摘要:针对盾构渣土产量巨大且无处妥善安置的问题,学者们对盾构渣土的资源化再利用技术展开了研究。该文以中国盾构渣土处理所面临的挑战为背景,形成了对盾构渣土分类、资源化再利用技术进展与典型应用的系统认识,介绍了国内外盾构渣土前处理方法,详细总结了盾构渣土应用场景和资源化再利用技术。接着分析了盾构渣土资源化再利用技术仍面临固化剂昂贵、污染严重、路基回填材料缺少污染物分析、再生砖强度低、市场效益不明显等问题。构建了“盾构渣土分类前处理—再利用可行性评价—资源化再利用场景—性能效益评估”渣土资源化再利用的标准化技术流程。着重阐述了渣土固化剂发展、污染物迁移等方面研究方向。最后,对盾构渣土资源化利用技术发展趋势进行了展望。

摘要:高速公路深挖路堑形成的高陡边坡加固支护方案的合理性,尤其是采用大型桩板墙结构加固支护,一直是公路路基工程界科研及技术人员普遍关注的问题。该文以云南红河州建水(个旧)至元阳高速公路项目 K50+758.5~K50+ 850段右侧深挖路堑边坡为研究对象,利用 FLAC^3D 有限差分软件,基于强度折减理论,结合边坡施工的正常、地震和暴雨工况,通过对比设计方案优化前后的边坡安全系数、坡体最大位移、锚杆(索)轴向应力和剪应变增量云图等边坡稳定性指标,优选了路堑高边坡加固设计及分析模型。计算结果表明:该边坡可取消桩板墙的加固支护结构,且方案满足合理性和效益性的双重指标。最后,结合坡体与加固结构的稳定性监测数据,验证了优化方案契合低碳理念并取得了显著的经济效益。

摘要:为揭示耦合动荷载对重载铁路路基下部穿越隧道的影响规律,采用有限差分软件 FLAC^3D,建立不同净距、不同交叉角度的高速公路隧道下穿重载铁路路基结构三维数值模型,用激振函数模拟重载列车振动荷载,采用埃尔森特罗波作为模型输入的地震波,重点分析下部隧道在耦合动荷载作用下的加速度、位移和最大主应力响应特征,并结合敏感性分析的方法对影响因素进行分析。主要结论如下:① 在地震作用下同时考虑上部重载列车作用将会对下部隧道安全产生更为严重的影响;② 随着净距的增大,下部隧道各监测点加速度峰值与位移峰值随之减小,最大主应力峰值随之增大; ③ 交叉角度仅对下部隧道受影响范围产生影响,对其最大主应力峰值影响很小;④ 建议设计类似工程时,应首先考虑净距,其次考虑交叉角度,净距与交叉角度均应尽量加大。

摘要:桩承式路堤被广泛用于软土地区的路基沉降控制,分析路堤土拱效应是获得其承载和变形特性的关键。通过开展桩承式路堤土拱效应物理模型试验和三维弹塑性有限元数值模拟,研究桩土差异沉降条件下路堤中土拱形成过程和承载特性变化。研究结果表明:随着桩土差异沉降增加,路堤内应力分布不断变化,桩顶处竖向压力呈增大—减小—稳定的趋势,而桩间土处竖向压力则不断减小直至稳定。当土拱完全形成后,路堤内存在一个等沉降面,该面上方土层沉降均匀,该面下方土层表现为不均匀沉降,等沉降面与桩顶的竖向距离约为桩间距与桩宽之差的2倍。

摘要:软基路段具有地质条件不良、沉降大等特点,因其后期改造难度大而备受关注。该文依托佛山一环西拓白金线旧路改造工程,通过软基路段沉降规律监测、分析及旧路面使用技术状况评价,将路段予以分类,提出调平加铺、补强加铺、 预抛高3种因地制宜的改造方案。完工后检测数据表明路面整体性能优良,提出的分类处治改造方案合理、有效。

摘要:该文研究开发了新型降噪路面———多孔弹性低噪音路面,针对空隙率和弹性对降噪影响展开试验研究。设计3种不同空隙率级配的混合料车辙板标准试件,进行室内轮胎加速下落试验和阻尼减振降噪试验。结果表明:多孔弹性低噪音路面相比于普通的沥青混凝土路面具有更好的降噪能力。且两种方式的降噪能力相比于传统的密级配 AC-13沥青混凝土的降噪能力强,随新材料聚烯烃弹性体 PolyOlefinElastomer(POE)掺量增加,轮胎/路面的系统阻尼变大,路面减振降噪能力增强,可以为 POE材料应用以及降噪方面的道路铺面工程提供合适的理论参考依据。

摘要:法国标准广泛应用于欧洲国家和非洲法语区国家,中国工程企业参与的海外项目很多采用法国标准。法国规范中重车平均轴载转换系数(C_CAM )是路面结构计算的关键参数,不同输入条件下的C_CAM 值可能大幅度影响路面结构方案及结构厚度。该文通过分析法国规范中轴载检测及轴载转换方法,提出在非洲法语区项目中有3种确定C_CAM 的方法: 采用规范参考值、通过轴载检测计算、合理假设代表车型和超载水平简化计算。以马里某项目为例,对不同C_CAM 值条件下倒装路面结构进行对比分析和疲劳寿命反算,以期为法国理论研究及海外法标公路项目提供技术参考。

