PVC管聚能爆破法在水平砂泥岩隧道中的应用

以蒙华铁路段家坪隧道为例,分析了水平砂泥岩隧道爆破成型特点,提出了PVC管聚能爆破方法,研制出了PVC管聚能爆破装置,采用PVC管聚能爆破方法达到了预期的爆破成型效果.PVC管聚能结构方向与水平岩层层理结构基本垂直时,需减少炮眼间距,PVC管聚能爆破方法能够顾更好的控制水平砂泥岩地层隧道的超欠挖量,大部分超挖量控制在15 cm以内,最大超挖量减少了78.8％.同时若工厂规模化生产PVC管聚能结构,可以更好省时省材,提高工作效率.     

铺设碳纤维-玻璃纤维格栅的沥青混凝土路面融雪试验研究

冬季冰雪天气严重影响着城市交通和道路交通,为了尽快的使道路上的积雪融化,研究一种既方便又快捷的材料---碳纤维-玻璃纤维格栅,将这种材料作为导电发热体铺设在路表面下,在冰雪天气对导电发热体进行通电、产生热量,通过热传递的方式使路表面温度升高．文中对铺设了碳纤维-玻璃纤维格栅的沥青混凝土路面进行升温和融雪模拟试验,研究了2种不同铺设方案下,在温度为-6．5℃、发热通电功率控制在300 W/m2时路面结构模型的升温情况,表明将格栅铺设在路面表层5 cm以下较为合理．通过现场的融雪试验表明,这种路面能实现融化积雪的功能．     

超薄导电磨耗层除冰系统除冰工程应用

冬季路面冰雪清除工作是保障交通畅通和行车安全的基础。目前,路面冰雪清除主要采用人工清扫、机械清理、撒砂撒盐等,效率低且不及时。在2016年初的"超级寒潮"期间,自主研发的新型主动除冰技术——超薄导电磨耗层主动抗冰系统在厦蓉高速(G72)汝郴段上寨特大桥试验段成功应用,测试结果发现:当除冰热负荷为140 W/m2,可维持路表温度在1℃左右,足以清除路表温度为-5℃,积雪厚度5~10 cm冰雪。超薄导电磨耗层主动抗冰系统可实现路面冰雪及时、快速、主动清除,大大提高了道路冰雪灾害应急处理响应速度和安全保障能力,为道路除冰雪问题提出了全新的解决方案。     

冰雪条件下城市道路交通安全评价方法研究

在城市道路交通运行环境中,冰雪路面对机动车行驶安全性有着显著的不利影响.本文通过采集积雪路面、粗糙冰路面、光滑冰路面、冰雪混合路面的摩擦系数数据,基于驾驶员在冰雪路面行车时的制动反应时间与制动距离分析,计算给出了不同类型冰雪状态下对应不同行驶车速的机动车停车距离.基于车间距与停车距离定义了冰雪路面的行车安全度,分析结果...     

多年冻土区隧道施工过程中围岩融化圈变化规律研究

多年冻土区隧道在施工过程中围岩受施工热源的影响形成融化圈,在季节性冻融作用下,会造成衬砌表面开裂、剥落、覆冰等冻害.因此,减少施工对冻土原始地温场的扰动是寒区隧道施工的重要控制因素之一.本文以青藏高原风火山隧道为背景,结合实际施工工况、环境温度及地温数据,基于传热学理论,利用数值仿真开展隧道开挖暴露时间、初支施作时机、贯通后有无保温层、气候变暖等因素下隧道围岩融化圈变化规律研究.结果表明:与无支护阶段相比,有初期支护隧道围岩融化圈深度在30 d内减少了25.6％,融化圈发生时间推迟了6d左右,及时施作初支可有效减小隧道融化范围;隧道围岩融化圈呈月牙形分布,内侧线扩大速率大于外侧线减小速率,施工引起的热扰动对隧道围岩的回冻有显著影响.考虑气候变暖因素,提出铺设5 cm厚保温层能有效抑制围岩出现季节性冻融圈.     

