摘要:西南山区工程地质条件复杂,山区高速公路高填方弃土场的滑坡失稳时有发生,这一问题已严重阻碍高速公路的建设。该文以西南山区某高速公路高填方弃土场为研究对象,通过资料分析和现场踏勘,分析弃土场可能发生的破坏模式,结合弃土场建设方案及防护工程设计,定性评价弃土场场地的安全性;再通过定量计算,全面系统地对弃土场场址稳定性、弃土场局部和整体稳定性、弃土场支挡结构的稳定性进行安全评估,并对截排水系统进行验算,可为其他高速公路高填方弃土场的稳定性评估提供重要的类比资料以及技术参考。

摘要:为了研究土工格室加筋土挡墙在静动荷载作用下的受力变形特性,分别设计在静载和动载作用下的加筋土挡墙大模型试验,分析加筋土挡墙的竖向土压力、竖向沉降、面板水平位移以及动力加速度等参数的分布规律。试验结果表明: 加筋层数的增倍增强了土工格室的侧限作用,使挡墙内部受力更加充分和均衡,极限承载力提高了120%,墙面水平最大位移降低了14.3%;动载下挡墙模型的极限承载力为静载模型极限承载力的70%,且模型破坏时的墙面水平位移为相同条件下静载模型的2倍;与动载幅值相比,动载频率对挡墙竖向土压力影响微弱,因此建议在进行动载下加筋土挡墙土压力计算分析时不将频率作为重点影响因素考虑。

摘要:针对边坡稳定分析中安全系数计算复杂和滑裂面优化变量之间相互关联等问题,采用改进搜索者寻优算法 (ISOA)搜索边坡临界滑裂面,ISOA 引入混沌策略,提高了局部搜索能力。用7个基准函数进行测试,结果表明:ISOA 相比原始搜索者寻优算法(SOA),准确性、稳定性与效率都有很大提高。进一步将ISOA 算法与有限元应力代数和法结合分析边坡稳定性,对两道 ACADS考题算例进行分析,结果表明:基于ISOA 的应力代数和法与传统极限平衡法的安全系数误差较小,滑裂面位置基本一致;ISOA 能更高效、准确搜索到临界滑裂面,适合应用于土层非均匀的复杂土坡中。

摘要:目前中国学者尚未开展美国标准下水泥搅拌桩地基处理设计方法及计算理论方面的研究,该文分析并论述美国联邦公路管理局关于软土地基采用深层水泥搅拌桩的设计方法和计算步骤,并对比了中美标准在水泥搅拌桩设计上的差异性,以期为美国标准研究及美标地区岩土工程设计提供技术参考。

摘要:白龙江中游山区公路边坡土体物理力学性质在夏季集中式降雨与高地表温度形成的强烈干湿环境作用下极易发生劣化,致使公路边坡土体发生变形失稳等现象。为研究该类干湿作用下公路边坡土体劣化过程,选取化马滑坡土体为研究对象,对经历多次强烈干湿和日常干湿作用后土体的颗粒级配、密度、液塑限、抗剪强度、单轴抗压强度等指标进行测试。结果表明:以上指标在经历多次不同干湿循环后,均发生明显变化,且强烈干湿循环后试样各项指标变化速率均大于日常干湿循环;多次干湿作用下,土体内部砂粒含量降低,黏粒含量增多,孔隙增大致使试样颗粒均匀性增加,疏松度增大,磨圆度变差。

摘要:该文基于大量运营公路边坡检测案例提出可用于公路边坡破坏潜势风险评估的理论计算模型及评定标准,探讨影响公路边坡技术状况的各主要因素及影响程度,并以实际工程为例进行边坡风险程度预测分析。分析结果表明:基于大量边坡案例的不安定指数方法能够较好地揭示影响运营公路边坡风险的各主要因素,公路边坡破坏的关键因素主要是边坡本体技术状况,边坡防护结构技术状况和坡面地形地貌等因素所占权重相对不高。采用数学统计方法进行边坡破坏潜势风险的评定分级具有一定合理性,建立的边坡破坏潜势风险区域计算误判率能够有效降低。

摘要:利用 Abaqus建立软土地基高速公路拓宽工程的有限元模型,模拟从开始施工到竣工15年后的路基与地基工作状态。通过对比无加固、桩基加固、土工格栅加固以及联合加固等方法,分析路基的工后沉降、土工格栅拉力和路基稳定安全系数等问题。计算结果表明:桩和土工格栅共同作用优于两种处置方法的单独作用之和,联合加固的方法可显著改变路基土的应力分布,减小路基的不均匀沉降,增加拓宽路基的整体性与稳定性,所获得的土工格栅拉力与实际工程相符, 表明了模拟的合理性。