摘要:针对机场刚性道面脱空引发的病害问题,建立考虑道面结构、接缝、土基、脱空体的有限差分数值分析模型,研究不同飞机荷载作用位置以及不同接缝传荷效率条件下,脱空尺寸对于道面的影响规律;对比中国及国外规范分析脱空对道面使用寿命的影响。结果表明:脱空引发的机场道面结构弯沉受机轮荷载的时空影响较为明显,当飞机位于道面的不同位置时,脱空将诱发不同的位移模式。脱空区域上部机轮荷载引发的道面弯拉应力可达非脱空区域的2倍。飞机起落架多轮荷载与道面脱空共同作用可使得道面应力明显增加,从而导致严重的脱空破坏。提升接缝传荷能力对提升道面抵抗脱空产生的影响具有积极作用,道面的初始脱空对其使用寿命的影响最为明显。机场道面结构疲劳破坏除与面层混凝土有关,还受基层、土基、道面结构状况指数的影响,如仅考虑混凝土结构的疲劳破坏,可能高估机场道面的使用寿命。病害治理时,除对脱空区域进行处理外,还应该注意对接缝传荷能力进行评估与增强,以提升机场道面的整体性能。

摘要:针对BIM 技术如何应用于高速公路路面养护管理这一问题,首先,提出基于BIM 技术的高速公路路面养护应用场景;其次,比选 BIM 模型轻量化解决方案;再次,引入3DGIS技术,研究 BIM+3DGIS技术与高速公路路面养护应用场景融合的技术路线;最后,开发了基于 BIM 技术的高速公路路面养护管理系统,实现 BIM 技术在路面养护中的应用。

摘要:针对 TRRL车辙评价方法的局限性,以试验温度为变量对 APA 车辙试验进行研究。选用2种沥青和3种级配制备了6种沥青混合料,成型4%空隙率的圆柱体试件,在40 ℃、50 ℃、60 ℃3种温度下分别进行 APA 车辙试验,获得车辙深度随荷载作用次数的变化曲线。通过回归分析法建立 APA 车辙试验的温度影响回归模型,经过 APA 车辙数据验证,发现该模型可以较好地模拟 APA 车辙数据。该模型的应用可以缩短室内车辙试验时间,实现 APA 在施工质量控制与管理(QC/QA)中的应用。同时,该模型可以依据一种试验条件下的沥青混合料抗车辙性能,预测不同环境下该种沥青混合料的抗车辙性能。

摘要:为了给独塔混合梁斜拉桥钢-混结合段的设计提供指导,基于四平市东丰路独塔单索面混合梁斜拉桥,制作了桥梁钢-混凝土结合段的1∶4缩尺试验模型,研究在轴力和弯矩共同作用下结合段的应力分布及混凝土与钢之间的相对滑移,并结合有限元分析研究了承压板厚度、剪力钉直径、穿孔钢筋直径、剪力钉纵向间距和穿孔钢筋纵向间距5个参数对钢-混结合段传力机理的影响。研究结果表明:轴力和弯矩主要以轴向力模式以及剪切力模式在结合段内平稳传递; 结合段各部位应力水平均处于容许范围内,具有较高的安全储备;钢-混结合段横截面局部刚度的差异导致截面横向应力波动显著;轴力主要通过承压板进行传递,其次是剪力钉及 PBL剪力键,分别约占50%、35%和15%。

摘要:为了研究钢梁的制造安装误差对钢-混组合梁斜拉桥施工过程及成桥后线形的影响,基于无应力状态控制法的基本原理,推导了主梁无应力线形在整体和局部坐标系下的误差影响矩阵;对钢主梁在工厂制造的无应力长度误差和现场安装导致的无应力曲率误差进行了分析,对其在施工中引起的线形误差传递规律进行了研究。结果表明:钢梁的制造长度误差对后续梁段线形的影响会随着施工过程的进行而积累,具有非收敛性;梁段间安装夹角误差对标高误差的影响随着施工阶段的进行逐渐变小至趋于平稳,具有自收敛性;同时验证了钢梁长度误差在组合梁斜拉桥中对斜拉索索力及钢梁内力影响较小,对桥面板的内力基本没有影响。

摘要:为了研究局部腐蚀对高性能 Q550E钢梁力学性能退化的影响,利用壁厚折减法建立腐蚀后的高性能钢(HPS)梁模型,在考虑钢梁几何初始缺陷和残余应力分布的基础上,采用弧长法对高性能钢梁的极限承载力进行计算,同时根据已有的试验结果验证该模型在腐蚀 HPS工字形截面梁抗弯性能退化研究中的实用性。在此基础上,对 HPS梁的顶板、 腹板和底板进行腐蚀参数分析。模拟结果表明:模拟梁的主要失效模式表现为受压翼缘板的局部屈曲;顶板和底板处的腐蚀不会改变腐蚀梁的失效模式,且腐蚀梁的残余极限承载能力与其顶板或底板的腐蚀程度线性相关,其中顶板腐蚀比底板腐蚀对高性能钢梁性能退化的影响更大;当腹板的腐蚀程度达到30%后,腐蚀梁的失效模式发生改变,承载能力迅速下降。

