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  • 2024年第0卷第1期文章目次
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    • >路基工程
    • 高速公路改扩建膨胀土路堤处置方法研究

      2024, 44(1):1-8. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.001 CSTR:

      摘要 (370) HTML (0) PDF 1.29 M (1483) 评论 (0) 收藏

      摘要:为在高速公路改扩建工程中充分利用膨胀土填料,该文借鉴膨胀土直接筑路的成功经验,依托 G40沪陕高速公路合肥至大顾店段改扩建项目,提出采用土工格栅加筋膨胀土包边的路基处置方案。通过室内试验开展膨胀土填料的路用特性和膨胀性试验,确定填料的适用范围和压实控制指标。最后,通过路堤湿胀量预估、土工格栅加筋边坡稳定性分析和经济效应分析,对处置方案的可行性进行论证。结果表明:填料胀缩总率为 1.12%,RCBR大于 3%,初步验证了该膨胀土样可采取包边、加筋等物理处置后用作下路堤填料的可行性。若采用湿法击实试验所确定的压实控制指标,路堤湿胀量预估值将比干法的小 1个数量级。各层土工格栅的抗拔安全系数均满足规范不小于 2.0的要求,不会存在拔出风险。相比石灰改良方案,该方案可极大地缩短工期和节约造价。

    • 基于SEM的沙漠公路路基工程施工风险研究

      2024, 44(1):9-15. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.002 CSTR:

      摘要 (225) HTML (0) PDF 1.25 M (1418) 评论 (0) 收藏

      摘要:在沙漠地区进行公路建设对完善交通网 络节点、发展偏远地区经济具有重要意义。为有效探究沙漠公路路基工程施工风险,该文从人员风险、技术风险、材料风险、机械风险和环境风险 5个方面出发,通过文献研究法筛选出影响沙漠公路路基工程施工风险的 23项指标;基于问卷调查收集到的有效数据,构建沙漠公路路基工程施工风险的结构方程模型 (Structural Equation Modeling,简称 SEM );分析施工风险关键影响因素。结果表明:沙漠公路路基工程施工风险受恶劣气候、人员三违行为、风积沙质量、机械维修与保养、技术交底完整性的影响较大。提出具有针对性的控制措施,可为沙漠公路可持续发展提供参考。

    • 基于超固结状态的既有软基段路基轻质换填技术研究

      2024, 44(1):16-22. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.003 CSTR:

      摘要 (200) HTML (0) PDF 1.35 M (1399) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决沿海地区公路软基段路基差异沉降病害,该文基于超固结应力比的弹性变形理论,从减轻车辆荷载和结构自重附加应力的角度,开展人造超固结应力比计算分析及轻质化换填新技术的研究。结果表明:适宜密度轻质材料的换填厚度可使路基底部附加应力小于原状软土的自重应力,且附加应力小于软土初始流变应力值,形成的超固结应力比,可让软土地基处于弹性变形状态。试验路的沉降性能观测数据显示:工后 1年使用情况下,轻质化换填路面结构的沉降稳定保持在 1 mm 左右,常规路面结构的沉降量达到 17 mm,超过行车舒适的上限值 15 mm,且沉降还在持续发展中。该文提出基于人造超固结应力比理论的轻质化换填技术可有效解决软基段路基差异沉降,具有显著的理论价值和工程实践推广前景。

    • >路面结构与材料
    • 轮胎/路表间水膜受力和排出特征及其受刻槽参数的影响分析

      2024, 44(1):23-29. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.004 CSTR:

      摘要 (195) HTML (0) PDF 1.57 M (1322) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究轮胎作用下水泥混凝土路表水膜受 力特 征及其受刻槽的影响,采用 SolidWorks 和Ansys WorkBench,构建了轮胎 ?水膜 ?路表有限元模型,基于 CFD 控制方程和流固耦合理论,分析轮胎作用下路表水膜流动规律以及水膜厚度、行车速度、刻槽宽度、间距和方向对轮胎所受动水升力的影响。结果表明:轮胎迎水面所受动水升力随水膜厚度的增加而增大;当水膜厚度超过轮胎花纹深度后,动水升力增幅明显变大;增加路面刻槽宽度或减小刻槽间距,能够有效地降低轮胎所受的动水升力;在相同的刻槽参数下,路面横向刻槽的排水性能和对动水升力的降低幅度要优于纵向刻槽。

    • 长大纵坡沥青路面车辙发展规律与轴载换算修正系数研究

      2024, 44(1):30-39. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.005 CSTR:

      摘要 (223) HTML (0) PDF 1.68 M (1365) 评论 (0) 收藏

      摘要:现有设计规范未对长大纵坡路面做出特殊设计规定,直接套用设计规范忽略了其受力特点,不能较好地保证路面使用性能及寿命。为实现特殊路段路面结构差异化设计,该文基于实测沥青混合料动态模量、全年交通量及温度数据,利用自主开发的温度 ?轴载分析软件,将真实交通量转换为标准轴载。采用 Abaqus 软件,建立实测轴载与温度耦合作用下的车辙模型,分析长大纵坡对车辙发展规律的影响。研究表明:坡度增大导致速度降低,容易引发长大纵坡路段沥青路面车辙病害的发生。基于车辙等效原理,提出不同坡度及坡长下的轴载换算修正系数,为长大纵坡路段沥青路面的差异化设计提供理论依据。

    • 沥青路面磨耗层与下卧层组合结构力学行为分析

      2024, 44(1):40-47. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.006 CSTR:

      摘要 (218) HTML (0) PDF 1.81 M (1451) 评论 (0) 收藏

      摘要:路面结构的层间状态在服役过程中受到各种因素的影响会发生改变,层间结合状态的改变对路面结构的力学行为会产生很大的影响。该文通过组合结构试验与数值分析,探究不同磨耗层与下卧层组合结构在不同应力和黏结状态 下 的 力 学 行 为。作 为 对 比 分 析,试 验 考 虑 3种 目 前 常 用 的 沥 青 路 面 磨 耗 层 (面 层 )材 料:AC- 13、OGFC- 13和SMA- 13。试验结果表明:不同组合结构由于材料特性的差异表现出不同的层间黏结性能与疲劳特性;与AC- 13+AC- 20组合结构相比,OGFC- 13+AC- 20和SMA- 13+AC- 20的抗剪切疲劳性能较强,但是抗弯拉疲劳性能较弱。层间压 ?剪破坏主要发生在层间界面和界面过渡区,可以观察到材料空隙结构的压缩与黏结界面的嵌挤变形;局部界面会有集料在挤压和剪切过程中破坏,随着界面剪切变形和滑移。弯拉应力作用下组合结构的疲劳破坏行为与压 -剪应力作用下明显不同,材料特性的差异对其抗弯拉变形能力有显著影响,且疲劳失效形态受到层间黏结与接触咬合状态的影响;随着材料损伤的开展,裂缝由组合梁试件底部沿着集料周边向上开展,到层间界面时会沿着界面向两侧横向开展造成局部脱黏,随后再向上开展直到组合结构试件失效。

    • 控制吸力下低应力条件的合肥膨胀土抗剪强度试验

      2024, 44(1):48-54,65. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.007 CSTR:

      摘要 (172) HTML (0) PDF 1.58 M (1337) 评论 (0) 收藏

      摘要:膨胀土边坡在变饱和条件下可能发生浅层滑塌失稳。为了研究非饱和膨胀土在低应力条件下的强度特性,采用非饱和三轴仪设置多组不同基质吸力和应力条件,进行合肥膨胀土的三轴剪切试验,对试验数据进行分析。试验结果表明:当膨胀土所受净围压应力不断降低时,其应力 ?应变曲线会由应变硬化向应变软化过渡;非饱和膨胀土强度随基质吸力增大而增大;浅层膨胀土的抗剪强度会呈现明显降低,具有非线性特点;非饱和膨胀土的黏聚力对抗剪强度影响显著,低应力条件下黏聚力会显著降低,内摩擦角明显增大;净围压应力对低应力段土体强度影响明显,而基质吸力对低应力段土体强度影响较弱。

    • 不同纳米黏土改良黄土试验结果对比分析

      2024, 44(1):55-65. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.008 CSTR:

      摘要 (199) HTML (0) PDF 3.08 M (1304) 评论 (0) 收藏

      摘要:应用正交法设计试验,定量地分析了改良黄土抗压强度、抗剪强度指标以及渗透系数的影响因素和影响大小,得到了改良黄土的最优掺量。另外,通过扫描电镜试验探究纳米黏土材料对黄土的改良机理。研究表明:① 影响改良黄土抗压强度因素有纳米黏土掺量、含水率和养护龄期,影响黏聚力、内摩擦角、渗透系数的因素有掺量、干密度、围压;② 在不同影响因素下,纳米蒙脱土比凹凸棒土更能有效提高黄土的抗压强度;③ 当材料掺量小于等于 1%时,凹凸棒土改良黄土的抗剪强度指标总体高于纳米蒙脱土抗剪强度指标,渗透系数则相反,而当掺量大于等于 2%时,则相反;④ 当凹凸棒土材料掺加量为 1%、纳米蒙脱土材料掺量为 2%时,改良黄土表面最为致密,孔隙最少。