摘要:以襄阳某深基坑工程为依托,现场采取单井及群井抽水试验,将试验数据、理论计算及数值模拟结果进行对比分析,得出该区域地下水及周围湖泊的补水规律,并复核地层渗透系数,为后续采用合理的止水措施提供必要的依据。试验发现:36口抽水井满功率工作后,仍未能达到地下水位降至基底以下1m 的要求,含水层给水度大;抽水井附近与远端的观测井降水速度差异很大,表明地层透水性差,前期以消耗地层静储量为主;以现场实测数据为依据,采用稳定流解析法计算得出的平均渗透系数为56.97m/d,非稳定流算法得出的平均渗透系数为64.5m/d,从安全角度考虑,综合渗透系数按64.5m/d取值,为后续格型地连墙的施工提供依据。当确定了降水井数量和布设位置后,为了缩短工期,适当增大水泵功率可达到缩短工期的目的;当地下水位已降至设计深度后,可按需降水,适当减小开启水泵的数量,可减小地下水的开采总量,保护地质环境。

摘要:依托某高速公路改扩建工程,采用落锤式弯沉仪(FWD)对改建、扩建及新旧搭接位置进行弯沉检测,以评价改扩建新旧路面结构的均衡性,并结合施工过程调查,分析新旧路面结构均衡性的影响因素,提出改扩建新旧路面结构均衡性控制的措施。研究表明:加铺6cm AC-20C后,旧路面超车道的弯沉值降低约50%,旧路面重车道的弯沉值降低约 61.5%,路面结构强度得到明显改善;新旧路面搭接区域弯沉代表值达到19.6(0.01mm),明显高于新旧路面结构其他位置的弯沉值,新旧路面结构的均衡性较低。改扩建高速公路新旧路面结构的均衡性与旧路面结构病害的处治和新旧路面搭接施工的精细化水平有关,通过施工控制,可提高路面结构的均衡性约60%。

摘要:依托水泥路面改扩建复合式路面注浆处理加宽拼接缝的实际工程,委托3家注浆专业公司分别对200m 注浆试验段,制定3种不同的注浆方案对加宽拼接缝处进行注浆处理,并利用落锤式弯沉仪、地质雷达、路面钻芯、现场路面结构开槽等方式对路面补强效果进行了检测。通过对比分析试验段注浆前后动态弯沉和雷达反射检测结果、现场钻芯取样和路面开挖现场情况,分别对3种水泥注浆方案处理水泥路面加宽拼接缝的效果进行评价,结果显示:水泥注浆处理水泥路面加宽拼接缝可在一定扩散半径内,在局部松散、空洞区中产生一定效果,短期内能快速有效提高路面承载能力,路面雷达可以作为评价路面加宽拼接缝水泥注浆效果的一种检测工具。

摘要:大量室内/室外试验表明多孔性沥青混合料具有优良的降噪性能,但实测数据难以分析单一因素变化对吸声性能的影响,该文利用 Virtual.lab有限元软件通过数值模拟的方式研究空隙率、厚度、黏滞特征长度和热效特征长度对多孔性沥青混合料吸声系数的影响规律,并基于灰色关联理论分析沥青混合料吸声系数的主要影响因素。研究结果表明:数值仿真模型具有较高的可靠性,随着厚度、空隙率和黏滞特征长度的增大,吸声系数分别呈现增大、增大、逐渐减小的趋势,而热效特征常数对吸声系数影响不大,影响程度大小依次为空隙率＞厚度＞黏滞特征长度＞热效特征长度。为提高沥青混合料的吸声性能,宜在确保满足路用性能的情况下优先提升空隙率。

摘要:为降低钢箱梁横隔板开口边缘处的疲劳应力,建立马普托大桥主桥钢箱梁的有限元模型,计算轮载作用下此处的疲劳应力幅。基于欧洲规范,采用累积损伤法评估结构的疲劳性能,预测其疲劳寿命,分析发现原设计不能满足提高重载交通量后的疲劳寿命需求,因此该文提出两种有效减小疲劳细节5处疲劳应力幅的方法:① 增加上横隔板厚度;② 距离原横隔板0.3m 处增加一道小横隔。文中提出的提高疲劳性能的措施对正交异性钢桥面板抗疲劳设计具有参考意义。

摘要:连续多跨曲线人行桥结构轻柔,人致振动问题突出,因而对其进行减振设计必不可少。该文运用 Ansys有限元分析软件,根据某连续多跨曲线人行桥在不同人群作用下的振动响应情况,研究不同 TMD(调谐质量阻尼器)布置方案下各桥跨最大加速度响应的变化,评估 TMD减振效果。结果表明:人群均布作用和非均布作用下的振动响应存在差别, 减振设计时应考虑二者的最不利响应;曲线造型对侧弯振型下 TMD的布置方向有影响,各桥跨应根据振型和响应情况确定合理的 TMD布置方向;多跨布置 TMD的减振效果与单跨布置 TMD的减振率密切相关,总体上单跨布置 TMD 的减振效果较优。

摘要:钢-混凝土组合梁在桥梁结构中的应用日趋广泛,由车辆作用引起的疲劳问题日益突出。为进一步揭示钢-混凝土组合梁的疲劳性能与机理,该文首先回顾组合梁疲劳试验方案的发展历程,分析组合梁疲劳性能的影响因素与疲劳破坏形态,对新型组合梁疲劳性能试验研究的进展情况进行总结,整理组合梁混凝土板疲劳试验的研究进展,总结有限元疲劳分析的应用现状,并提出目前研究的不足及下一步研究的方向。