摘要:该文介绍非对称大跨度箱梁的计算分析及采取的设计措施,在边中跨比极不协调的情况下,采取一定的设计措施解决箱梁的受力不均衡和结构布置困难等问题,提出非对称连续梁桥结构设计方法。对箱梁进行受力分析,对比分析了不同工况下结构的力学响应,结果表明该不对称箱梁结构合理,受力得到较大改善,可为类似结构设计提供参考。

摘要:普通桥梁混凝土抗弯拉强度低、脆性大、韧性差,在行车荷载作用下,桥梁构造物易产生开裂问题,不能够满足现代交通对桥梁工程的使用要求,因此急需提高桥梁混凝土的抗裂性能。水性环氧树脂作为一种水溶性聚合物,不仅具有黏结力强、耐水、耐酸碱腐蚀、耐冲刷、抗渗性好等传统环氧树脂的特点,而且不含有机溶剂等污染物。将其应用于桥梁混凝土中,可以有效提高混凝土的弯拉强度与弯曲韧性,从而解决桥梁混凝土开裂问题,提高桥梁构造物的使用寿命。该文通过设计水性环氧树脂改性混凝土的抗弯拉强度与三点弯曲试验,通过强度(抗弯拉强度、弯曲韧性系数)、变形(挠度)、能量(断裂能)三方面对其增韧效果进行评价,再通过平板诱导开裂试验对其阻裂效果进行验证,最后通过微观分析方法,阐明水性环氧树脂改性混凝土的增韧阻裂机理。试验结果表明:水性环氧树脂的掺入可以有效提高混凝土的抗弯拉强度、弯曲韧性以及断裂能,与普通水泥混凝土相比,水性环氧树脂改性混凝土的7d抗弯拉强度可提高20.4%,弯曲韧性和断裂能最高可分别提高42.7%、51.8%,水性环氧树脂主要通过改善孔结构、微纤维作用以及保水作用来提升桥梁混凝土的抗裂性能。

摘要:随着非对称大跨度悬索桥的出现,针对该类型悬索桥主梁吊装顺序优化的研究很有必要。通过设置主塔偏移最大允许值和主塔成桥目标线形两个控制因素,根据主梁吊装顺序和主塔顶推方案的关系给出优化非对称大跨度悬索桥主梁吊装顺序的方法流程。以广东某非对称大跨度悬索桥为工程实例,利用该方法对主梁吊装顺序进行优化并付诸实施, 取得了良好效果并验证得到:主梁吊装应从跨中向两塔方向推进,中边跨吊装推进速度应保持和中边跨标准梁段数的比例一致,主塔顶推方案应以主塔最大偏移允许值和主梁吊装顺序为基础来制定。

摘要:汝郴高速公路赤石特大桥为四塔双索面预应力混凝土斜拉桥,跨径为(165+3×380+165)m,最高主塔286.63 m,最重梁段1^# 块方量达269.2m³,主梁与地面高差约185m。大桥主梁采用多约束条件下0^# 块施工技术、7600kN 承载力超大前支点挂篮施工、边跨无约束合龙技术、中跨次中跨顶推合龙技术、竖直下拉索+TMD主梁抗风研究5个关键技术,解决了大桥超高超重预应力混凝土主梁施工技术难题,可为同类型斜拉桥主梁施工提供参考。

摘要:采用 Ansys软件子模型建模技术,建立某大跨径斜拉桥索梁锚固区外腹板局部结构和钢锚箱子模型,完成结构强度分析。结果表明:索梁锚固区钢锚箱应力集中严重,且最大应力值超出材料的屈服极限。因此,针对钢锚箱细部结构应力集中区域,进行局部结构改进优化。改进方案明显降低了该细部结构应力集中,研究成果可为同类型桥梁锚箱结构设计提供参考。

摘要:为了探求混凝土梁桥沥青铺装层病害的分布规律与发生的内在机理,该文依托某高速公路4座沥青铺装层已发生不同病害程度的预应力混凝土连续梁桥,采用新的桥面铺装层区域划分与病害统计方法开展现场调研。通过对各铺装层区域的病害调研及分布的量化统计、桥梁结构力学及铺装层有限元模拟分析,发现病害严重的区域多为拉应力、剪应力与竖向挠度较大的区域,表明荷载产生的不利力学响应是引起桥面铺装层病害的一个重要内在原因。

摘要:桩基组合压浆是在桩端桩侧注入高压力水泥浆,通过浆液在土体中渗透、劈裂等作用,有效消除传统钻孔灌注桩桩底沉渣及桩身泥皮等固有缺陷,并强化桩端及桩侧土体强度,从而提高桩基承载力及减小桩基沉降。该文采用有限元软件对组合压浆桩基和不压浆桩基进行数值分析,对比组合压浆对桩基承载力及沉降的影响,并以JTG3363—2019《公路桥涵地基与基础设计规范》对桩基压浆技术参数的规定为设计指导,分析确定设计采用的桩端桩侧摩阻力增强系数及理论压浆量等参数,进行组合压浆设计。采用组合压浆桩基试验对设计成果进行试验验证,保证设计的可靠性,研究成果可为公路桥梁采用组合压浆设计与应用提供参考。

摘要:常德市紫菱西路奔桥河桥采用(90+90)m 独塔双索面异形拱塔斜拉桥,主塔采用混凝土拱塔,线形为悬链线段及椭圆弧段组成的异形曲线,塔高71m。主梁采用预应力混凝土双边肋主梁断面,宽度40m。两侧斜拉索采用通索布置, 通过索鞍与主塔锚固。基础为摩擦桩群桩基础。桥梁整体及局部实体模型的有限元分析结果表明,结构安全可靠。