桥梁发热电缆除冰系统的热力学模拟

利用发热电缆进行融雪化冰作为一种有效的道路抗冰技术,对于保障交通安全具有重要意义。针对赤石大桥的特殊地理环境和气象条件,建立了热力融冰过程的数值模型,研究了发热电缆融冰系统在90、120和140 mm 3种不同间距下的热量传递规律和路面的温度变化情况。结果表明:在相同工况下,主桥沿底面的热损失基本可以忽略,而引桥的热损失较大;在电缆敷设层添加一定厚度的隔热材料和上面层采用导热沥青后,引桥沿底面的热量损失减少3%左右;从向路面传递的热量来看,90 mm间距融冰系统的融冰能力要远大于140 mm间距融冰系统,并且路面温度场更为均匀。发热电缆室内融冰实验结果表明,在90 mm电缆敷设间距和发热功率为30 W/m时,试件上表面温度达到2.5℃左右,能满足融冰要求,模型实验试件内部温度分布和数值模拟结果基本一致。     

连续配筋混凝土路面裂缝间距特性

分析了AASHTO—1993和《力学经验法路面设计指南》(MEPDG)中连续配筋混凝土路面(CRCP)平均裂缝间距模型特点,现场采集了29个CRCP试验段共计1 171条裂缝间距数据,对裂缝间距数据进行了归类、统计分析、分布拟合和方差分析。分别确定了AASHTO—1993和MEPDG模型参数,并利用采集到的裂缝间距数据对2类模型进行了有效性验证。分析结果表明:CRCP裂缝形态可划分为6类;4参数Dagum分布能更好地拟合CRCP裂缝间距分布;相同配筋率不同板厚的CRCP平均裂缝间距没有显著差异;AASHTO—1993模型高估了平均裂缝间距,误差为0.13m;MEPDG模型显著低估了平均裂缝间距,误差为1.7m。     

夏云一号隧底溶洞处理技术研究

乌当（羊昌）至长顺高速公路项目夏云一号隧道进口右洞施工至K102+558时揭示出隧底溶洞,通过对岩溶管道的探测,发现管道发育方向与隧道近乎于平行,溶腔底部有流水通过,影响掌子面开挖,危及施工安全,为有效加固溶腔段落隧道结构稳定,保证隧道安全、稳定施工,结合溶洞测量成果与隧道的空间位置关系,采取溶腔部分以钢管桩支顶加固、溶蚀裂隙发育段落采用钢护管注浆加固,保持原水流通道畅通的原则,对该岩溶管道进行处理,并通过数值模拟计算进行效果检验。采取上述处理方案后,隧道结构稳定,满足了开挖要求,对类似情况具有参考价值。     

大体积混凝土的施工控制要点

该桥下部结构为4个主墩和4个承台,每个承台下有9颗70m长的桩基.其中承台平面尺寸为10.5m×10.5m,厚度为3m,混凝土方量为330.8m3,强度等级为C30.主墩平面尺寸为6.2m×9.2m×12.1m(横桥向有拱形通道),混凝土方量为471m3,强度等级为C50.均属于大面积、多方量的大体积混凝土.在施工前经反复研究试验采取了如下的施工方案: 冷却管设置 冷却管采用外径40mm、壁厚2.5mm的钢管.承台中布置上下两层冷却管,第一层从承台底面向上80cm;第二层从承台顶面向下100cm;第二层在第一层基础上旋转180°.为提高降温效果,每层冷却管设置了四个回头弯,水平间距为100cm每层冷却管有一个进水口,两个出水口.为便于通水降温,每层进出水口均高出承台顶面100cm,并用竖向水管接出;主墩第一层冷却管距承台顶60cm,以后每1.60m布置一层,每层冷却管按S型布置,水平间距1.5m,每层设置进出、水口,为便于控制通水量,冷却管安装控制阀门.冷却管连接处用电焊焊牢,并严格检查焊接质量.要求不串浆,不漏水.冷却管采用定位架固定,避免水管在浇筑混凝土时受到冲击而位移.冷却管安装完毕后,进行密水检查,保证注水时管道畅通,发现漏水及时处理,减少隐患.     