摘要:以正在建设的某高速公路连续梁桥为背景,从提高结构装配化率和安装工效的角度,对该类型桥梁进行建造方案优化研究。首先对比分析不同装配式下部结构方案的适应性,重点分析预制下部结构构件间的连接形式,其次结合装配工艺论证了一体化施工工艺的合理性,最后提出了适用于中小跨径全预制装配式桥梁的高效一体化建造方案。研究结果表明:与背景工程相比,采用优化方案后,安装工期延长了23%,但设备费与临时措施费降低了50%,且优化方案沿线无需设置栈桥,大幅降低了对工区周边环境的影响。

摘要:主梁下挠是目前普遍存在且较为严重的桥梁病害之一,其常用的加固方案为先顶升,再使用预应力加固等措施。 目前顶升过程中主梁刚度通常采用一个常量,采用变刚度来模拟主梁顶升过程的研究较少。但客观地说,主梁在顶升过程的实际刚度是变化的,随着裂缝的不断闭合,其主梁刚度逐渐增加。对于预应力混凝土梁,当主梁下缘出现压应力时, 即裂缝完全闭合时,可近似认为其刚度基本恢复到下挠前的刚度值。该文基于 Branson提出的有效惯性矩计算公式,利用 Midas/Civil有限元软件,提出混凝土梁顶升过程中刚度变化模拟的简易方法。依托四川省稻城县香格里拉桥处治工程,通过对比分析计算值与实测数据,表明该方法简单有效,具有适用性。

摘要:为了解决水泥混凝土梁桥沥青铺装层铺筑时机评价指标缺乏的问题,采用回弹试验和莫氏硬度试验对混凝土表面硬度状况进行了评价,提出了回弹比λ 和硬度值f 指标;通过拉拔试验和45°斜剪试验,分析回弹比λ 和硬度值f 与层间黏结强度之间的关系,确定沥青铺装层铺筑时机;依托实体工程,对沥青铺装层铺筑时机进行工程验证。结果表明:水泥混凝土梁桥沥青铺装层铺筑时机可根据λ 和f 进行评价,当λ≥75%或f≥4时可进行水泥混凝土梁桥沥青铺装层铺筑。

摘要:通过有限元仿真,分析空洞体积和空洞所处位置对剪力钉抗拔和抗剪性能的影响,为剪力钉施工误差控制范围的制定提供科学依据。以既有试验结果为基础,建立有限元分析模型,最终结果表明:处于剪力钉头部周围的空洞,随着空洞体积的增加,剪力钉极限抗拔承载力基本保持不变;同一体积的空洞,其位置从钉头沿着钉长方向向下移动时,抗拔承载力均会减小且空洞位置处于距剪力钉头部1/3剪力钉长度范围内,抗拔承载力减小幅度最为明显;当同一大小的空洞,其位置从钉头沿着钉长方向移动至钉长1/6左右时,剪力钉抗剪承载力逐渐增大,从1/6到钉尾时,抗剪承载力稳定不变;因此对剪力钉浇筑区域混凝土浇筑工艺的质量检验标准应更加具有针对性。

摘要:依托山西临猗黄河大桥工程,针对高墩长联钢-混凝土组合结构桥梁钢箱梁顶推施工期最大悬臂状态风致抖振响应及其控制措施进行了研究。采用准定常理论考虑钢箱梁断面、钢导梁断面抖振力及气动自激力,通过谐波合成法实现桥位处紊流风场脉动风速时程模拟,对钢箱梁顶推最大悬臂状态风致抖振响应进行时域计算。结合桥梁结构实际特点与施工方法,提出采用下拉索抗风措施进行钢箱梁顶推最大悬臂状态风致抖振响应控制,并采用有限元分析方法对该施工期抗风措施的控制效果进行计算分析。结果表明:钢箱梁顶推最大悬臂状态钢导梁1阶竖弯自振频率为0.4507Hz, 钢导梁1阶侧弯自振频率为0.5344Hz;当主梁高度处设计风速为39.4m/s时,钢导梁悬臂端竖向位移响应瞬时极值为0.6314m,钢导梁悬臂端侧向位移响应瞬时极值为0.1911m;在钢导梁悬臂端附近设置临时下拉索抗风措施可有效提升桥梁结构竖向刚度和减小钢导梁悬臂端抖振位移响应,从而提升桥梁结构钢导梁最大悬臂状态竖向自振频率;随着下拉索刚度的增长,其抑振效率为非线性增长,当悬臂端竖向位移降比达到约60%后其控制效果趋缓。

摘要:介绍一种用于桥梁伸缩缝、以多种微纤维和聚合物为关键组分的高性能混凝土。试验研究表明:与桥梁伸缩缝常用的普通混凝土、钢纤维混凝土和聚丙烯纤维混凝土相比,桥梁伸缩缝高性能混凝土的抗冲击性能得到显著提高,对于解决或延缓伸缩缝混凝土的早期损坏、降低养护成本具有应用一定的价值。