摘要:为了研究正交异性组合桥面板的经济性和合理构造,设计4种活载作用下正负弯矩区最不利位置的加载模式,对 4种工况采用有限元分析手段进行 U 肋高度、U 肋中心距、混凝土层厚度3个影响参数对正交异性组合桥面板混凝土应力和经济性能的影响分析,得到一种较为合理的新型钢混组合桥面板的构造尺寸建议。

摘要:采用静力法建立悬索桥桥塔纵桥向的平衡微分方程,引入相关边界条件,得到在竖向临界荷载下的稳定方程,为关于桥塔计算长度系数μ、塔顶纵桥向约束刚度与桥塔抗推刚度之比n 的超越方程。编制计算程序求得不同刚度比下桥塔计算长度系数的数值解,制成可供设计使用的计算表格并拟合了简化计算公式,可应用于悬索桥桥塔施工和成桥状态下的承载力能力验算,也可以应用于类似约束条件下受压柱的受力分析。计算结果表明:悬索桥缆索系统可大幅提高桥塔纵桥向的稳定性,空缆状态下桥塔的纵桥向计算长度系数达到0.9以下,成桥状态下桥塔的纵桥向计算长度系数接近0.7。

摘要:为了研究无背索转体斜拉桥塔梁墩固结区的受力性能,以成都市杉板桥为研究背景,利用有限元分析方法,建立塔梁墩固结区精细有限元模型。研究结果表明:在使用阶段工况作用下,结构纵向受力构件均处于受压状态,梁体主跨侧纵向压应力在-8.2MPa(绝对值)以内,边跨侧在-14.0 MPa(绝对值)以内。主梁负弯矩区存在较大的压应力储备且满足规范要求,纵向预应力钢束布置合理;在5个工况作用下,固结区横向正应力为-8.5~1.7 MPa,小横梁悬臂根部顶板存在部分拉应力,均小于1.7MPa,可适当加强横向普通钢筋布置;无背索斜拉桥在活载作用下,桥塔产生的顺桥向弯矩应予以重视;转体施工阶段,主梁轴力通过塔墩梁固结,逐渐传递至桥墩,传递过程平稳。

摘要:为研究徐变效应对空间受力结构的影响,以某斜拉桥钢-混结合段为工程背景,从应力-应变相关性出发,选取指数形徐变度函数,构建混凝土在徐变作用下的应力-应变关系式,将新构建的本构方程嵌入 AnsysAPDL 参数化模型中,对比分析徐变效应对钢-混结合段受力的影响。结果表明:徐变效应可显著改变结合段传力机理,削减承压板的直接传力效果,改变剪力块的传力方式,在徐变影响下,结合段顶板正应力值剧烈增长,剪力块边角区域出现应力集中,高应力区域面积扩大,同时徐变效应会改变剪力块传力比,考虑徐变效应下钢-混结合段同一截面上混凝土分配到的总荷载更高。

摘要:以某大跨度预应力混凝土桁式组合拱桥待拆工程为例,按照先建后拆的思路,构思利用新建钢管混凝土拱桥拱肋辅助扣挂旧桥拱圈的倒退拆除施工方案,结合此类桥型的受力特点和施工工艺,详细讨论该桥型的拆除技术及施工要点,并借助有限元分析软件 Midas/Civil模拟其拆除施工过程,分析各个拆除阶段的结构受力和变形情况,计算结果表明该方案安全、快速、经济,可为后续类似桥梁的拆除工程提供宝贵的经验。

摘要:针对山区公路桥梁的工程环境及功能需求,分析变宽度连续箱梁桥的设计特点及支架法现浇施工的技术难点。结合工程环境及结构设计特点,分析满堂式支架、梁柱式及组合式支架、抱箍(钢棒)或牛腿附墩式支架、地模等各种支架系统的技术可行性、安全性、可操作性和经济性,科学合理选择满堂式与梁柱式组合式支架方案,并介绍其施工质量控制要点。从钢模、木模板系统的经济性差异角度,推荐采用木模系统,并分析内模拆除与否对桥梁结构的影响。结合箱梁混凝土一次、两次浇筑方案的优缺点分析,详细阐述了山区公路变宽度连续箱梁的钢筋、混凝土、预应力施工质量控制技术对策。

摘要:为提高西部山区桥梁安全性,研究纵向桥墩高差对结构的抗震响应规律。首先明确研究案例,并根据实际工程需求和推广拓展,选择标准跨径下的简支和连续结构为研究对象;然后通过连续改变某一跨的墩高来研究结构在横向、纵向地震作用下的响应规律;最后对得出的结构响应,采用简化弯矩曲率关系判断结构的安全性高低。结果表明:高墩弯矩和轴力受低墩高度影响较小;低墩弯矩呈现二次曲线变化形式,且峰值出现在等高墩之前,低墩轴力为增加自重和增加惯性力的耦合作用结果,呈现非一致增长;当纵向墩高差在5m 范围内时应特别注意低墩在横、纵向地震作用下的地震响应。

