁琐,施工投入人员多,挂篮操作无精密仪器测量,施工精度、智能化程度不高。为解决传统前支点挂篮在施工中的不足,该文通过对前支点挂篮系统进行研发和创新、操作步骤进行简化,以实现前支点挂篮自动化、智能化应用。

摘要:体外预应力混凝土节段梁以其独特的结构体系和可预制装配的施工特点,在跨江跨海、城市等建设环境中有较大的优势。但在节段梁预制拼装期间由于存在收缩、徐变及施工偏差等因素,容易引起节段梁施工控制的精度问题,现行规范有关混凝土收缩、徐变及预应力损失多以试验室模型试验结果为依据确定。该文结合五峰山长江大桥引桥节段梁预制拼装案例,建立全桥有限元模型和节段梁模型,分析节段梁在存梁期收缩、徐变的不同模拟方式并进行对比,给出实际条件下存梁对节段梁应变的影响,分析节段梁拼装期间预应力等参数的影响模式,最终提出混凝土节段梁过程控制模拟建议。

摘要:为了确定大跨度斜拉桥的合理成桥索力,以塔、梁拉压及弯曲应变能为目标函数, 并根据合理成桥状态的要求对塔、梁、索的受力变形进行约束,建立索力优化数学模型。为了解决标准粒子群算法易早熟收敛、局部寻优能力差的问题,将基于局部邻域搜索的禁忌搜索算法与标准粒子群算法结合,提出一种改进的粒子群算法,并将其应用于工程实例,成功实现了斜拉桥成桥索力优化。研究表明:改进粒子群算法在收敛性能及寻优能力方面均得到明显改善,应用于大跨度斜拉桥索力优化中,结构的受力变形状态更为合理,优化效果显著。

摘要:为解决斜拉法施工大范围分级张拉工序复杂、受桥面临时荷载影响大等实际问题, 依托“先斜拉-后悬索”工艺施工的某大跨度桥梁,详细计算张拉过程中斜拉索的引出量,并利用无应力状态法和传统计算中的预应力模拟分级张拉。研究结果表明:影响矩阵法计算张拉引出量精度较高且操作简单;“等效温差法”和“单元生死法”以无应力索长为控制指标,张拉模拟无需参照传统方法计算各施工阶段张拉索力,同时减少桥面临时荷载移动、相邻索力调整对目标索力的影响;鉴于分级张拉中间过程的无应力索长调整量未知,直接以“体外力” 模拟分级张拉避免单一调整无应力索长而反复试算;结合二者的优势,以调整无应力索长模拟张拉为主、“体外力”控制分级张拉为辅进行大范围分级张拉模拟,验证了该模拟技术的可行性与优越性。

摘要:对于具有主、副塔和分段索的多段索异形塔斜拉桥,塔和索相互作用影响较为复杂,特别是施工阶段的索力计算更为繁琐,其索力计算难点体现于多段索间的相互影响及桥塔刚度随塔间索索力的变化而改变。为研究该类桥施工监控中的索力控制问题,以多段索异形塔斜拉桥为研究对象,对比了正装、倒拆等计算方法后,采用无应力状态法建立 Midas模型进行理论研究,探讨了无应力状态法求解此类桥梁施工阶段拉索张拉力的适用性等。研究结果表明:结合无应力状态法增设中间施工控制状态能极大简化多段索异形塔斜拉桥繁琐索力计算;面对由于施工工序变更等原因引起的复杂索力调整问题,能高精度快速求解各施工阶段拉索的张拉力。基于无应力状态法增设中间施工控制状态的索力计算方法拓展了无应力状态法控制理论在该类桥型中的应用。

摘要:各国规范均为一套系统且复杂的体系,难以用简化的分析方法进行全面的对比。 对比规范的安全度,需要从作用效应和抗力效应两个方面综合考虑。作用效应需要进行不同状态的荷载组合以得到结构的组合内力,抗力效应需要考虑承载能力状态、正常使用极限状态(抗裂要求、混凝土压应力要求、刚度要求等)。而桥梁结构的形式多样,汽车荷载的布置也存在很大的变化,给规范的对比研究增加了很大的困难。该文旨在通过对中欧规范 T 梁的设计对比研究,提出较为直观的设计对比结果。

