多年冻土区公路路线选择分层目标法

为了进行多年冻土区公路路线设计,以多尺度效应理论为基础,提出了基于保护冻土由粗到细、由面到带、由带到线的分层目标选线方法,构建了理论模型。结合不同地形地貌、既有工程、构造物与建筑物在不同比例尺下的表现形态,给出了分层目标法的层次划分,确定了每个层次下公路路线选择的影响因素。考虑路线节点重要度和地形地貌的影响,给出了第1层次下多年冻土区选线模型。利用公度原理给出了第2层次下平均海拔、平均坡度、年平均地温、冻土分布、融区构造和既有工程等影响因素的标度分级,并构造了第2层次下多年冻土区公路选线困难度模型。综合考虑冻土地温、冻土含冰量、冻土病害和植被覆盖带来的冻土危害,同时兼顾多年冻土区既有工程的热干扰,构建了第3层次多年冻土区公路选线可靠度模型。以青藏高原多年冻土区秀水河至雅玛尔河段为例,运用分层目标法进行了公路选线。研究结果表明:运用分层目标法确定的路线方案可以准确避绕高病害率的冻土区域,避开既有工程的相互干扰,从而获得工程困难度低、可靠度高的路线方案。     

青藏高原多年冻土区公路智能选线方法

为解决传统公路选线方法难以完全考虑青藏高原多年冻土区复杂地理环境的问题,将地理信息系统(GIS)的空间数据分析技术与智能进化算法引入到多年冻土区的公路选线过程中。利用GIS进行青藏高原多年冻土区的空间数据挖掘,从冻土病害影响因子的连续度和发育度方面考虑多年冻土区微地貌对公路选线的影响,建立了冻土病害危险度计算模型。利用面向对象技术开发组件式GIS,应用于青藏高原多年冻土区,完成了对多年冻土区复杂地理信息的分析和提取。构建了线位优化遗传算法,确立了自适应的迭代策略,借助粒子群算法,建立了基于遗传算法的路线优化模型。以青藏高原西大滩至昆仑山口路线走廊带某路段为例,进行了公路智能选线研究,经算法多次迭代后,得到了最优的线位方案。研究结果表明:在实际环境数据试验中,遗传算法在迭代至第60代左右时得到危险度最低的优选方案,其综合危险度稳定在3.75左右。可见,青藏高原多年冻土区公路智能选线方法能够结合各类冻土病害的危险程度,为公路线位布局指明冻土病害影响较小的区域,有效兼顾了"主动保护多年冻土,确保路基稳定,生态环境友好,布局经济合理"等要求,可作为多年冻土区公路路线设计的参考方法。     

多年冻土地区公路路基设计方法

引言 我国的多年冻土面积较大．占国土面积的22．4％，其地区分布主要以青藏高原为主。多年冻土地区地质环境较差，在公路建设中，容易使道路路基引起热融沉陷和冻胀翻浆等病害．严重损害道路的使用质量和服务年限。我国从上世纪五十年代开始修筑青藏公路以来．经过半个世纪的发展．关于多年冻土地区的道路技术有了很大进步．尤其近年来．随着我国青藏、新疆等对多年冻土地区的经济发展，对该地区的道路建设越来越重视．研究多年冻土地区的公路设计技术对促进我国西部的开发建设具有重要意义。     

多年冻土地区道路病害及对策探讨

对青藏高原多年冻土区进行研究,分析路基路面、桥梁涵洞病害原因。研究了水、热的变化规律对多年冻土的稳定性影响,其中冻胀、融沉等对道路产生的病害应得到重视,总结现已成功的常用冻土防护措施,分析道路工程相关冻害处置技术,提出多年冻土地区亟待研究的相关技术,为我国后期在多年冻土地区道路建设提供一定的参考。     

多年冻土区典型公路病害类型及形成机理研究

以黑龙江省多年冻土区公路病害为研究对象,分析多年冻土特征,通过公路病害调查,归纳出路基及路面典型病害类型,并进行病害形成机理分析,为多年冻土区公路建设及养护提供参考。文章认为黑龙江省岛状多年冻土区面积最广,公路病害类型多。病害的产生是多年冻土活动层冰水相变冻融作用、公路结构本身特点及外界条件变化综合作用的结果。     