摘要:由于复杂的施工步序、线形以及开挖对围岩的多次扰动,山地城市小半径浅埋螺旋连拱隧道开挖顺序和支护结构一直是设计中的一个难点。该文基于有限差分软件 FLAC^3D 对小半径浅埋螺旋连拱隧道的动态施工过程进行三维数值模拟,从不同施工顺序、开挖步距等方面分析开挖面空间效应、左右两洞的相互影响以及中隔墙的稳定性。结果表明:小半径螺旋连拱隧道先开挖靠外侧主洞对围岩扰动更小,螺旋半径为30m 时左右洞最优施工步距为1.5B(B 为隧道半跨宽度),在先行洞施工时中隔墙向先行洞偏转,后行洞施工时中隔墙又向后行洞偏转,且垂直于中隔墙走向方向上的位移最大,在施工中有必要对中隔墙进行加固和支护以防止倾覆。计算结果对山地城市小半径浅埋螺旋连拱隧道的设计具有一定的参考价值。

摘要:针对溶洞因分布分散、形状各异而在实践中难以确定体积的问题,利用分形理论找到隧道沿线区域溶洞发育的分形规律。根据地质勘察报告数据求得溶洞分布的分形维数,利用分形参数计算溶洞体积;再根据现场溶洞注浆量得到溶洞注浆量和溶洞体积的比例系数,即溶洞注浆量系数;进而根据溶洞体积和溶洞注浆量系数计算整个隧道沿线区域溶洞注浆量。基于上述研究提出了采用地质勘察报告数据估算隧道沿线区域溶洞注浆量的理论方法与修正系数。

摘要:为研究两种类型温拌剂(表面活性剂类和有机蜡类)对橡胶沥青的降黏作用机理,基于红外光谱、原子力显微镜、荧光显微镜等试验手段对温拌橡胶沥青的官能团、微纳观结构和形貌进行研究。结果表明:表面活性类温拌剂能显著增加橡胶沥青中的酰胺基团,并与沥青质、胶质发生相互作用形成较强的氢键,减小沥青质的缔合作用力;同时,这类温拌剂能在沥青微粒和橡胶颗粒表面形成结构性水膜,产生滚珠效应,从而降低沥青黏度。有机蜡类温拌剂则通过吸附、包裹在橡胶颗粒和沥青质周围,形成一层蜡膜,利用这种蜡膜的润滑、包裹、吸附作用,减小沥青质和橡胶颗粒间的摩擦,降低沥青黏度。无论是表面活性剂类还是有机蜡类温拌剂,其对橡胶沥青的降黏作用机理均是通过在橡胶颗粒和沥青微粒界面上产生润滑作用来降低橡胶沥青的黏度。

摘要:为了充分利用高液限土,减少弃方,研究砂砾改良高液限土模量的提升机制。对砂砾改良高液限土进行了动三轴试验、粗集料间隙率试验和工业 CT扫描,从砂砾掺量和砂砾级配两个方面研究其模量的变化规律。试验结果表明:存在一个临界值,当砂砾掺量小于43.8%,土体是悬浮-密实结构,模量增长缓慢,当砂砾掺量大于43.8%,土体是骨架密实结构,模量增长较快。砂砾级配趋向下限值,粗集料含量增加,模量随之增加。土体内部的粗集料通过接触形成骨架,随粗集料接触点的增加,骨架结构不断完善,模量不断提高且增长较快。该研究可为高液限土的合理利用提供参考依据。

摘要:广西宾阳地区广泛分布着含黏粒砂土,是常用的路基填方材料,在其中加入一定量黏粒可以改变土体的颗粒级配特性,获得较好的填方效果,但也会对土体的渗透特性产生影响进而影响路基填方质量。通过对掺加黏粒的砂土进行颗粒级配分析试验,获得不同黏粒含量砂土的不均匀系数和曲率系数;对具有不同级配指标的含黏粒砂土进行变水头渗透试验,分别得到不均匀系数、曲率系数与渗透系数之间的关系。试验结果表明:随着含黏粒砂土的不均匀系数逐渐增大, 其渗透系数不断减小;而随着曲率系数的逐渐增大,渗透系数出现由小到大的渐进变化过程;不均匀系数的增大使土颗粒的限定粒径增大,在相同空隙率下能填充的粒径也越多,孔隙填充更充分,进一步减小渗透系数,降低渗透性。

摘要:合适掺量的 MgO 和纤维可以提高水泥土的抗压强度。为了对 MgO-纤维水泥土的力学性质做进一步研究,通过 Minitab软件设计正交试验方法,进行敏感性分析和影响作用分析,研究 MgO 掺量、纤维掺量、纤维长度3个因素在3个不同水平下的变形模量变化规律;利用 Matlab软件对试验数据进行处理,得到 MgO 掺量、纤维掺量和纤维长度与水泥土变形模量之间的回归方程;对试样进行扫描电镜试验结合ImageJ软件对图片进行处理,分析微观结构的变化。结果表明:对 MgO-纤维水泥土变形模量影响程度大小的顺序依次为 MgO 掺量、纤维长度、纤维掺量;在试验范围内其最佳配合比为 MgO 掺量1.5%、纤维长度6mm、纤维掺量0.5%。得到 MgO-纤维水泥土的变形模量回归方程,验证了其准确性。SEM 试验观察与ImageJ软件分析得到 MgO 和纤维的掺入可以改善土体的孔隙结构,增强结构之间的连接作用,从而达到改善水泥土相关力学性质的目的。