摘要:以富水砂砾层某城市下沉式隧道深基坑临近河道施工工程为背景,借助 FLAC^3D 软件建立深基坑三维数值计算模型,研究河道不同水位作用下深基坑围护结构稳定性变化规律,并研究深基坑坑外加固措施对基坑围护结构稳定性的控制效果。研究结果表明:富水砂砾层下地下水位变化对深基坑围护结构稳定性影响显著,地层未加固时深基坑施工安全水位宜控制在地下9m,高于安全水位时,需采用坑外加固措施;坑外加固措施能够有效地减小基坑围护结构水平位移,显著提高围护结构的抗倾覆稳定性,深基坑坑外加固的合理宽度为6 m,深度为24m;增加加固深度对控制基坑稳定性影响较宽度更为有效,在实际注浆设计时应以控制注浆加固深度为主;采用坑外加固措施后基坑施工完成时监测围护结构最大水平位移为25.5mm,基坑变形控制在安全范围以内。

摘要:监控量测是新奥法的三大要素之一。在公路隧道施工过程中,传统的监控量测方法在实际操作中存在许多局限,进行非接触式量测更具有可行性,值得推广。该文依托延崇高速公路隧道施工现场的监控量测工作,采用专用于变形监测的精密测量机器人 TM50,对比了对边量测以及手动、自动和人工辅助瞄准多测回三维坐标量测4种不同监测方法的量测精度和速度。结果表明:人工辅助瞄准多测回三维坐标量测是上述4种公路隧道施工监控量测方法中精度最高、速度较快的方法,能够确保量测精度达到相关规范要求。

摘要:深水桥梁基础系统本身较为复杂,施工过程中风险因素繁多且相互交叉、制约,因此为对其进行客观全面的风险评估,须充分考虑其风险指标间固有的模糊性、随机性和相关性问题。鉴于此,该文提出了一种组合网络分析法(ANP)和云模型的综合风险评估方法。 首先选取自然风险、人为风险、施工风险和组织管理风险组及18个二级指标构建风险评价指标体系;然后,建立多层次的 ANP结构模型,求解出各层次中各指标的全局综合权重;最后, 根据评估数据分别计算标准云和评价云数字特征,结合全局权重计算综合云,通过相似度计算得出最终评价结果。运用该风险分析方法对某跨江斜拉桥基础工程施工进行分析,得出基础施工安全风险综合云模型数字特征,确定风险等级为Ⅲ级并对结果进行了验证。结果表明:该方法充分考虑了风险因素之间的相互影响,所得结果更全面、更准确、更直观。

摘要:山区高速公路隧道进出洞口大部分位于地质条件复杂、地理位置险峻地带,施工过程中为确保安全,设计安全风险系数较高,设计一般为双向掘进,洞内出洞,施工过程一般比较谨慎保守。通过隧道超前地质预报分析,结合现场实际情况,依靠超前小导管对围岩进行超前支护,将施工方案由双向掘进洞内出洞优化为单向出洞。该文以文马高速公路土司城隧道出洞施工为依托,采用超前小导管代替大管棚超前支护,对独头掘进隧道“晚出洞”技术进行了分析与探讨。

摘要:万州新田长江大桥北岸锚碇工程位于危岩带下,在爆破开挖扰动下极易出现崩塌, 危及施工安全。目前国内外对于危岩带下锚碇基坑施工尚没有可借鉴的经验,鉴于此,该文介绍了危岩带下锚碇基坑的施工技术方案,包括危岩处置和爆破方案设计,并对施工期爆破振动进行了监测。结果表明:所提施工技术方案完全可行,施工期危岩体整体稳定,振动监测指标符合规范要求,确保了锚碇基坑施工期的安全性。

摘要:采用明挖法施工隧道具有安全可控、施工进度快的优点,但也存在工序琐碎、质量控制不稳定以及成本偏高的问题。以标准化理念再造施工流程,能够进一步降低施工风险、 提高施工质量、节约工程成本。该文以京雄铁路机场2号线明挖隧道为工程背景,建立基于台车的移动工厂生产模式,对明挖隧道的防水工程、钢筋工程、混凝土工程的标准化工艺进行研究,并结合实践效果总结施工品质或效率的控制要点。

摘要:明挖法施工是一种常见的隧道施工方法,衬砌施工是明挖隧道施工的关键环节,如何低成本、快速、高质量完成衬砌施工又是明挖隧道施工的关键一环。该文以京雄铁路机场 2号线明挖隧道为依托,研究一种基于移动支架法施工的明挖隧道衬砌快速施工方法。通过理论分析与现场试验相结合,研究这种支架的合理结构形式及对应的施工工艺,分析其合理的支撑体系特点与优势。结果表明:这种施工方法具有施工快、成本低、质量可控等优势,是一种可在中等长度明挖隧道施工中推广与应用的方法。