摘要:为保障桥梁结构的安全运营,提出一种桥梁无参考损伤识别方法。采用有限元方法求解简支梁在不同重量的移动荷载作用下的结构动力响应,将不同重量移动荷载作用下结构加速度响应差的时频能量熵作为损伤识别指标进行损伤识别,并考虑了多损伤、损伤程度、移动荷载速度及噪声对识别结果的影响。结果表明:不同重量的移动荷载作用下,通过结构加速度响应差的时频能量熵峰值位置可以有效识别主梁损伤,实桥识别结果与静动载试验结果吻合较好。时频能量熵峭度随损伤程度的增加而增大,采用时频能量熵峭度作为评估指标可以有效评价主梁的损伤程度。基于时频能量熵的损伤指标受损伤位置和损伤数量影响较小,且具有较强的噪声鲁棒性,即使在信噪比为5dB的强噪环境下,仍可以有效识别损伤。

摘要:为明确钢纤维掺量对超高性能混凝土(Ultra-HighPerformanceConcrete,UHPC)材料轴拉性能的影响,对钢纤维体积掺量为0%~3%的4组共16个 UHPC试件进行轴向拉伸全过程试验,获得不同纤维掺量下 UHPC的轴拉应力应变全曲线;分析钢纤维体积掺量对 UHPC抗拉强度、变形性能、耗能能力和延性的影响。试验结果表明:① 不掺纤维的 UHPC轴拉试件表现出明显单缝开裂的脆性破坏特征,当纤维掺量增加到2%以上时,则表现出明显多缝开裂的延性破坏特征;② 包括卸载曲线在内的 UHPC轴拉应力应变全曲线在初始加载、基体开裂、峰值点、极限点和卸载点等特征点间的曲线近似呈线性变化,极限点处卸载后再重新加载时,仍基本回到单调加载曲线的运行路径上;③ 随着钢纤维体积掺量的提高,UHPC材料的初裂应力和初裂应变稍有增加,峰值应力、峰值应变、极限应变、残余应变、耗能能力和延性显著提高。受拉与受压弹性模量相近,材料的塑性耗能能力基本由基体内纤维的塑性变形提供。

摘要:连续刚构箱形梁体型复杂,早龄期养护不到位极易发生裂缝。该文以某工程现浇箱形梁实际发生的腹板斜裂缝为例,实测混凝土力学性能、热学性能和变形性能,基于混凝土成熟度理论,采用三维仿真分析技术研究裂缝成因。结果表明:混凝土开裂的主因是环境温度低,拆模后混凝土温度快速降至环境温度,导致混凝土内部形成较大的拉应力;沿波纹管位置开裂的原因是该处混凝土截面减小,容易发生应力集中。可采取的防裂措施为:拆模前尽量保持通风,控制混凝土最高温度,拆模后采用遮盖和蒸气养护,避免混凝土直接暴露于冷空气中,延长混凝土降温时间。采用仿真计算优选的养护措施后,实测温度历程和应力历程与计算结果趋势一致,实体结构未再开裂。

摘要:为支撑大件车通行评估工作,基于3个省份海量大件运输数据与9条高速公路的桥梁信息,筛选出4种大件运输车辆典型加载模型,建立不同结构形式的小箱梁桥有限元模型。通过与设计汽车荷载效应的对比,分析并总结4种典型加载模型下小箱梁桥的响应特征。研究表明:荷载效应比值与单跨跨径正相关,与单联跨数负相关,但当小箱梁桥同一联跨数超过3跨时,荷载效应比值维持稳定;主梁片数、主梁间距与荷载效应比值相关性水平低,最小主梁片数与最大主梁间距的小箱梁桥控制大件车通行评估结果。根据响应特征,结合荷载效应比较法,提出了控制性小箱梁桥遴选原则与一种路线级快速评估大件车通行安全性的方法,并在实际工程中应用。

摘要:目前节段预制拼装技术在中国城市高架桥梁中正逐渐得到广泛的推广和应用,随着箱梁宽度的增加,混凝土箱梁桥悬臂较长,且宽箱梁多布置横向预应力钢束,空间性能比较复杂,箱梁横向效应越来越明显,研究宽箱梁结构横向受力分布及性能,有助于解决混凝土宽箱梁桥在分析与设计中的关键技术问题。该文以采用节段预制拼装技术的某在建城市高架等截面大悬臂连续梁桥为研究对象,采用 Midas/Civil建立箱梁板单元模型,采用有限元软件 Ansys建立节段箱梁的三维实体有限元模型,通过两种计算方法计算在各种荷载作用下的箱梁横向应力分布规律、应力分布情况,各计算结果均能满足规范要求,对不同跨径及变截面翼缘板的荷载有效分布宽度做了一定研究,结果可为类似工程横向受力设计计算提供一定的参考。