运行车速认知因子虚拟仿真试验

为准确预测道路交通安全评价中微观路段的运行车速,确定了三级公路的驾驶员安全性认知模糊集,建立了基于Multi Gen Creator软件的15个路段的三维仿真模型,开发了基于Vega的虚拟仿真系统,组织了53名驾驶员,在大型三通道柱面投影仿真系统中,进行了运行车速认知因子的评价试验。应用模糊统计方法对795组有效认知试验数据进行了分析,建立了包含道路平曲线半径、纵坡度和行车视距认知因子的三级公路安全性认知评价模型。虚拟仿真试验与道路试验分析结果表明:平曲线半径、纵坡度和行车视距认知因子评判等级的平均贴近度分别为0.63、0.74和0.70,因此,虚拟仿真试验方法可行。     

高海拔多年冻土区砂石路面公路的路基温度场特征

为了研究修筑公路对高海拔多年冻土层热状态的影响，开展了新藏公路多年冻土区路段沿线病害调查，在海拔5 400 m地带修筑了冻土地温监测断面与气象监测站点；对气温、地温、辐射强度进行了监测，依据监测结果计算了冻土上限处的热流通量，分析了多年冻土层地温变化特征；基于热传导和热扩散理论，建立了天然地基及普通路基下部多年冻土地温-深度理论预测模型。研究结果表明：多年冻土区公路病害主要由于沥青路面大量吸热导致，热棒、隔热层等主动、被动保护的手段虽有一定效果，但不能改变多年冻土的快速退化；研究区域天然地基与路基中心一天内温差最高达19.66℃,左、右路肩一天内温差最高为4.94℃,天然地基下深层多年冻土温度稳定在-6.0℃左右，路基中心下部深层多年冻土温度稳定在-5.6℃左右，路基下部相较天然地基温度变化更为剧烈，且等温层温度更高；研究区域的辐射强度在一天的10:00～18:00显著增强，在一年的3～6月为辐射强度的顶峰期，浅层地温主要受辐射强度的年周期变化影响；天然地基、路基中心、阴坡路肩与阳坡路肩下部多年冻土层年热流通量依次为-4 001、-14 649、-4 487与58 303 kJ·m     

高寒冻土区路基变形演化规律与破坏特征

为进一步研究高寒冻土区路基变形破坏演化过程,以漠北公路K6+200断面处的高温高含冰量冻土区路基和K8+200断面处的低温高含冰量冻土区路基为研究对象,在路基不同部位和路基下不同深度处土体埋设温度传感器和变形传感器,研究了高纬度、高寒冻土区不同冻土条件下路基实测温度和变形演化过程及其特征。研究结果表明:在高温高含冰量冻土区,在公路建成2年后,路基下出现了明显的融化盘偏移现象,新建宽幅路基呈现出明显的横向不均匀变形特性,路基下形成了2个融化盘,其中一个明显向路基坡脚处偏移,左坡脚和路中冻土上限明显下降了3~4m,路基下原天然地表处沉降达4~9cm,而路肩处冻土上限基本保持稳定;在低温高含冰量冻土区,在保证一定路基高度的条件下,除了建成初期路基土体存在一定的变形(工后沉陷)外,由路基下多年冻土不均匀融化导致的变形很小,因此,在低温冻土区公路路基稳定性相对较好。可见,研究结论进一步阐释了高温冻土区路基、路面变形严重的成因,为高纬度、高寒冻土区路面结构抗融沉破坏设计和病害防治提供了参考,揭示了高温多年冻土区路基纵裂、沉陷等不均匀变形破坏的特征和成因,相比高温多年冻土区,在保证一定路基高度下低温多年冻土区路基具有相对良好的稳定性,这一结论对于高纬度、高寒冻土区不同冻土条件下冻土路基的设计及病害防治具有重要意义。     

浅谈多年冻土地区特殊路基处理措施

多年冻土地区修筑公路遇到的道路病害主要为融沉和冻胀,阐述了针对多年冻土,目前国内外现存的一些处理措施和适用性。     

冻土地区桩基础施工技术

多年冻土地区桥梁工程往往由于地基的冻融作用,不良冻土地区现象的影响,会产生各种工程病害,从而影响工程使用。结合大气温度、水文地质条件,混凝土入模温度、冻土初始地温场的影响及相变效应,以传热学为基础,可以得出冻土区单桩地温场控制微分方程、边界和初始条件,以及其空间分析的有限元计算模式。     