    • RAP掺量对温再生沥青混合料力学性能和路用性能的影响规律研究

      2024, 44(1):66-75. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.009 CSTR:

      摘要 (258) HTML (0) PDF 1.47 M (1896) 评论 (0) 收藏

      摘要:温再生技术是一种有效的利用沥青混合料回收料 (RAP )实现再生的新技术。为改善温再生沥青路面性能,有效提高 RAP 的循环利用率,通过力学性能和路用性能分析考察了 RAP 掺量对温再生沥青混合料性能的影响规律,探讨动稳定度与重复加载蠕变试验力学参数的相关性。研究结果表明:随着 RAP 掺量的增加,温再生沥青混合料的高温稳定性、抗剪切和抗弹性变形能力提高,但低温抗裂性能、水稳定性能有所下降。此外,流动数与动稳定度之间具有较好的线性相关性,可以借助流动数评价混合料的高温抗车辙能力;相同 RAP 掺量下,改性温再生沥青混合料的各项性能均优于普通温再生沥青混合料,当RAP 掺量达 70%时,混合料各项性能仍能满足规范要求,可为后期工程应用和质量控制提供依据。

    • 纳米SiO 2在乳化沥青中的不同形态及对乳液存储稳定性的影响

      2024, 44(1):76-81. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.010 CSTR:

      摘要 (260) HTML (0) PDF 1.60 M (1371) 评论 (0) 收藏

      摘要:乳化沥青存储性能不足一直是影响其应用的较大问题,中国已有将纳米 SiO 2粒子作为添加剂来改善乳化沥青稳定性的研究,但其效果不明显。该文基于 Pickering 乳液原理将表面改性后的纳米 SiO 2作为乳化剂直接乳化基质沥青,探究是否比纳米 SiO 2作为改性添加剂对乳化沥青的稳定性改善效果更佳。首先分别制备了普通改性乳化沥青 A、纳米 SiO 2做改性添加剂的乳化沥青 B和基于新型纳米 SiO 2Pickering 乳液乳化的乳化沥青 C共3种乳化沥青,然后通过光学显微镜与SEM,探究纳米 SiO 2粒子分别作为乳化剂和改性剂时乳化沥青表面结构的微观形貌差异,分析 3种乳化沥青中乳液颗粒的不同形态;最后通过室内乳化沥青试验和乳液颗粒粒径分析,进一步论证纳米 SiO 2分别作为乳化剂与改性剂对于乳化沥青存储稳定性的差异及差异机理。微观与宏观试验均表明纳米 SiO 2作为乳化剂比作改性剂能使乳化沥青具备更好的稳定性。该文的研究说明纳米 SiO 2用作乳化剂能更好地解决乳化沥青稳定性不足的问题,具有很好的应用前景。

    • 不黏轮乳化沥青试验方法研究

      2024, 44(1):82-87. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.011 CSTR:

      摘要 (196) HTML (0) PDF 1.56 M (1363) 评论 (0) 收藏

      摘要:不黏轮乳化沥青是一种解决沥青路面施工中 “黏轮问题 ”的关键材料,其中不黏轮效果是其核心指标。不黏轮效果准确评价对不黏轮乳化沥青推广应用至关重要。该文 基于国内外研究成果创新提出两种不黏轮效果试验方法 (配重法、压头法 ),并对多种乳化沥青进行不黏轮效果评价。试验结果表明:两种试验方法 (配重法、压头法 )能够较好地评价乳化沥青的不黏轮性能且试验结果具有很好的一致性。其中配重法适合于工程现场快速评价,压头法适合于科学研究、试验检测分析。两种试验方法设备简单、操作方便,适用于工程现场、室内研究等多种场景的不黏轮乳化沥青不黏轮效果评价。

    • 基于红外光谱的RAP老化沥青转移率研究

      2024, 44(1):88-94. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.012 CSTR:

      摘要 (184) HTML (0) PDF 1.39 M (1301) 评论 (0) 收藏

      摘要:再生沥青混合料制备过程中,一部分老化沥青先从回收料表面转移到新集料上,然后再与新沥青进行相互扩散、融合,其中老化沥青转移的比例对最终的再生效果起关键影响作用。为了研究沥青路面回收料 (RAP )中老化沥青的转移程度,基于红外光谱试验对转移率 (RMR)进行计算分析。试验采用 AC- 13级配的再生沥青混合料,将拌和后的再生沥青混合料过筛分离出新集料和 RAP,抽提出再生沥青并采用红外光谱试验测定其羰基指数 (ICI),根据公式计算转移率,研究 RAP 加热温度、拌和时间和再生剂对转移率的影响。结果表明:将RAP 加热温度从 135 ℃提升至 160 ℃,转移率提高了 15.5%;将拌和时间从 90 s延长至 180 s,转移率可提升 17%;添加再生剂可使转移率得到提升,且温拌再生剂的效果优于热拌再生剂。