摘要:该文研究溶洞上覆红黏土在注浆前后的力学性能,包括其强度特性和动力特性。采用快剪试验分析注浆红黏土的内摩擦角φ 和黏聚力c,采用动三轴试验分析土的临界动应力、动剪切模量、阻尼比和软化指数。试验结果表明:在未注浆的情况下,溶洞上覆红黏土处于软塑状态(液性指数I_L=0.9),内摩擦角φ 仅为21.1°,黏聚力c仅为9.7kPa;在注浆量达到1200L且经10d养生后,红黏土进入坚硬状态(I_L=-0.4),抗剪强度进一步提高。注浆量的增加有助于抑制轴向累积应变的增长,并提高试样的临界动应力,从而提高溶洞上覆红黏土的防振抗塌能力,减少土洞塌陷。注浆量的增加还有助于提高动剪切模量、阻尼比和软化指数,从而减小土体的损伤程度。

摘要:浇注式沥青混合料作为大跨径钢桥面铺装应用最为广泛的材料,采用的专用沥青结合料无法小批量生产和使用, 湿法改性工艺显然不适合运营养护期浇注式沥青混合料材料的生产条件。该文根据浇注式沥青混合料及其结合料的要求,结合干法改性工艺要求,采用所开发的直投改性剂,进行浇注式沥青混合料配合比设计及流动性、贯入度及其增量、 低温极限弯拉应变、疲劳性能等试验,并与湿法工艺生产的浇注式沥青混合料性能进行对比分析。结果表明:干法工艺拌制的浇注式沥青混合料各项性能均达到现行规范要求,与湿法工艺基本持平,其中的流动性相对较好、高温强度及低温抗裂性能略低;两种干法工艺的疲劳性能相差较大,1000με时疲劳次数相差达到50.7%,但均低于湿法工艺;两种工艺浇注式沥青混合料的内部损伤越来越“独立”,耗散能变化比Rw ×10-4 趋向于[-1,1],但在前期阶段湿法优于干法。

摘要:选用 HDPE和 TOR两种改性剂制备胶粉掺量20%和25%的胶粉/SBS改性沥青混合料,并与SBS改性沥青混合料对比分析技术性能。通过三轴重复荷载动态蠕变试验,研究3种胶粉/SBS改性沥青混合料的永久变形规律;基于修正 Burgers模型构建重复荷载作用下胶粉/SBS改性沥青混合料永久变形预估模型。研究结果表明:高掺量胶粉/SBS改性沥青混合料的制备是可行的,其路用性能满足规范要求;不同胶粉掺量的胶粉/SBS改性沥青混合料具有基本一致的永久变形规律。胶粉的掺入有利于提高沥青混合料抗永久变形性能,但胶粉掺量过大,容易增大沥青的黏度,不利于施工;胶粉/SBS改性沥青混合料永久变形预估模型,拟合效果良好,相关性系数均大于0.98。构建全温域条件下基于叠加原理的沥青路面永久变形预估模型,为胶粉/SBS改性沥青混合料永久变形预估模型的应用提供思路。

摘要:为研究腐蚀环境下混凝土的抗压强度、抗折强度和抗侵蚀性能的演变规律。首先,以3%的 Na₂SO₄ 和 NaCl溶液模拟腐蚀环境,然后通过掺入不同含量的聚丙烯纤维分析混凝土在腐蚀环境下的性能变化。试验结果表明:① 当聚丙烯纤维的掺量为0~3%时,混凝土的抗压强度和抗折强度逐渐增加,其最大抗压强度和抗折强度在 Na₂SO₄ 和 NaCl溶液中分别为50.2MPa和48.3MPa、6.2MPa和5.8MPa;而当聚丙烯纤维的掺量为3%~5%时,混凝土的抗压和抗折强度逐渐减小;② 随着腐蚀时间的延长,聚丙烯纤维混凝土的抗压强度和抗折强度逐渐降低,在腐蚀14d后,抗压强度和抗折强度在 Na2SO4 和 NaCl溶液中分别为45.3MPa和42.6MPa、5.6MPa和4.9MPa;③ 距离表面30mm 处,不掺入纤维的混凝土的SO 浓度为1.4%,Cl^- 浓度1.6%;而掺入3%聚丙烯纤维的混凝土的SO 浓度为1.1%,Cl^- 浓度1.1%。

摘要:为了探明非洲贝壳土的工程性质、提出其在公路建设中的合理使用方案,依托塞内加尔某规划中的高速公路项目, 对沿线贝壳土开展了试验研究,分析颗粒组成、物理性质、化学性质、工程性质、力学性质和盐渍性,根据法国标准中的方法进行土质分类,给出用于路基填筑的应用建议方案。结果表明:研究的贝壳土由粒径为1~40mm 的粗粒组分、粒径为0.5~1mm 的贝壳与砂混合物、粒径小于0.5mm 的砂土3部分组成,质量百分比分别为14%、5%、81%,具有一定的工程级配,可归类为粒料类材料;贝壳土中的粗粒组分、贝壳与砂混合物,材质坚硬,力学强度高,R_CBR(加州承载比)远高于砂土;贝壳土中砂土的塑性指数仅为4,塑性较低,主要化学组分为石英,含有少量石盐,具有一定的盐碱性;贝壳土的全盐量为0.73%,可判定为氯盐渍土,盐渍化程度为中盐渍土;根据法标土质分类方法,可将塞内加尔产贝壳土划分为 A1ts类,采取相应措施后可作为规划中高速公路的路基填筑材料。