关于寒冷地区道路冻胀的危害及处理措施

道路冻胀对我国北方的公路已经造成了一定的影响,针对实际存在缺陷及危害,需对寒冷地区道路冻胀危害进行分析,根据不同病害特点提出应对措施。     

基于风险矩阵的干线公路弯道路段交通冲突风险评估模型

为评估干线公路弯道路段(AHBS)交通冲突风险,基于交通冲突前5 min集计交通流数据、冲突路段道路线形特征和行车环境数据,分别建立交通冲突可能性及严重度评估指标体系。集成运用随机森林模型和多层次模糊综合评价法分别确定交通冲突可能性和严重度等级,进而采用风险矩阵法确定交通冲突风险等级。以云南省元双干线公路为例进行验证。结果表明：基于随机森林模型的交通冲突可能性预测准确率达到84.21%,所提模型能有效评估AHBS交通冲突风险,为干线公路交通事故治理提供理论依据。     

109国道青海橡皮山段路基填土的冻胀特性研究

以109国道青海橡皮山段发生严重冻胀路段的路基填土为研究对象,通过开敞条件下的室内单向冻结试验,分析了冷却温度、压实度、荷载对土样冻胀特性的影响。结果表明:开敞条件下冷却温度、压实度、荷载对土的冻胀特性影响明显。冷却温度越高,土样的冻胀率越大;压实度越大,土样的冻胀率越小;荷载值越大,土样的冻胀率也越小。     

多年冻土区埋地输油管道的应力及变形分析

利用大型有限元软件ANSYS对多年冻土地区埋地输油管道进行力学性能分析,在一定管径、壁厚及换填深度等工程措施下,具体分析了在一定的过渡段长度,冻胀率条件下多年冻土区埋地输油管道的应力及变形,进而给出了在保证管道安全的前提下,其所允许埋设土体的最大冻胀率及相应的差异性冻胀变形,分析结果可为工程设计提供参考.     

基于模糊神经网络的交通事故微观预测方法研究

道路交通事故微观预测包括对路段和交叉口事故指标的预测．本文总结现有预测方法的优劣性,探讨现有预测方法的改善方向,提出了基于模糊神经网络的交通事故微观预测方法,分析了网络结构和学习算法。以石河子市交通事故调查数据进行实例分析,选择路段事故影响因素作为输入变量,通过Matlab编程实现模糊神经网络的算法,并与负二项回归模型...     

冻土地区路基翻浆的原因及防治措施

在季节性冻土区公路路基翻浆是常见病害之一，翻浆通常伴随冻胀问题产生，所以对翻浆的防治主要应该考虑路基冻胀的问题。通过对引起冻土区公路路基冻胀的因素及冻胀机理进行分析，并探讨路基翻浆的预防措施，以期为相关工程项目提供一定的参考与借鉴。     

土壤冻胀程度的实验测定方法

俄罗斯的气候区属于季冻区及永冻区，道路冻胀自然成为首要解决的问题，俄罗斯在70年代做了试验路与观测站，80年代又采用泡沫塑料等新材料作防冻层，编写了防冻层的设计方法与厚度计算理论，制定了国家规范，已翻译成手册，现介绍室内主要试验方法之一“土壤冻胀程度的实验测定方法”，根据实验数据计算所需的防冻厚度，我国北方地区道路冻胀问题是主要病害之一，此标准可供同行借鉴，参考。     

基于模糊神经网络的高寒路基纵向裂缝危险度综合评价

以高寒地区自然环境因素、设计因素、冻土因素三类致灾因子指标作为输入变量,根据模糊推理规则构建路基纵向裂缝评价的非线性映射关系,通过对输入知识的预处理和输出知识的后处理,将模糊逻辑推理融入神经网络的非线性计算中,建立了综合评价模型。以青藏公路典型路段K3+020段为例,基于11类致灾因子评价该路段纵向裂缝的危险度为2级。结果表明:高寒路基纵向裂缝危险度模糊神经网络综合评价模型可用于评价纵向裂缝的发育程度,经济性好、实用性强。     

交通事故多发路段危险因素的模糊诊断法

道路交通事故多发路段的危险因素诊断是事故路段改造的前提和基础,建立可靠的道路危险因素诊断模型,可以更有效的提高危险路段整治的效果。根据模糊诊断原理,建立了道路交通事故多发路段的事故形态与事故原因模糊关系模型,并提出了基于历史事故数据统计的隶属度函数。利用模糊关系诊断模型,得到道路的主要危险因素及其排序,为道路安全设施改善决策提供了依据。     

青藏公路路基路面管理系统研究

通过对青藏公路实际调查和数据的分析 ,研究青藏公路各种病害 ,并加以分类 ,提出了青藏公路路基路面评价方法 ,设计了青藏公路路基路面管理数据库 ,建立了青藏公路路基路面管理系统 ,为青藏公路综合管理提供了先进的辅助工具 .