摘要:为研究摩擦摆支座耐磨板磨损对长联大跨连续梁桥抗震性能的影响,开展摩擦摆支座快速滑动性能试验,研究改性聚四氟乙烯耐磨板在快速性能试验中的磨损程度。并以6×110m 长联大跨连续梁桥为工程背景,建立空间三维有限元模型,对比分析摩擦摆支座不同磨损程度下桥梁结构的地震响应。研究结果表明:摩擦摆支座内部的改性聚四氟乙烯耐磨板在快速性能试验中发生严重磨损,且摩擦系数先增大至0.09后减小至0.016,支座滑动位移达到最大值,与限位块发生刚性碰撞。且耐磨板磨损导致桥梁关键截面内力增大,墩底进入塑性,影响桥梁结构的抗震性能。

摘要:堰筑法隧道技术状况评定方面的技术体系与现行规范无法有效匹配,为全面评估堰筑法公路隧道的结构技术状况,采用结构解析理念建立由区段、部位、分项和构件等多层级组成的评定体系。采用层次分析法确定隧道各区段结构分项指标权重,建立堰筑法公路隧道土建结构技术状况评定方法。该文以苏州阳澄西湖隧道为依托进行技术状况评定, 结果表明:阳澄西湖隧道技术状况评分与现行规范基本一致,同时评定结果更加全面,可为类似堰筑法公路隧道土建结构的技术状况评定提供参考。

摘要:为研究脱硫橡胶沥青改性剂对沥青性能的影响,并验证其适应性,采用双螺杆法制备脱硫橡胶沥青改性剂对沥青 A、B和 C进行改性,分析不同改性沥青三大指标、离析程度、弹性恢复和黏度的变化情况,并优选掺量,分析不同改性沥青的高温流变性能。结果表明:合理掺量下,脱硫橡胶沥青改性剂可改善沥青高低温性能,并使沥青具有良好的弹性恢复性能,同时脱硫橡胶改性沥青存储稳定性改善、黏度降低,工作性能良好;脱硫橡胶沥青改性剂对沥青 A 改性效果较好,且改性剂最佳掺量最大,为20%;脱硫橡胶沥青改性剂增大了沥青的复数模量G? 和车辙因子G?/sinδ,减小了相位角δ,提高了沥青的高温抗变形能力;脱硫橡胶沥青改性剂对基质沥青适应性较好。

摘要:为研究大粒径级配碎石的抗压和抗变形等路用性能,应用逐级填充方法和i法形成集料骨架密实级配,结合振动旋转压实成型方式对大粒径级配碎石混合料压实成型。对成型试件进行 CBR和抗压回弹模量测试,并将其测试数据与常规粒径碎石试件进行对比分析。试验结果表明:大粒径碎石混合料经逐级填充法设计粗集料、i法设计细集料形成的试件可达到较高的压实密度;在合理级配条件下,大粒径级配碎石试件其力学性能和骨架性能优于常规粒径碎石规范中值级配试件,大粒径碎石试件其R_CBR(加州承载比)值可达324%,抗压回弹模量可达358.1 MPa;经振动旋转压实成型的试件较其他几种成型方式成型的试件具有更优的压实密度和力学性能。

摘要:浇注式沥青混合料是中国大跨径钢桥面应用规模最大的铺装材料,其沥青结合料主要采用聚合物复合改性沥青。 该文选择4种聚合物复合改性沥青,研究其混合料 GA10的流动性、高温性能、低温性能和疲劳性能,并与湖沥青复合改性沥青及其混合料 GA10进行同步对比。结果表明:聚合物复合改性沥青 GA10的低温性能和疲劳性能均明显优于湖沥青复合改性沥青 GA10;浇注式沥青混合料的路用性能与沥青结合料的性能有重要的相关性;高温黏度和软化点较高的聚合物复合改性沥青,其混合料 GA10具有更好的高温稳定性,而低温延度和弹性恢复率较大的聚合物复合改性沥青,其混合料 GA10则具有更优的低温抗裂性和疲劳性能。根据实体工程要求,应选择合适的聚合物复合改性沥青。

摘要:为探究集料化学组成对沥青-集料体系黏附性能的影响,通过改良千分尺设计一种新的制样方法,选取3种不同岩性的集料制备沥青-集料试样,分别在干燥和浸水条件下进行拉拔试验;通过试验得出试样破坏时的最大荷载和断裂功,结合ImageJ软件计算破坏界面的脱胶面积;基于单因素方差分析,研究岩石化学组成与水敏感性的相关度。结果表明:新的制样方法能有效控制拉拔试样中沥青薄膜的厚度,促进集料与沥青界面发生的黏附破坏;对于不同岩性的集料, 镁铁质类岩石比长英质类岩石具有更好的抗水损害能力;分析岩石化学组成发现,沥青-集料体系中 Al₂O₃、Fe₂O₃、 MnO、MgO 等氧化物能抑制水损害的发生,而SiO₂ 可促进水损害发生。