    • 基于数字图像技术的泡沫沥青效果评价方法研究

      2024, 44(1):95-101. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.013 CSTR:

      摘要 (198) HTML (0) PDF 1.56 M (1308) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对目前泡沫沥青仅凭借经验粗略确定最佳发泡参数条件的不足,该文采用数字图像处理技术,通过对不同发泡条件下泡沫沥青与铣刨料 RAI 拌和后的混合料进行图像采集,然后进行灰度图像转化、形态学处理、二值图像转化及网格划分等处理过程,计算不同区域内沥青裹覆率,以沥青在混合料中的均匀分散性为指标,对泡沫沥青的发泡效果进行评价并优选发泡参数。结果表明:采用数字图像处理技术能够快速有效地对泡沫沥青均匀分散效果进行评价,可计算出精确的数值作为判断依据优选发泡参数,具有简单快捷、易于实施的优点。

    • >桥梁工程与隧道工程
    • 预制拼装钢‑UHPC组合桥面板湿接缝抗弯性能研究

      2024, 44(1):102-110. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.014 CSTR:

      摘要 (226) HTML (0) PDF 1.80 M (1531) 评论 (0) 收藏

      摘要:纵肋上置并形成 PBL 剪力连接件的钢 -UHPC 组合桥面板是一种新型桥面结构。该结构采用预制拼装施工,工厂预制钢 -UHPC 组合梁段,现场进行施工组装,相邻钢梁通过焊接形成一体,而相邻 UHPC 桥面板则通过现浇 UHPC 湿接缝连成一体,湿接缝是其薄弱部位。针对该新型结构其湿接缝相关研究较少的问题,该文以某实际工程为背景,完成钢 -UHPC组合桥面板湿接缝足尺模型抗弯性能试验。建立 Abaqus 有限元模型,并采用试验结果校核有限元模型。在此基础上,进行了湿接缝截面模拟方式、钢面板厚度、UHPC 层厚度和燕尾榫角度的有限元模型参数分析。对比美国土木工程师协会(ASCE )、《美国房屋建筑规范 》 (ACI)以及中国 《混凝土结构设计规范 》 (GB 50010 —2010 )关于构件的刚度计算公式,发现中国规范计算值更接近试验值。基于普通钢筋混凝土梁的抗弯刚度计算公式,结合试验数据进行了参数修正,并用有限元模型结果进行了校核。结果表明:钢-UHPC 组合桥面板湿接缝有着优异的延性和刚度;采用摩擦行为模拟湿接缝界面计算成本小且计算效果良好;增加钢板厚度或 UHPC 层厚度均能有效提高构件刚度和承载力;燕尾榫角度对构件的刚度和承载能力影响很小;参数修正后的抗弯刚度计算公式能较好地计算钢 -UHPC 组合桥面板构件跨中位移。

    • 基于联合静动力修正的混凝土斜拉桥主梁挠度变化规律研究

      2024, 44(1):111-118. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.015 CSTR:

      摘要 (187) HTML (0) PDF 1.49 M (1294) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对混凝土斜拉桥服役期间主梁不断下挠 的问题,该文基于修正模型分析大跨度混凝土斜拉桥服役期间主梁挠度变化规律。采用联合静动力的有限元模型修正方法,构造双目标优化问题,基于非支配排序遗传算法 (NSGA- Ⅱ)求解,得到 Pareto 最优解集,从Pareto 最优解集中找到协调最优解,从而实现有限元模型修正。模型修正后的静力位移和自振频率计算值与实测值吻合较好,能更好地反映结构的实际工作状态。在此基础上,结合主梁线形历年监测数据,分析不同徐变模式及拉索松弛效应等时变因素对主梁线形的影响,分析结果表明:采用 CEB-FIP 2010 徐变模式计算的挠度与实测挠度更加接近。中跨跨中下挠量最大,服役 20年下挠量约为 270 mm;主梁跨中挠度前 5年平均增长率达 33 mm/ 年,前5年挠度约占前 40年的 50%,后期主梁下挠趋于平缓。

    • 桥梁气动外形改变对大跨桁梁桥抗风性能影响研究

      2024, 44(1):119-125. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.016 CSTR:

      摘要 (196) HTML (0) PDF 1.68 M (1503) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着交通业及旅游业的发展,近年来不断出 现桥梁在满足其交通运输功能的前提下同时开发诸如旅游等方面的其他可利用功能,导致结构气动外形及透风率发生显著变化。该文以某主跨 1 088 m的双塔单跨钢桁架悬索桥为背景,通过全桥气弹模型风洞试验对其抗风性能进行重新评估,在研究结构抗风稳定性的前提下评估行人舒适度问题。结果表明:基于景区开发的桥梁气动外形改变前后结构动力特性几乎不变,且均未发生涡激振动及颤振等空气动力失稳;气动外形改变后结构横向及竖向的静风位移响应明显增大,在扭转方向二者存在一定差异但没有显著的规律性;基于景区开发的桥梁气动外形改变导致结构竖向抖振响应减小,但横向及扭转抖振响应均显著增大,经计算,结构舒适度满足设计要求。

    • 不同截面选型对波纹钢箱涵受力性能影响分析

      2024, 44(1):126-132. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.017 CSTR:

      摘要 (163) HTML (0) PDF 1.67 M (1381) 评论 (0) 收藏

      摘要:波纹钢箱形结构相较于圆形、拱形和管拱形波纹钢结构截面利用率更高,更适用于路基高度受限的情况。目前对波纹钢箱涵加强措施的研究较多,但缺乏对波纹钢截面形式选择的研究。该文使用有限元分析软件 Abaqus 对波纹钢箱涵侧墙倾斜角度分别为 0°、5°、10°、15°和20°共5种工况建立有限元模型,对结构应力和变形结果进行分析。结果表明:增大波纹钢箱涵侧墙的倾斜角度可以有效减小结构的竖向变形和结构的最大应力;但为充分发挥波纹钢箱涵截面利用率高的优势,推荐选用倾斜角度 5°~10°的波纹钢箱涵形式。

    • AS法悬索桥锚靴及拉杆锚固可靠性研究

      2024, 44(1):133-140. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.018 CSTR:

      摘要 (200) HTML (0) PDF 1.51 M (1343) 评论 (0) 收藏

      摘要:AS法(空中纺线法 )施工的悬索桥,主缆各索股钢丝套接锚固在两岸的锚靴上,锚靴通过拉杆将索股力传递给锚固系统。锚靴与主缆钢丝相互作用后锚靴的承载能力、钢丝小曲率弯折后的应力状态、拉杆安装精度对锚固可靠性的影响均需要定性定量的研究以及试验验证。该文以 AS法架设主缆悬索桥 ——阳宝山特大桥为背景,对锚靴及索股进行了 6 150 kN设计荷载下拉杆无偏转状态、拉杆相对于锚固垫板在水平向、竖直向和 45°向偏转 0.5°共4种工况下的试验研究。结果表明:锚靴承载能力满足设计要求,钢丝小曲率弯折后无异常变形和破坏;锚靴及拉杆构造连接可靠,装配性好,构造采用球面垫圈结构可以保证拉杆具备约 1°偏心调节能力,为保证锚靴及拉杆构造设计使用要求,建议拉杆与索股轴向安装控制精度保证在 0.5°以内。

    • 活性粉末混凝土预应力箱梁施工技术研究

      2024, 44(1):141-146. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.019 CSTR:

      摘要 (293) HTML (0) PDF 1.19 M (1265) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前的高强与高性能混凝土存在抗折强度不高、脆性大、体积稳定性不良等缺点,活性粉末混凝土 (RPC )是一种新型材料,具有良好的力学性能和高抗渗性,能够更大程度地降低混凝土用量和结构自重,从而达到安全可靠、节约成本的目的。该文将活性粉末混凝土应用于公路预应力箱梁中,通过创新优化配合比、改变传统运输工艺、蒸气养生棚养生技术研究,有效缩短活性粉末混凝土的浇筑时间,保证浇筑质量和强度。

    • 大跨简支钢箱梁顶推及高位落梁施工关键技术

      2024, 44(1):147-154. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.020 CSTR:

      摘要 (302) HTML (0) PDF 1.98 M (1809) 评论 (0) 收藏

      摘要:以长沙盼盼路上跨京港澳高速 公路立交桥工 程为 依托,针对其桥下交通繁忙、顶推坡度大、落梁总高度高等难点,提出一种钢箱梁大坡度步履式顶推及高位落梁施工方法。钢箱梁拼装完成后,在预拼场先行施工部分桥面附属设施并配重,随钢箱梁同步顶推,从而减少后期桥上高空作业;在大坡度引桥上方进行钢箱梁顶推施工时,通过后支点循环分 级升梁,调整钢箱梁线形;在临时支墩上进行高位落梁时,在钢箱梁底板上设置落梁吊挂系统,采用子、母双重循环方式,通过在步履机搁墩、步履机滑箱和置换墩之间反复 “倒顶 ”,将高位落梁转换为连续分级低位落梁;通过分析各个工序转换时顶推及落梁系统的高程匹配与约束条件,建立适用于一般情况的系统高程计算式,给出合理的参数范围。

    • 泸定大渡河桥重力锚碇基础形式研究

      2024, 44(1):155-160. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.021 CSTR:

      摘要 (174) HTML (0) PDF 1.96 M (1377) 评论 (0) 收藏

      摘要:第四纪冰期形成的冰碛土在中国西部广泛分布,其力学性质好,覆盖深厚。该文以泸定大渡河桥为依托,通过理论分析和数值模拟研究了将冰碛土作为重力锚基础的地基持力层时,不同基础形式对锚碇稳定性的影响,得出带齿坎的斜向扩大基础是一种既受力良好又经济的基础形式,可为西部建设类似工程提供借鉴。

    • 近场地震作用下大跨高墩连续刚构桥易损性分析

      2024, 44(1):161-165. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.022 CSTR:

      摘要 (171) HTML (0) PDF 1.25 M (1252) 评论 (0) 收藏

      摘要:近场地震作用对于大跨高墩连续刚构桥的破坏性更强。该文以某新建大跨高墩连续刚构桥为依托,考虑近场地震动下桥梁的地震需求概率,运用 OpenSees 对该连续刚构桥进行时程分析,通过云图法获得桥梁结构在近场地震下的响应,基于结构的曲率需求概率模型对桥梁进行易损性分析。结果表明:大跨高墩连续刚构桥在 PGA 较低时结构曲率需求概率响应集中,在较大 PGA 作用下结构的曲率需求概率降低。在近场的罕遇与特罕遇地震作用下,桥墩出现严重损伤和完全破坏的概率几乎为零,桥梁结构在设防场地下能达到中震可修、大震不倒的要求。

    • 基于Bayes‑LST M的公路隧道围岩变形预测方法研究

      2024, 44(1):166-176. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.023 CSTR:

      摘要 (162) HTML (0) PDF 1.30 M (1603) 评论 (0) 收藏

      摘要:在公路隧道施工过程中,围岩的稳 定性 对隧道施工的影响较大。因此公路隧道围岩变形的监控量测与准确预测是保障隧道施工安全的关键。针对当前隧道围岩变形的预测精度较低以及泛化能力较差等问题,该文提出一种基于贝叶斯 (Bayes )优化长短期记忆网络 (LSTM )的方法,该方法首先对拱顶沉降和周边收敛的原始监测数据进行预处理,而后构建公路隧道拱顶沉降与周边收敛的初始 LSTM 模型,并利用 Bayes 优化模型中的超参数,最终得出预测结果。利 用 该 模 型 对 某 公 路 隧 道 拱 顶 沉 降 和 周 边 收 敛 进 行 预 测,将 预 测 结 果 以 均 方 根 误 差 为 评 价 指 标 与 神 经 网 络(CNN )和支持向量回归 (SVR )进行对比。预测拱顶沉降时,Bayes-LSTM 模型的平均预测精度相较于 CNN 与SVR模型分别提高了 1.0与1.26;预测周边收敛时,Bayes-LSTM 模型平均精度相较于 CNN 与SVR 分别提高了 0.3与0.32。表明 Bayes-LSTM 模型的预测精度较高,同时其能在训练模型过程中对历史信息进行判断和取舍,极大地提高了时序数据处理的效率,为公路隧道围岩变形预测提供了新的思路和探索。

    • 基于参数化建模思想的四心圆公路隧道洞形优化

      2024, 44(1):177-184. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.024 CSTR:

      摘要 (216) HTML (0) PDF 1.46 M (1322) 评论 (0) 收藏

      摘要:合理的四心圆公路隧道断面形式有助于改善衬砌结构的受力状态,减少复合式衬砌的开裂病害,提高隧道结构的耐久性。该文通过 Ansys 软件 APDL 参数化编程平台,基于“曲率连续 ”的设计思想,构建了拱脚区局部洞形几何尺寸参数化建模方程,建立了锚杆加固区等效力学参数计算方法及数值模拟模型,揭示了四心圆公路隧道拱脚区域局部洞形参数设计对衬砌结构内力的影响规律,结合实际工程研究显示:隧道拱脚弧与中墙弧的半径和长度对于隧道复合式衬砌结构内力的影响较明显,增大拱脚弧半径对于抑制衬砌结构内塑性区发展的效果最为明显;为了减小衬砌结构的开裂风险,提出采用衬砌拉应力为控制目标进行局部形状优化思想,通过中墙弧圆心角 θ2、拱脚弧圆心角 θ3及中墙弧半径 R2对衬砌结构内力极值的敏感性及影响规律分析为皮家岭隧道洞形优化提供了理论依据。