摘要:目前山岭隧道主要采用超前长大管棚预支护措施下进出洞,已形成了“模块化”设计。该文以蒙华铁路南朝街2# 隧道为依托,详细介绍了超前小导管预支护下隧道进洞的主要工序。通过微台阶开挖、初支仰拱快速封闭成环形成锁口圈,隧道初支拱顶沉降控制在24 mm 左右,隧道进洞相比采用超前长大管棚预支护节省工期15d,且节省了部分工程费用。 该技术已在蒙华铁路200多处进、出洞口工点得到成功应用。

摘要:为研究“互补式通风+排烟竖井”组合通风方式隧道内风速变化规律,采用物理试验研究手段,对初步拟定的隧道通风方案进行模拟研究。针对营尔岭隧道建立1∶10的通风物理模型,观察隧道模型各区段内气体的流动状态。研究结果表明:竖井采取排风状态,打开上行隧道竖井阀门,增大竖井风机频率时,上行隧道送风段及其短道段风速保持稳定,排风段风速减小;下行隧道送风段内竖井到隧道出口段风速减小,竖井到右线横通道段风速保持稳定,短道段和下行隧道排风段风速增大;打开下行隧道竖井阀门,增大竖井风机频率时,上行隧道内的风速均保持增大;下行隧道排风段风速有缓慢增加趋势,但总体上各个区段的风速基本保持稳定。

摘要:近年,对于超大断面小净距隧道应力场演化过程问题,国内外学者都进行了深入研究,并取得了实质性成果。该文综合考虑济南市东南二环绕城高速公路大岭隧道进口净距较小、埋深较浅等特点,选取大岭隧道进口段作为研究对象,借助 Ansys、AutoCAD 等软件,基于有限差分软件 FLAC3D,构建了大岭隧道进口段的三维模型,开展了超大断面小净距隧道全工序施工数值模拟工作,对比分析了超大断面小净距隧道分别采用 CD 法及台阶法施工过程中隧道围岩变形规律,探究了 CD法施工过程中隧道围岩塑性区分布及应力演化情况。模拟结果表明:采用 CD法和台阶法施工时,隧道开挖破坏了隧道原有应力分布状态,导致拱顶围岩均出现较大速率的位移沉降量。其中,采用 CD 法施工时隧道围岩整体变形相对较小, 但是横撑的拆除引起隧道围岩变形、应力的突变,易出现塌方等事故,需加强支护。此外,综合考虑超大断面小净距隧道采用 CD法施工过程中先行洞与后行洞之间的相互影响作用,研究了隧道围岩塑性区时空效应及其应力演变过程,研究结果可为超大断面小净距隧道施工及隧道围岩力学稳定性评价提供参考。

摘要:隧道衬砌施工是隧道施工质量控制的关键工序,如果控制不佳,极易引起衬砌开裂等施工病害。传统的衬砌布料施工直接采用混凝土泵送设备浇筑,在浇筑过程中需要不断移动布料点位置,施工效率较低,易出现冷缝、局部不密实等病害。为了解决这一问题,该文以京雄铁路机场2号线为依托,通过理论研究与现场试验相结合,研究一种多点对称布料混凝土浇筑施工方法。研究结果表明:这种施工方法操作简便,可自动完成后续布料工作,无需过多人工操作。能够实现多点布料连续,使得混凝土基本实现连续浇筑,提高混凝土的浇筑质量,可在明挖隧道混凝土浇筑施工中推广应用。

摘要:纳米材料是当今流行的材料,具有普通材料所不具备的特殊性能,已开始用作沥青改性剂。该文首先介绍了几种常用的纳米材料和纳米改性沥青及混合物性能的测试方法。 然后总结了不同纳米材料对沥青性能的影响。最后,详细介绍了各种纳米材料对沥青性能影响的改性机理。研究发现:不同的纳米材料对沥青的性能有不同的影响,但它们可以显著提高沥青某些方面的性能,如高温性能、流变性能和抗老化性能。此外,大多数性能改性是由于沥青和纳米材料的物理和化学影响,有些是由于它们的本身性质影响沥青性能。