摘要:采用泡沫沥青但不降低沥青混合料的生产温度,成为泡沫沥青技术一种新的施工工艺,但是泡沫沥青对热拌沥青混合料性能的影响缺乏相关研究。该文以现场钻取芯样和室内成型试件为研究对象,通过动态蠕变试验和 SCB弯曲试验,研究泡沫沥青对热拌沥青混合料高低温性能的影响。最后,通过铺筑试验段,评价泡沫热拌沥青混合料的施工效果。 结果表明:泡沫沥青可以改善传统热拌沥青混合料的高温稳定性能和低温抗裂性能,室内马歇尔成型的沥青混合料试件无法完全模拟现场沥青混合料的铺筑情况;在相同的施工工艺下,相较于普通热拌沥青混合料,泡沫热拌沥青混合料可以达到更大的压实度。

摘要:改性沥青的目的之一就是提高沥青的高温抗车辙性能。该文研究了橡胶粉和 SBS双改性沥青抗车辙性能指标———抗车辙因子的主要影响因素及其非线性预测模型。采用动态剪切流变仪对采用两种沥青,不同的 SBS和橡胶粉掺量制备下的双改性沥青,在4个不同温度(70 ℃、76 ℃、82 ℃、88 ℃)下测试沥青的抗车辙因子 G?/sinδ,并建立抗车辙因子的非线性模型。结果表明:复合改性沥青的改性剂掺量因子与改性剂掺量呈指数方程关系,流变仪试验温度因子与温度亦呈指数方程关系。

摘要:为了研究温拌沥青混合料的长期性能,分别添加有机降黏剂 Sasobit、人工合成沸石 Aspha-min、表面活性剂 DWMA-1共3种不同降温机理的温拌剂实现混合料温拌化,用烘箱加热法模拟混合料的长期老化,对比老化前后混合料的高、低温性能与水稳定性,分析温拌沥青混合料的抗老化特性;通过劈裂疲劳试验和半圆柱体裂缝扩展试验,对温拌沥青混合料的耐疲劳开裂性能进行研究。结果表明:Sasobit和 Aspha-min改善了混合料的高温性能,但都不同程度地劣化了混合料的低温性能与水稳定性;DWMA-1提升了混合料的低温性能和水稳定性;Sasobit和 DWMA-1温拌沥青混合料长期老化后的性能衰减程度较小,具有良好的抗老化特性;Sasobit提升了混合料的疲劳寿命,试件具有脆性破坏特征;Aspha-min与 DWMA-1对混合料疲劳性能影响较小,试件具有塑性破坏特征;温拌沥青混合料部分耐久性指标优于热拌沥青混合料。

摘要:在旧路修复项目中,合理有效地确定材料等级,是旧路路面结构设计的重要环节。基于模糊逻辑和确定性理论,采用设计当量材料等级指标(DesignEquivalentMaterialClass,简称 DEMAC),提供一种新颖的南非路面材料分类系统方法。从判别原理出发,详细论述了确定性因子、样本大小修正系数、相对确定度C(E)以及相对置信度等参数,总结提炼出了基于南非标准的材料分类系统方法的设计流程。案例分析表明:试验条件允许时,建议适当增加测试指标,以提高判别 DEMAC等级的确定性程度。

摘要:为了改善生物改性沥青的路用性能,将3%的有机化蒙脱土与生物改性沥青混合,通过高速剪切法制备有机化蒙脱土生物改性沥青。通过开展 RTFOT、PAV、UV3种老化试验并结合 DSR、MSCR、BBR及布氏黏度试验,从流变学的角度对有机化蒙脱土生物改性沥青的高低温稳定性能及抗老化性能进行综合分析。试验结果表明,生物沥青与基质沥青具有较好的相容性,生物改性沥青的高低温性能与基质沥青基本相似,但其抗热老化和抗紫外老化性能较差;具有特殊插层结构的有机化蒙脱土的掺入可大幅提升生物改性沥青的车辙因子、蠕变恢复率、布氏黏度,并降低其不可恢复蠕变柔量,可大幅改善其抗车辙性能和抗老化性能。

摘要:通过无侧限抗压强度试验,研究聚丙烯纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维对石灰土力学性能的影响,旨在得出对石灰土改性效果最好的纤维(石灰掺量为6%,纤维掺量分别为0、0.5%、0.75%、1%)。研究发现:① 4种纤维均能提高石灰土的模强比,且聚丙烯纤维能大幅降低石灰土的脆性指数,提高石灰土的韧性指数,其他3种纤维效果相反;② 除了聚丙烯纤维,其他3种纤维对石灰土各项性能的提升并不大。主要是因为聚丙烯纤维在土体中的分散性较好,而其他 3种纤维分散性较差,容易成团,大大影响了纤维与土体颗粒之间的界面摩擦力和空间约束效应。