摘要:港池疏浚过程中将产生大量的珊瑚礁岩,为降低石料开采对自然环境的影响,提高珊瑚礁岩在道路基层中的应用, 该文根据泰勒n 法进行珊瑚礁岩混合料级配设计,通过击实试验分析了压实过程对混合料级配的影响,并以破碎率 B₅ 对集料破碎程度进行评价;通过测定混合料无侧限抗压强度、劈裂强度、干燥收缩、温度收缩,对水泥稳定珊瑚礁岩混合料的路用性能进行研究。结果表明:压实过程会导致集料颗粒破碎,且破碎程度与混合料粗集料含量成正比;混合料抗压强度和劈裂强度与粗颗粒含量及水泥掺量成正比关系,为满足基层材料强度要求,珊瑚礁岩混合料中粗颗粒含量不宜小于50%,且水泥掺量应不小于4%;水泥稳定珊瑚礁岩混合料前期失水率较大导致收缩变形较为明显,收缩应变随混合料中粗集料含量增加而降低;混合料温缩应变与粗集料含量成反比关系,且在温度为50~40 ℃时混合料的温缩变形较大,施工过程中应考虑环境温度影响。

摘要:通过不同温度及加载频率下的动态模量试验,研究分别掺入 RH 型、Evo型温拌剂的基质沥青及 SBS改性沥青拌和形成的混合料的动态力学性能。同时根据时温等效原理,确定参考温度下的位移因子,通过Sigmoial函数拟合了温拌基质沥青混合料、温拌SBS改性沥青混合料的动态模量主曲线。结果表明:① 不同温度及加载频率下,温拌SBS改性沥青混合料动态模量及相位角的分布较温拌基质沥青混合料集中,即温拌SBS改性沥青混合料性能较稳定;② 由50 ℃车辙因子、0.01Hz时参考温度为20 ℃的动态模量主曲线可知:掺入温拌剂,基质沥青混合料高温性能提高,SBS改性沥青混合料高温性能下降;③ 综合考虑环境保护、力学性能,推荐基质沥青混合料中使用 RH 型温拌剂,SBS改性沥青混合料中使用 Evo型温拌剂。

摘要:为研制满足JTG/T3350-03—2020《排水沥青路面设计与施工技术规范》技术要求的高黏度改性沥青,以中国石化“东海牌”沥青为基质料,通过控制变量法研究改性剂、稳定剂等对高黏度改性沥青性能的影响规律,并通过均匀设计试验对沥青改性工艺进行优化研究,最后采用 PAC-13级配评价高黏度改性沥青的路用性能。结果表明:采用“东海牌”沥青通过“湿法”工艺制备的高黏度改性沥青可完全满足指标要求,其60 ℃动力黏度大于5×10⁴ Pa·s且可根据需求进行定制调控,同时其170 ℃布氏黏度较低,利于混合料拌和均匀;自主研发的 MAW-2稳定剂不仅可使高黏度改性沥青储存稳定性满足指标要求,还可与聚合物改性剂协同提升沥青的动力黏度及其高温性能;当混合料空隙率为 20.3%时,其马歇尔稳定度可达到12.7kN,20 ℃肯塔堡飞散损失和浸水飞散损失均较低,具有良好的高温稳定性,可有效防止排水沥青路面发生石料飞散等问题。

摘要:为实现橡胶沥青中胶粉含量的准确测定,提出两种测定新方法:第一种方法是通过测定基质沥青、胶粉以及橡胶沥青中的 Co(钴)和Sb(锑)两种重金属元素的含量计算胶粉含量;第二种方法通过称量橡胶沥青及其组成成分燃烧后的残渣计算胶粉含量。利用这两种方法对室内制备的6种橡胶沥青和工厂取样的4种橡胶沥青的胶粉含量进行测定,验证两种方法的准确性和可靠性。结果表明:利用 Co和Sb两种重金属元素在橡胶沥青中的含量计算胶粉含量有较好的准确性和精度;直接利用燃烧后的残渣百分比计算橡胶沥青中的胶粉含量其精度较低,但是修正后的燃烧试验胶粉预测模型同样具有较高的准确性。研究结果可为实际工程中橡胶沥青的生产质量控制以及胶粉含量的快速、准确测定提供参考。

摘要:该文从公路弃渣场粗粒土抗剪强度难以通过试验获取的问题出发,尝试采用平行级配法配置小粒径的重制土试样,并开展不同尺寸的直剪试验,将试验结果与原始粗粒土的抗剪强度参数进行对比,分析尺寸效应的影响,探讨利用平行级配法进行粗粒土抗剪强度预测的可行性。研究表明:当平行级配重制土试样细粒含量较小(0%~10%)时,对重制土进行直剪试验可以较好地预测原始粗粒土的抗剪强度,制样+测试时间缩减为原来的10%左右。当平行级配重制土试样细粒含量较高(＞10%)时,尽管内摩擦角预测效果较好,但是黏聚力与原始土的偏差较大,出现上述问题时,配置 4~5组平行级配重制土试样进行直剪试验,建立黏聚力与细粒含量的Sigmoid函数关系曲线,再利用关系曲线推算原始土的黏聚力,可以达到较好的黏聚力预测效果。该方法可为公路建设过程中粗粒土抗剪强度参数的便捷获取提供参考。