    • 水雾包裹式隧道降尘技术试验研究

      2024, 44(1):185-192. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.025 CSTR:

      摘要 (277) HTML (0) PDF 1.19 M (1403) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了更快速有效地消除隧道爆破所产生的粉尘,该文提出 “风筒水雾包裹式 ”与“车载水雾包裹式 ”两种喷雾降尘方案,并依托云南轿顶隧道进行现场试验。研究表明:对于“风筒水雾包裹式 ”除尘技术方案,掌子面处 1号特征位置在降尘 10 min 后,粉尘浓度下降至 3.87 mg/m3,满足规范要求;针对“车载水雾包裹式 ”的降尘技术,相比于无降尘初始状态,前20 min 粉尘浓度下降最快,1、2、3号特征位置处粉尘浓度 20 min 后的降幅分别为 70.6%、61.1%及89.9%。风筒、车载水雾包裹式技术均可达到相应的降尘效果,后者降尘效果更为明显。

    • 清江某特大桥隧道锚承载特性数值模拟研究

      2024, 44(1):193-201. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.026 CSTR:

      摘要 (406) HTML (0) PDF 3.67 M (1378) 评论 (0) 收藏

      摘要:以清江某特大桥左岸隧道锚为例,在工程地质分析的基础上建立三维地质概化模型,利用不同软件实现对复杂岩体和隧道锚结构的近似网格化离散划分。采用 FLAC3D软件进行不同工况模拟,获得隧道锚的变形特征和承载能力,明确该隧道锚的潜在破坏模式为锚碇连同锚碇上部受结构面切割的岩体,在主缆拉力作用下发生沿锚碇底部岩 /混凝土胶结面的整体滑移。该文采用的研究思路及相关研究成果,一方面能够为清江某特大桥隧道锚工程实践提供技术支撑,同时还有助于构建系统的隧道锚分析研究方法和评价指标体系,对后续隧道锚工程建设具有较强借鉴意义。

    • >智慧公路与智能交通
    • 融合多相关收费站数据的高速公路交通流预测

      2024, 44(1):202-208. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.027 CSTR:

      摘要 (397) HTML (0) PDF 1.33 M (1512) 评论 (0) 收藏

      摘要:经济间的紧密联系使城市群区域间多相关收费站交通数据间存在空间关联,准确描述该联系对提升高速公路交通流预测的精度具有积极作用。然而,由于受诸多不确定性的影响,该关联性难以捕捉和量化。针对这一缺陷,该文提出一种 ATGCN-ResGRU 深度学习高速公路交通流预测方法。通过结合注意力机制构建高、中、低注意度的 3个GCN 拓扑网络,并根据各个网络的注意度加权获得空间学习数据,将多相关收费站的联系进行量化和分级;同时,为了避免过平滑问题,将两个 GRU (Gated Recurrent Unit )模块通过残差连接,进一步提升算法捕捉时间规律的能力;最后,使用特征融合层和全连接层输出预测值。利用该算法预测广东省某高速收费站的交通流量,试验结果表明:该文提出的方法能够有效提升预测精度,与经典模型多元集成 CNN-LSTM、CNN-BiLSTM 和DL-SVR 相比,平均绝对误差(EMAE)分别减小了 7.95、4.52、12.88,均方根误差 (ERMSE)分别减小了 12.03、6.12、19.05。

    • 基于交通冲突的城市地下互通左出匝道减速车道长度研究

      2024, 44(1):209-217. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.028 CSTR:

      摘要 (222) HTML (0) PDF 1.65 M (1401) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了确定城市地下互通左出匝道分 流区减速车道长度的合理区间,研究减速车道长度与主线、匝道的交通量和设计速度的交互作用对左出分流区交通冲突的影响,该文以武汉市两湖隧道工程地下互通立交为例,开展 VISSIM 微观交通仿真试验,并提取冲突率 (RCR)和碰撞暴露时间 (TTET)指标进行分析。结果显示:① 随着减速车道长度增加,分流区冲突率减小而 TTET增大;② 随着主线交通量或匝道交通量的增大,分流区冲突率未呈现显著变化,而TTET有不同程度的增大;③ 随着主线设计速度的增大或匝道设计速度的减小,分流区冲突率和 TTET均呈现增大的趋势;④ 方差分析和多重比较表明,减速车道长度是引起冲突率和 TTET变化的关键原因,且综合来看地下互通立交左出匝道分流区减速车道长度的一般合理区间应设置为 120~170 m,考虑工程经济性最大长度宜控制在 195 m以内。