摘要:为了研究沥青等级对废弃混凝土粗骨料(RCA)热再生沥青混合料基本性能的影响,该文首先将粗骨料、普通骨料及不同等级沥青(60/70沥青或80/100沥青)按照一定的比例制备 RCA 热再生沥青混合料(A 型、B型),然后对不同混合料试样分别进行体积特性测试和基本性能试验。试验结果表明:B型混合料(80/100)的最佳沥青用量、沥青填充空隙率(V_VFB)、抗车辙性能和抗水损害性能均高于或优于 A 型混合料(60/70),而相对密度、马歇尔稳定度、回弹模量和抗滑性能均低于或劣于 A 型混合料;RCA 的加入会增加或增大混合料的最佳沥青用量和空隙率,降低混合料的比重、沥青填充空隙率、矿料空隙率、马歇尔稳定度及回弹模量;与普通混合料(不掺 RCA)相比,RCA 热再生混合料的抗车辙性能及抗水损害性能较差,而抗滑性能较好;对于 A 型和 B型混合料,建议其满足重交通要求的最大 RCA 掺量为25%;当热再生混合料中 RCA 掺量高于25%时,可应用于性能要求较低的路面,如中低交通量道路。

摘要:为改善混凝土结构的耐久性能,在混凝土配合比设计中引入碱激发材料。碱激发材料是一种低碳环保的新型胶凝材料,能够很好地缓解普通硅酸盐水泥生产过程中 CO2 的排放,其物理、力学及长期耐久性能需进行验证。该文选用碱激发矿渣、粉煤灰复合混凝土进行研究,通过对不同矿渣掺量、Na2O 含量、水灰比及砂率配合比的混凝土进行坍落度、吸水率、抗压强度及抗氯离子渗透能力试验。结果表明:随着矿渣掺量的增加,混凝土流动性及吸水率逐渐降低,抗压强度及抗氯离子渗透能力逐渐增强;随着 Na2O 含量增加,混凝土流动性先降低后升高,抗压强度及抗氯离子渗透能力逐渐增强,吸水率逐渐降低;随着水灰比的增大,混凝土流动性及吸水率逐渐增大,抗压强度及抗氯离子渗透能力逐渐降低; 随着砂率的增大,混凝土流动性及抗压强度先升高后降低,吸水率逐渐增大,抗氯离子渗透能力相差不大。碱激发材料的掺入能够改善混凝土结构的耐久性能。

摘要:为了给沥青改性技术发展提供建议,通过热量平衡关系建立了沥青高温储存过程能耗及排放量计算模型,参考生命周期评价(LCA)方法,对比干法、湿法改性工艺在改性沥青的生产、运输、储存环节的能源消耗及污染物排放情况。结果显示:采用干法工艺可节约能源消耗2.34×1010 MJ/年,减少污染物排放128万t/年。与湿法改性工艺相比,干法改性环保优势显著,具有较高的推广价值和广阔的应用前景。

摘要:透水沥青路面具有大空隙的特征,在改善路面排水、保障雨天行车安全性等方面具有显著的优势,但同样由于其较大的空隙率、粉尘堵塞以及车辆荷载等易造成空隙的衰减,导致排水功能降低。为了研究透水沥青混合料在颗粒堵塞与击实条件下渗水系数的衰减规律,以流体动力学为基础理论,建立透水沥青路面渗水系数衰变模型,用于预测透水沥青路面随时间变化经历空隙堵塞与行车作用时的渗水系数变化规律。研究结果表明:透水沥青混合料渗水系数的衰变速度与空隙堵塞质量和压实次数呈指数关系;在实际使用过程中,透水沥青路面渗水系数的衰变速度与初始空隙率、使用时间、粉尘颗粒累积速度、过滤系数、压实次数具有直接关系。

摘要:为探究空隙率、水灰比等关键参数对透水混凝土性能的影响,利用抗压强度、抗折强度和流动度试验分析空隙率、 水灰比、减水剂及养护龄期等参数变化对透水混凝土的工作性和力学性能的影响规律。试验结果显示:流动度指标能够评价透水混凝土的工作性,随减水剂用量的增加,流动度指标呈增加状态,且随水灰比增大,达到相同流动度时的减水剂用量也相对降低,建议流动度控制为240~250mm;随水灰比增加,抗压强度、抗折强度呈下降趋势;随空隙率的增加,抗压强度、抗折强度也显著降低,且空隙率变化幅度对抗压、抗折强度的影响远高于水灰比的变化;随着养护龄期的增加, 抗压强度、抗折强度值呈显著增加趋势;随流动度的增加,抗压强度、抗折强度均呈增加趋势,且抗折强度值增加幅度较大。

摘要:椰纤维作为加固岩土体的天然材料,相对人工化学加固材料具有易降解、成本低和环境友好等优点。该文通过浸水膨胀试验、CBR试验和大型直剪试验,研究椰纤维加筋对路基膨胀土工程性质的改善效应,并考虑不同类型椰纤维、 加筋位置、加筋层数的影响。研究结果表明:在所有加筋方案下,膨胀力比和膨胀率比都小于1,说明椰纤维加筋可以起到降低膨胀性的作用,其中石灰椰纤维的作用最为显著;采用椰纤维加筋后,膨胀土的R_CBR(加州承载比)值达到了上路堤的要求,其中采用石灰椰纤维加筋的膨胀土R_CBR 达到了下路床要求;椰纤维加筋还使得膨胀土的抗剪强度大幅提升, 但椰纤维类型对抗剪强度的影响不明显。