基于AHP和模糊熵的高速公路隧道重要度评价

在高速公路管理中,如何针对不同类型、不同区域、不同建设规模等数量繁多的隧道制定针对性、差别化的管理方案是管理部门的难题之一。本文通过参考国内外已有的研究成果,开展对高速公路隧道重要度影响因素的深入分析,提出六个重要度评价指标:隧道土建结构,隧道长度,隧道路面状况,隧道交通量,绕行距离,雨、雾、冰雪天气,并通过采用AHP方法与模糊熵法确定各指标权重,建立了完整的隧道重要度评价方法,使隧道管理部门能够根据高速公路中隧道重要度的差异,制定相应的管理方案。     

再生封层在预防性养护工程中的应用性能

为了分析评价再生封层对原沥青路面老化沥青和沥青混合料的性能影响,针对S122省道预防性养护再生封层试验段进行了钻芯取样,并对回收沥青、试验段铣刨沥青混合料进行了相关试验。结果表明:再生封层材料在施工3个月后,可以渗透进入沥青路面内部3～4 cm,覆盖整个沥青路面上面层;再生封层材料渗透进入沥青路面内部后,可以有效恢复原路面老化沥青针入度、软化点和延度等指标,并融合成为原路面老化沥青的一部分,增加沥青含量,降低空隙率;再生封层可以不同程度改善原路面沥青混合料的低温抗裂性能、水稳定性能和疲劳性能,尽管高温稳定性与对比段相比略有下降,但仍显著优于新拌沥青混合料相关技术规范要求。     

高烈度断层破碎区公路隧道抗震措施探讨

以功山至东川高速公路工程响水河隧道为背景,采用三维地震动力仿真运算,研究高烈度断层破碎区不同的减震材料、减震层厚度及设置方式、变形缝的设置间距、断层破碎区设防长度对隧道结构抗震性能的影响。     

旧水泥路面沥青加铺层间水稳定性分析

为了解决旧水泥路面沥青加铺的损坏问题,设计了复合试件,进行了层间浸水及冻融直剪试验.通过路表水-车轮-路面系统模型,发现动水压与车速的2次方成正比,当行车速度分别为80,100,120 km/h时动水压分别为0.246,0.385,0.554 MPa.试验表明:浸水时间越长层间结构越容易发生破坏,24 h浸水、48 h浸水试件分别比未浸水试件的强度降低了50％,64.6％;层间静水的冻融作用可导致层间结构强度降低,冻融后的试件比未冻融的强度降低了58.8％.总之,层间水的动压、浸浴及冻融作用削弱了层间的粘结强度,最终将导致加铺层结构的破坏.     

厂拌热再生混合料性能研究与应用效果评价

沥青路面在交通荷载、环境等因素作用下,其使用性能会出现衰减。鉴于此,开展了厂拌热再生混合料在路面上面层的应用研究。首先进行配合比设计研究,再从水稳定性能、高温性能和低温抗裂性能等评价指标对比分析不同掺配比例的SMA-13沥青混合料路用性能。为验证再生沥青混合料的实际应用效果,进行了试验路的铺筑与现场检测。研究表明,上面层用厂拌热再生沥青混合料具有良好的高低温和水稳定性能,能达到常规上面层沥青混合料应用要求,试验段路面各检测指标均满足相关技术要求。     

SMA-8高黏沥青混合料在新建高速公路上的应用

通过对SMA-8配合比的设计及路用性能的研究,为某新建高速公路工程SMA-8应用提供参考经验。2.5 cm厚度的SMA-8上面层可减轻桥面荷载及减小对隧道净空的影响,达到提升路面性能、节约优质集料以及实现桥梁轻量化的目的。SMA-8沥青混合料高温稳定性、水稳定性、密水性和抗滑性能良好,在桥隧铺筑工程具有较好的应用前景,可在新建高速公路工程上面层推广应用。     