摘要:为了解决磷、钛石膏工程应用不足之处,对其工程力学性质进行研究并提出改良方案。对磷、钛混合石膏掺加不同配合比的水泥、石灰、石膏及液黏剂进行击实试验和不同配合比、不同龄期、不同干湿循环次数的无侧限抗压强度试验。发现改良体系最大干密度及最佳含水率变化较小,相同压实度钛石膏较磷石膏无侧限抗压强度更高,水泥石灰双掺改良体系较单掺改良体系无侧限抗压强度更高,水泥掺量为3%以上的改良体系强度随龄期增长显著,其无侧限抗压强度随干湿循环次数及水泥掺量增加而增强。

摘要:为有效解决SBS改性沥青中掺加废旧橡胶粉的质量控制问题,该文根据 SBS改性剂和橡胶粉在三氯乙烯中溶解性的差异,对不同样品渗流度S[即规定时间(10min)内滤液的质量与原样质量的比]的差异进行了研究。结果表明:渗流度试验结果对于 SBS改性沥青中是否掺杂橡胶粉具有较好的甄别度,通过试验提出将渗流度是否小于70%作为辨别 SBS 改性沥青中是否掺杂橡胶粉的判定标准。利用该方法可以对实际工程中未知改性沥青是否掺有废旧橡胶粉进行有效甄别,实现对改性沥青的质量控制。该方法设备简单,操作方便,适合在施工现场进行推广应用。

摘要:针对聚丙烯纤维陶粒混凝土,开展系列冻融损伤试验、不同冻融损伤次数后的抗压及劈裂抗拉破坏试验,观察冻融损伤试验现象,证实了纤维可以有效改善陶粒混凝土的抗冻性能,并可延缓陶粒混凝土抗压强度和劈裂抗拉强度的衰减。通过测试冻融损伤参量的变化与发展过程,总结归纳出各冻融损伤参量的演变规律。分别以质量、相对动弹性模量、抗压强度、劈裂抗拉强度定义的损伤变量,建立含冻融循环次数和纤维掺量两个自变量的冻融损伤模型,该模型可以很好地反映出纤维陶粒混凝土在冻融循环作用下的损伤过程。

摘要:灌入式复合路面是一种在开级配沥青混合料中填充水泥砂浆而形成的路面结构, 兼具沥青路面与水泥路面的优点,但其优良性能的发挥主要取决于基体沥青混合料的合理设计与否。为此,该文提出三阶段检验法,以 GOAC-13和 GOAC-16两种沥青混合料为例, 首先检验基体骨架的基本性能,其次考虑水泥砂浆在满足第一步条件下的灌入效果,最后通过检验复合材料的性能指标作为综合评判标准。结果表明,通过三阶段检验法得到的灌入式复合沥青路面具有优良的路用性能,可以满足行车需求;而且适当减小灌入式沥青混合料的公称最大粒径,有利于增强其抗剪切强度和高温稳定性能。

摘要:该文主要研究聚酯纤维对水泥稳定再生骨料性能的改善作用,在不同的聚酯纤维掺量条件下,测试水泥稳定再生骨料力学性能、抗冲刷性能与干缩性。研究结果表明:在一定聚酯纤维掺量范围内,随聚酯纤维掺量增加,水泥稳定再生骨料无侧限抗压强度先增加后减少,劈裂强度不断提高,抗压弹性模量变化规律与无侧限抗压强度变化规律类似,扫描电镜结果能较好地解释上述规律。另外,掺入聚酯纤维能显著提高水泥稳定再生骨料抗冲刷性能, 并降低其干缩变形。

摘要:由于地质、水文及受力等自然条件的差异性,软土的剪切强度参数也会随之变化。 该文通过三轴不固结不排水剪切试验和直剪快剪试验,对不同水泥掺量下水泥土的抗剪强度参数进行了试验研究。结果表明:在三轴不固结不排水剪切试验中,当掺入比和龄期均相同时,峰值强度随围压线性增加;当掺入比和围压均相同时,峰值强度随龄期逐渐增加;当掺入比保持不变时,黏聚力随龄期线性增加,而内摩擦角随龄期线性减小;当龄期保持不变时,黏聚力随掺入比线性增加,而内摩擦角随掺入比线性减小。在直接快剪试验中,相对于三轴不固结不排水剪切试验结果,当掺入比、龄期均保持不变时,直接快剪试验得到的黏聚力要稍小,而内摩擦角要稍大;当掺入比保持不变时,黏聚力随龄期线性增加,而内摩擦角随龄期线性减小;当龄期保持不变时,黏聚力随掺入比线性增加,且龄期越大,增加幅度越大;而与黏聚力相反,内摩擦角随掺入比线性减小,且龄期越大,减小幅度越小。