    • >公路养护与路域环保
    • 山区高速公路弃渣场安全风险评价体系研究

      2024, 44(1):218-224. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.029 CSTR:

      摘要 (271) HTML (0) PDF 1.51 M (1661) 评论 (0) 收藏

      摘要:山区高速公路弃渣场工程的安全关乎路域范围内环境保护、水土保持、公路建筑物及下游环境敏感点等的保护,提出安全评估方法十分必要。该文基于云南省内 1 369座弃渣场资料分析,提出弃渣场工程安全风险影响因素,概括为选址和设计因素、施工因素、区域地质因素、外部影响因素及资料完整性因素共 5个一级指标,进一步提出 18个次级指标。建立群决策 AHP 模型,通过 64名技术专家,确定次级指标的权重,构建高速公路弃渣场工程安全风险评价技术指标体系,提出风险等级分级标准。以大理至丽江高速公路一处弃渣场实体工程为例,检验了弃渣场安全风险评估评价体系,证明了评价体系具有简单易行的优点,权重优化需要实践大数据的支撑,该评价体系适合在山区高速公路弃渣场工程中进行推广运用。

    • 路基排水沟机械化施工的碳排放计算及方案比选

      2024, 44(1):225-233. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.030 CSTR:

      摘要 (161) HTML (0) PDF 1.22 M (1234) 评论 (0) 收藏

      摘要:国家“双碳 ”目标下,路基排水沟机械化施工不仅需要考虑施工功效和经济性问题,也应考虑碳排放问题。该文以勐绿高速公路为工程依托,从建材生产、建材运输及建造 3个阶段建立路基排水沟碳排放量与投资成本计算方法。引入碳交易的概念平衡碳排放量与投资成本,基于等效碳排放量实现路基排水沟传统支模法与液压动力式滑模法两种施工方案的综合比选。以路基排水沟上边长、浇筑厚度、建材运距与建造长度 4个关键因素设计正交试验,比较两种方案的等效碳排放量,并分析因素的影响敏感性。研究表明:浇筑厚度与建造长度对两种施工方案的等效碳排放量影响均较大。建材生产阶段等效碳排放量对传统支模法的贡献率最大,建材生产与建造阶段等效碳排放量对液压动力式滑模法的贡献率较大。液压动力式滑模法的等效碳排放量优于传统支模法,其施工全阶段的减碳率为 85.58%,且3个阶段的等效碳排放量均少于传统支模法,其中建材生产阶段与建材运输阶段的减碳率较高,分别为 91.92%和85.06%,因此路基排水沟施工推荐选择液压动力式滑模法。

    • >国外公路
    • 塞尔维亚道路几何设计技术要点

      2024, 44(1):234-239. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.031 CSTR:

      摘要 (194) HTML (0) PDF 1.24 M (1284) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着中国 “一带一路 ”倡议的不断推进,越来越多的中国企业参与中东欧工程项目的建设,这对设计人员在掌握并运用当地规范进行工程设计及咨询方面提出了新的挑战。该文依托匈塞铁路 (塞尔维亚段 )道路改造设计的具体实践,对塞尔维亚道路几何设计平、纵指标进行了归纳分析。经研究,塞尔维亚道路设计具有完善的设计标准及体系,塞尔维亚规范与中国规范在道路几何设计方面的标准比较接近,规范指标的限定相较中国比较宽泛。其设计理论和体系更加注重路线与地形、环境的配合和协调。在设计中充分强调线形的一致性和连续性,并具有一定的灵活性,给设计者留下充分的设计空间。

    • 哥伦比亚高等级公路路基路面设计理念分析

      2024, 44(1):240-244. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2024.01.032 CSTR:

      摘要 (242) HTML (0) PDF 1.36 M (1345) 评论 (0) 收藏

      摘要:哥伦比亚公路设计基本按美国标准执行,设计理念也偏向于美国,同时有哥伦比亚自身工程设计的习惯、理念及特点。该文介绍了哥伦比亚北部 MAR 2公路项目中的防护工程、排水工程、路基填料、取弃土场和路面等方面的主要设计方案,对比分析了中哥设计理念的异同,并提出可互学互鉴的内容。

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