南方富水隧道复合式路面防排水基层方案选用研究

为分析南方富水隧道复合式路面采用不同防排水基层方案的可行性与设计要点,基于路面结构弹性层状体系和疲劳寿命理论,对比分析了采用防渗素混凝土、多孔混凝土、开级配沥青稳定碎石、级配碎石4种不同基层的路面结构受力特性。结果表明:路面设计时应对层底受拉变形为主的沥青上面层和CRC混凝土面层进行疲劳寿命验算,最不利点位距轮隙中心横向距离分别为0.25δ和0;沥青上面层最大拉应变(ε_1)高于规范验算采用的沿行车方向拉应变值,出于保守考虑,结构验算时宜选用该值;沥青上面层、CRC面层疲劳开裂寿命在不同基层方案条件下可分别达到"重"和"特重"交通等级;4种基层方案均可满足重载交通需要,可灵活采用单一的或复合基层方案。     

同步薄层罩面在沥青路面预防性养护中的应用

依托佛山一环高速公路沥青路面预防性养护工程,分析了同步薄层罩面的原材料性能要求、混合料配合比设计、施工技术要点及应用效果。分析结果表明：粘结层应采用聚合物改性乳化沥青,适宜喷洒量为1.3~1.5 L/m2;罩面层沥青混合料应采用高粘 SBS 改性沥青和优质集料组成的开级配骨架空隙结构,空隙率不低于10%,最佳油石比为5.0%,层厚2.5 cm。在施工过程中,应做好交通安全组织工作,并彻底处治旧路面病害;采用专用摊铺机同步进行粘结层喷洒与罩面层摊铺,并采用静压方式碾压且不得过压。试验段工后性能检测表明：同步薄层罩面具有优良的排水、抗滑、降噪及平整等使用性能,是一种性价比高的高等级公路沥青路面预防性养护技术。     

级配碎石基层沥青路面力学响应的灰关联分析

文章采用美国KENPAVE软件对比分析了2种典型级配碎石基层路面结构在不同厚度条件下的路表弯沉、沥青层底拉应变、土基顶面压应变等力学指标,并采用灰关联法分析了各力学指标对结构影响的显著程度。研究表明:倒装路面结构形式优于柔性基层路面结构形式,且碎石夹层厚度为15cm左右时,结构形式最优。     

层状软岩隧道围岩破坏的连续-离散耦合分析

为了研究层状岩体中隧道开挖后围岩的破坏机理,以汶马高速鹧鸪山隧道为例,基于离散元-有限差分耦合算法,建立了一种新的层状软岩隧道开挖模拟方法,采用该方法对不同地应力场、层理间距等因素影响下围岩的破坏模式进行了数值模拟. 研究结果表明:隧道开挖后,应力重分布导致强度较低的层理面首先发生滑移及张开破坏,岩体的滑移及张开使得应力场受到进一步扰动,导致层间岩体产生拉裂破坏;同种水平应力条件下,随着侧压力系数的减小,岩体产生的微裂纹不断增多. 当侧压力系数为1.00、0.80、0.67、0.57、0.50时,微裂纹总数分别为304、391、602、999、1 240;当层理间距为0.6 m时,层理对围岩破坏形态起控制作用;随着层理间距从0.6 m增加至1.2 m,层理对围岩破坏模式的控制作用减弱,围岩的破坏形态与均质围岩相似.      

基于弯沉盆参数的沥青路面损伤状况评价

为评定路面结构的损伤状态,以安徽省某高速公路养护段为试验段,设计沥青路面损伤状况快速检测方法,通过落锤式弯沉仪(falling weight deflectometer, FWD)测定弯沉盆几何特征参数,分析不同病害处的弯沉情况,提出基于弯沉盆参数的沥青路面结构损伤状况评价方法,推荐评价路面整体和各结构层状况良好的标准。结果表明：高速公路损伤路面的横向裂缝、纵向裂缝和沉陷处损伤的影响区域范围分别为1.5、2.0、1.5～3.5 m;根据路面病害段和无病害段FWD弯沉盆几何特征参数的分布,将荷载中心最大弯沉小于100.1μm、邻近荷载区域弯沉差小于42.4μm、20～60 cm区域弯沉差小于31.3μm及弯沉盆末端弯沉小于24.5μm作为判断路面整体、面层、基层和路基状况良好的评价标准。该方法可为高速公路养护维修前路面损伤状况的判定提供参考和借鉴。