摘要:为了避免施工车辆带走黏层油,导致层间黏结不良,采用乳化剂、增强增韧剂、弹性体改性剂和基质沥青研制不黏轮乳化沥青。首先,通过室内试验研究了乳化剂种类、增强增韧剂和弹性体改性剂掺量对乳化沥青性能的影响,最终确定出乳化剂选用单季铵盐类 RHJ-A,用量为0.4%,增强增韧剂和弹性体改性剂的最佳掺量均为8%;其次,研究了其与 SBS改性乳化沥青、市售乳化沥青的基本性能、不黏轮性能和黏结性能。结果表明:其软化点、延度均远远优于市售不黏轮乳化沥青;且其5、25及40 ℃层间拉拔强度均高于市售不黏轮乳化沥青和SBS改性乳化沥青,并表现出优异的不黏轮特性;最后,采用荧光显微镜技术、 反射率试验和红外光谱手段,研究了自制不黏轮乳化沥青微观作用机理,表明两种外掺剂提升了沥青软化点,降低了沥青黏度,且由于其密度较小、比表面积较大等原因分布于乳化沥青表面形成超薄隔离膜,起到不黏轮作用。

摘要:为改善聚氨酯水泥复合材料的受力性能,采用掺加碳纤维、PVA 纤维与钢纤维的方法来增强复合材料的抗弯性能,通过三点试验测试了不同纤维掺比试件的抗弯强度,并采集了加载中试件梁底的应变变化。由此对比总结了不同纤维掺量下复合材料的抗弯强度变化规律;分析了不同纤维掺量下试块受力变形机理。结果表明:3种纤维均能够显著提升聚氨酯水泥复合材料的抗弯强度与延性。

摘要:MMA 彩色抗滑薄层作为彩色路面的一种,以其色彩鲜明起到提高行车安全、美观驾驶环境等作用。基于 MMA 胶结料组成和作用机理,对交联树脂和单体等组分的选用及作用体系进行了分析;采用控制变量法,对各组分(颜料,填料,细集料,骨料)不同用量下混合料的性能进行了试验对比,以拉伸强度、断裂伸长率、流动性及耐磨耗性能等作为评价依据。研究表明:MMA 胶结料 R5-4(脂肪族聚氨酯型)性能最佳;推荐混合料组成为:MMA 胶结料 23%、填料(轻质碳酸钙)21.6%、颜料(氧化铁红)1.4%、石英砂24%、彩色陶瓷颗粒30%。 试验证实其耐磨耗性、低温抗裂及耐碱性均较好,具有一定的推广应用价值。

摘要:对单向塑料土工格栅分别开展了砂类土、圆砾土和角砾土3种填料和标准压实、双倍压实和双层压实3种不同压实工艺进行现场损伤试验,对受损后的土工格栅进行表观损伤评价和强度测试,分析了土工格栅强度损伤机理。发现土工格栅表面普遍存在着轻微磨损、 钝伤和劈裂,压实方式对格栅施工损伤影响程度为双倍压实＞双层压实＞标准压实,得到了适用于工程设计的 D₅₀ 与施工损伤折减系数之间的关系,并发现增大压实土层厚度、减小压实次数能够有效减小施工损伤。

摘要:为探究固废基硫铝酸盐水泥对低液限粉土的固化规律和效果,开展无侧限抗压强度、劈裂强度、CBR、XRD、TGA 和SEM 等试验,研究复掺不同比例硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥的固化剂对固化土力学性能的影响及其微观机理。研究结果表明:相对于普通硅酸盐水泥,固废基硫铝酸盐水泥水化产物中钙矾石含量较高,水化硅酸钙含量较少。单掺掺量为 6%的固废基硫铝酸盐水泥固化土,其无侧限抗压强度前期增长较快,后期增长相对缓慢,28 d强度可以达到0.83MPa;确定胶凝材料掺量为6%,将固废基硫铝酸盐水泥和普通硅酸盐水泥进行复掺时,随普通硅酸盐水泥占胶凝材料比例的增加,固化土抗压强度和劈裂强度逐渐提高,膨胀量逐渐降低。当普通硅酸盐水泥比例由60%上升到70%时,固化土强度提高最为显著,两种水泥的互补性发挥得最好,CBR 可达235%,28d强度可达2.25MPa。