摘要:针对当下微胶囊、钢纤维加热路面等自愈合路面在愈合次数、能耗、加热时间把握等方面面临的挑战,该文采用在紫外光下具有自愈合性能的聚氨酯作为改性剂制备紫外光固化聚氨酯改性沥青(UV-PU 沥青)。分别采用动态剪切流变、低温小梁弯曲和四点弯曲疲劳试验对沥青胶结料、沥青砂浆和沥青混合料的自愈合性能进行研究。结果显示:室内试验时 UV-PU 沥青并未表现出特殊的自愈合性能,但经过一定时间日照后,其沥青砂浆及沥青混合料均表现出优于其他沥青砂浆及混合料的自愈合性能。

摘要:预防性养护投资效益评价对提高路面养护管理水平和优化养护决策机制,保障公路养护经济效益具有重要意义。 为了探讨预防性养护投资效益分级评价,选取投资金额和养护干预前后路面技术状况评价指标变化值构成评价指标集合,综合考虑主观因素和客观因素组合赋权影响,提出基于直觉模糊集(IFS)和逼近理想解排序(TOPSIS)理论的预防性养护投资效益评价模型,并分析不同养护时机下投资效益的差异情况。该文以薄层罩面处治后的9个路段作为评价对象,研究结果表明:基于IFS-TOPSIS理论的评价方法通过贴近度相对大小准确给出预防性养护投资效益等级判定结果,并通过对比费效比评价结果验证了评价模型的可行性;确定预防性养护最佳时机是保障经济效益的关键。

摘要:棋盘洲长江公路大桥为特大型钢箱梁悬索桥,为了更好地保护运行车辆及桥梁主体结构安全,结合标准规范要求, 需要设置安全防护性能可靠、与桥型匹配适用的 HA 级梁柱式钢护栏。该文采用理论分析和计算机仿真手段,结合实际工程条件,进行 HA 级梁柱式钢护栏上部结构和基础结构的设计与优化研究,得到最优护栏结构方案;并在试验场按 1∶1比例修建模拟钢箱梁桥翼缘板及护栏样品,采用最不利车型进行实车足尺碰撞试验,评价护栏结构方案在钢箱梁桥翼缘板上的使用效果。结果表明:基于钢箱梁桥翼缘板的梁柱式钢护栏结构安全可靠,达到 HA 级防护能力;碰撞过程中未对钢箱梁翼缘板造成不利影响,满足桥梁主体结构使用需求。所得成果可提升棋盘洲长江公路大桥的安全防护水平,为同类工程提供设计参考与技术支撑。

摘要:为研究山区高速公路隧道与互通式立交出口之间间距偏小情况下,出口预告标志设置于隧道内时隧道群-互通路段所需的最小安全距离,该文首先基于驾驶员眼动特性、换道行为和道路服务水平等要素构建安全间距计算模型;其次, 设计实车试验采集不同隧道环境下驾驶员的眼动数据并利用聚类分析计算隧道长度与明适应距离的关系;再次,基于车辆换道特性计算在不同道路服务水平下的车辆换道距离;最后,根据模型计算不同隧道类型、不同服务水平的隧道群互通最小安全间距。结果表明:同一服务水平下,隧道长度越长,所需的最小安全距离越大,但隧道长度超过3000 m 后,所需的最小安全距离趋于定值;同一隧道类型下,道路服务水平越高,所需的最小安全距离越小。

摘要:江苏泰州广陵枢纽是 G2京沪高速、G40沪陕高速和 G1515盐靖高速公路之间交通转换的复杂多肢枢纽。该文以广陵枢纽为依托,通过对枢纽的现状、远期适应性分析,制定改扩建原则,提出多个改扩建方案,并从服务功能、技术指标、经济效益、施工保通等方面进行综合比选研究,确定适合的推荐方案。

摘要:匝道管控技术是交通控制管理、缓解交通拥堵的主要方式之一,与扩建公路里程相比,匝道管控技术具有成本低、 周期短、见效快、可持续性强等特点,在欧美国家有大量的工程实践应用。该文从匝道管控技术的基本原理和技术难点出发,详细梳理论述匝道管控技术在美国的应用分布、效益统计和适用条件。统计结果表明:匝道管控技术的应用使得平均行程时间减少38.7%、平均运行速度增加38.25%、平均事故率下降30.1%。同时,结合中国道路管理特点,分析匝道管控技术应用的难点,主要体现在模型参数本地化、几何条件、试点应用等方面。最后,根据匝道管控技术特点和原理,提出匝道管控技术实施流程,为中国高速公路和城市快速路管控提供技术参考。

摘要:公路调头区已在美国、欧洲、中美洲广泛应用。该文依托哥斯达黎加32号公路改扩建项目,以介绍 U 形调头设计方法为主要目的,对基于中美洲规范的 U 形调头区进行分析研究。着重阐述中美洲区域调头区设计的适用范围、选型特点以及设计方法。U 形调头区作为解决左转冲突的精细化设计方法,有适用性强、结构简单、造价低廉的优势。该文可对基于欧美规范类似设计提供指导,同时也可为中国国内相关设计提供参考。