摘要:为研究紫外老化作用对SBS-改性胶粉(MCR)复合改性沥青路用性能的影响,通过改进的紫外老化试验箱模拟沥青胶结料在实际路用过程中的紫外辐射作用,借助常规试验方法分析紫外老化对沥青常规指标的影响,采用 DSR 和 BBR试验分析紫外老化后沥青样品的高、低温以及疲劳流变性能变化规律。结果表明:随着紫外老化时长的增加,SBSMCR复合改性沥青的25 ℃针入度、5 ℃延度指标有显著下降,60 ℃动力黏度则显著提升,软化点表现为明显的两阶段老化特性。经长期紫外老化后的SBS-MCR复合改性沥青车辙因子G^?/sinδ 明显提高,但高温条件下的变形恢复能力降低;紫外老化可增大沥青弯曲劲度模量S 和降低蠕变恢复率m,整体来讲沥青的低温流变性能降低;此外,紫外老化对沥青疲劳流变性能产生了不利影响。

摘要:由于经济快速发展,带来了交通需求的改变,高速公路常需要在原有交通服务的基础上,增加其他的服务功能,以实现完善交通运行的需求。该文针对广州东环高速公路黄村收费站与黄村互通立交之间,利用既有高速公路两侧用地, 提出短间距的黄村服务区总体方案设计。同时通过 VISSIM 软件仿真分析验证了总体设计方案对于收费站和立交之间的通行效率和安全性的提高。研究成果可为城市高速公路短间距收费-服务设施的灵活设计和合理运用提供参考。

摘要:基于 AHP-TOPSIS方法建立山区高速公路平行式避险车道安全性评价模型。运用 AHP法对影响平行式避险车道安全性的相关因素进行分类聚合,建立目标层—准则层—指标层的平行式避险车道安全性评价指标体系;运用“1~9 标度法”并结合专家意见,确定单层指标权重、综合权重及综合权重排序;结合 TOPSIS法计算评价方案与正理想解的贴近度,给出贴近度与平行式避险车道安全性等级划分为5级的对应关系;依托3条平行式避险车道的设计成果,对评价模型进行实例应用,评定其安全性等级的同时提出改善措施建议。

摘要:通过分析公路改扩建设计的特点,提出适用于公路改扩建工程的BIM 模型组织结构,并总结BIM 在公路改扩建设计阶段的应用技术路线。该文详细阐述环境模型、老路工程模型和新路工程模型的建模方法,并针对方案论证和比选、 公路性能分析、横断面出图和工程量统计、辅助交通组织设计等方面,在多个公路改扩建工程中进行应用实践。

摘要:为鉴别高速公路事故多发路段,该文提出了一种基于 K-Means聚类算法的事故多发路段鉴别方法。针对事故严重程度,引入路产损失与平均伤亡赔偿金作为当量事故数评定指标,对传统的当量事故数进行改进。根据改进当量事故数统计分布特征确定路段划分长度,结合累积频率法对事故多发路段进行初步鉴别。采用 K-Means聚类算法对初选的事故多发路段进行聚类分析,得出最终的事故多发路段。为验证所提方法的正确性,对广(州)—梧(州)高速公路河口至平台段事故多发路段进行鉴别。结果表明:相比传统当量事故数,改进当量事故数更能反映事故严重程度;改进当量事故数服从负二项分布,可根据其统计分布特征得出客观的路段划分长度;采用 K-Means聚类算法筛选结果优于 DBSCAN 算法,其筛选的事故多发路段总长度占初选结果的66.7%,该方法可为高速公路事故多发路段治理提供强有力的理论依据。

摘要:为实现高速公路改扩建项目更高效的管理,该文研究BIM 技术在高速公路改扩建项目管理中的应用,提出基于 BIM 技术的改扩建项目管理方法,并成功应用到京沪高速公路改扩建项目中,主要包含以下4个方面:基于 BIM 协同管理平台的智慧工地管理、标准化工地建设管理、倾斜摄影辅助深挖方工点管理以及基于BIM 技术更有效的沟通管理方式。通过该文应用探索,利用BIM 技术解决了改扩建项目中管理层级多,协调管理难度大的难题,能够实现施工工序的合理安排、加快工程进度,提升工程质量与管理水平,为今后BIM 在高速公路改扩建工程项目管理中的应用研究提供坚实的基础。

摘要:该文对黑山南北高速公路项目设计中的分包管理工作进行了梳理,明确分包商选择的必需流程,对分包商的设计进度和质量控制提供管理手段,同时对设计分包管理中存在的一些问题进行分析并给出了解决思路。可供周边区域其他项目或 FIDIC合同条款下的类似项目借鉴。

摘要:国家发展改革委办公厅〔2020〕年202号文《智能汽车创新发展战略》规划了无人驾驶配套技术在部分城市、高速公路逐步开展、应用,但是尚未出台有关无人驾驶道路技术标准的规范和文件。随着无人驾驶技术的飞速发展,相关开放性测试道路、专用道路技术指标的研究必不可少,尤其是关乎人、车、路、环境安全的指标———停车视距。该文结合传统道路停车视距计算公式和无人驾驶制动原理,提出新的停车视距计算公式,以便为将来无人驾驶专用道路停车视距的研究提供理论指导。