摘要:活性粉末混凝土(RPC)作为一种新型工程材料,其在工程中的应用前景越来越受到关注,但对其抗剪机理尚未完全认识。该文根据 RPC 的力学特性,基于 Rankine破坏准则,推导了极限平衡法求解配筋 RPC梁抗剪承载力的计算公式。该公式形式简洁,主要考虑了剪跨比、纵筋率和箍筋率等因素对抗剪承载力的影响。通过试验梁数据对比,验证了计算公式的有效性。该公式将加深人们对活性粉末混凝土梁抗剪机理的认识,进一步推动活性粉末混凝土在工程中的广泛应用。

摘要:为减少裂缝等病害对在役高速公路路面加铺排水沥青面层使用效果的影响,采用 SBS改性沥青和超弹改性剂,并结合混合料级配设计方法,设计和研究了一种超弹改性沥青裂缝阻断层混合料 AC-5。通过四点弯曲疲劳试验、动稳定度试验、小梁低温弯曲试验对其抗疲劳性能、高温性能和低温性能进行评价分析。结果表明:在20 ℃、1 000με的应变控制模式下,超弹改性沥青裂缝阻断层混合料疲劳寿命超过了200 000次,动稳定度达到5 522 次/mm,小梁低温弯曲应变为7 599με,相比常规改性沥青混合料,具有抗疲劳性能优异以及较好的高温稳定性和低温抗裂性。最后,确定了裂缝阻断层的施工工艺,铺筑了479m 的试验路,通过铺筑2个月后和1年后的现场观测可知裂缝阻断层应用情况良好。

摘要:为研究 OMMT/SBS改性沥青的存储稳定性,对比分析离析试验的冷切法和热融法的显微试样图像中 SBS的细观形态结构,改进荧光显微试样制备方法;将试样在130、60 ℃下储存12、24、48、96、168h,比较宏观指标———软化点增量的变化规律。采用图像拼接技术处理景深过大的荧光显微图像,发现SBS在早期是颗粒小而多,随着存储时间的增加其最大粒径尺寸逐渐变大。采用离析增量指标定量分析改性沥青的存储稳定性,130、60 ℃两种温度下改性沥青的离析率依次降低,说明存储温度对离析效果影响大。

摘要:为改善沥青混合料的路用性能,选用价格低廉、增韧效果强、取材方便的玻璃纤维来改善沥青混合料的黏附性。该文选取高速公路上、中、下面层常用级配:SMA-13、SUP20、SUP-25,分别在其中掺入0.2%掺量,3、6、9、12mm4种长度的玻璃纤维,研究玻璃纤维长度对不同级配沥青混合料路用性能的影响规律。试验结果表明:掺加不同长度玻璃纤维均可提升沥青混合料的各项路用性能,其中高温稳定性、抗疲劳性能以及低温抗开裂性受玻璃纤维长度影响较为明显。通过灰色关联分析发现掺加6mm 玻璃纤维的SMA-13沥青混合料路用性能增强效果最佳;掺加9mm 玻璃纤维的 SUP-20沥青混合料路用性能增强效果最佳;掺加12mm 玻璃纤维的SUP-25沥青混合料路用性能增强效果最佳。即随着沥青混合料级配中公称最大粒径的增加,掺入的玻璃纤维最佳长度也随之增大。

摘要:为了研究复合改良剂对公路路基分散性土的改良效果,从某公路现场采取分散性土,制备了不同配比的石灰+三氯乙酸+聚丙烯酰胺复合改良剂改良试样,通过双比重计试验、液塑限试验、击实试验等方法获取了分散度、界限含水率、压实度、无侧限抗压强度 (UCS)、CBR 等指标的变化规律,探讨了复合改良剂的改良机理,最终通过试验段填筑及观测,验证了复合改良剂改良的有效性和可行性。研究表明:复合改良剂可降低分散性土的分散度、塑性指数和膨胀性,同时提高分散性土的UCS 和CBR,相对非试验段,改良试验段沉降大幅减小,而且水稳定性也得到改善;综合室内试验结果及试验段沉降观测结果,建议复合改良剂的配比为7%CaO+0.8%三氯乙酸+0.2%聚丙烯酰胺,且改良土养护时间应尽量保持在7d以上。

摘要:桥梁动态称重(BWIM)系统将桥梁结构视为一个称重平台,并以桥梁结构影响线为参照,计算过桥车辆的重量。车辆信息的精确高效获取将对现代交通管理和桥梁健康监测等领域产生重要影响。与理论影响线相比,现场标定的影响线可以更加真实地反映桥梁的受力特性,因而可以获得更好的车辆称重精度。传统的 BWIM 系统利用安装在路面的车轴探测传感器获得车轴识别信息(轴数、轴距、车速)。为了实现车轴信息的无损探测,该文提出基于快速傅里叶变换的 BWIM 算法,利用安装在桥底的 FAD 传感器识别车轴信息,并利用现场标定的影响线识别车辆轴重,将 BWIM 系统的应用扩展到大跨混凝土箱梁桥。试验结果表明:快速傅里叶变换可以有效提高车轴信息识别精度,对于整体刚度大、横向效应不明显的桥梁,各车道可采用统一的影响线计算车辆轴重和总重。

摘要:车辆动态称重(Weigh-In-Motion,简称 WIM)系统广泛应用于车辆超载治理、桥梁结构状态监测等领域。在线判别 WIM 系统是否持续具有稳定优良的工作性能,以确保称重数据准确度满足要求是 WIM 系统工程应用需要面对的关键问题之一。该文提出以六轴车首轴重统计均值作为 WIM 系统工作性能判别的依据,并给出了具体操作方法。选取江苏省某超限检测站点2014年10月份车辆动态称重数据作为样本进行了分析。计算结果表明: 六轴车首轴重对车辆载货总重不敏感,六轴车首轴重统计均值具有良好稳定性,超限检测站点 WIM 系统在样本选取时间范围内工作性能稳定。

摘要:在过江通道资源紧张而交通量又过快增长的沿江大城市,采用双层公路桥梁建设方式可以有效缓解交通问题,但双层公路大桥势必会带来更复杂的交通组织,更高要求的交通疏解设计。该文以武汉杨泗港长江大桥工程为例,通过采取合理布局两岸疏解立交匝道、 完善配套道路、重视人行和非机动车慢行系统、因地制宜等对策措施,较好地满足了大桥交通疏解要求。

摘要:为明确现阶段中国高速公路改扩建为超多车道后左侧硬路肩是否设置问题,以广深高速公路为例,利用广深高速公路全线现状交通量、交通事故等数据,从统计学角度对比分析六车道及未设左侧硬路肩十车道路段在实际运营过程中呈现的事故特征及交通特性差异, 确定交织程度、货车比例、超车道事故率等影响左侧硬路肩设置的因素及其阈值,得到结论如下:针对分析路段,平均每公里交织程度高于0.12,货车比例大于0.15和现状超车道事故率大于0.40的多车道路段,在条件允许的情况下,建议设置左侧硬路肩。

摘要:为提升在役旧桥梁组合式护栏的防护能力,采用计算机仿真模拟与实车足尺碰撞试验相结合的方法,对改造前原护栏结构安全防护能力进行分析,在此基础上提出3种桥梁组合式护栏升级改造方案,并利用经过碰撞试验校核的有限元仿真模型对改造方案进行了系统的安全性能评估。结果表明:3种改造方案仿真结果各项安全指标均满足JTG B05-01- 2013《公路护栏安全性能评价标准》要求,其中钢结构加强改造方案达到 SA 防护等级要求, 防护能量为400 kJ;植筋加高式改造方案与包封式改造方案均达到SS防护等级要求,防护能量为520 kJ。研究成果对于完善在役旧桥梁护栏设施和提升公路桥梁通行防护能力具有较好的借鉴意义。

摘要:设置交叉口待行区可以充分利用交叉口内部空间,但是不合理的设置同样会降低运行效率。为了确定十字信号交叉口左转、直行以及全待行区设置方式的适用条件,选取了流量水平大小、转向车比例以及主次路流量比作为主要影响因素,以储备通行能力最大为目标,构建待行区信号交叉口信号优化模型,采用分支定界法对模型进行求解。基于 VISSIM 微观仿真的输出延误,提出了不同待行区设置形式适用性的判别依据。案例分析结果表明: 在交叉口接近饱和并且主次流量比小于0.6时设置待行区的优化效果最明显,其中左转比例小于0.4时左转待行区表现最好,全待行区在交通波动比较明显的情况下具有更高的鲁棒性,适用性最好。