浅论衬砌拱的合理设计方法

本文针对现行高速公路边坡防护大多采用衬砌拱进行集中排水的型式，对衬砌拱的流水槽宽度、间距等进行了分析计算，推导了简易的计算公式，特别指出衬砌拱的流水槽宽度与其间距应具有一定的比例关系，且都与降雨强度及路面宽度以及路面径流系数成正比，衬砌拱的设计应结合高速公路各路段的降雨强度以及路面宽度等实际状况，不应任意设计，并给出了部分计算结果表，可供实际工程设计参考。     

基于排水计算的多车道高速公路路拱研究

针对高速公路改扩建工程中出现的多车道设计需求,结合国内相关改扩建项目,探讨了多车道高速公路路拱形式和横坡值,并通过计算坡面汇流历时以及设计积水宽度,从改善排水的角度对其进行研究。此外,还对临界路面横坡值、路面纵坡值的影响等因素进行了分析。结果表明:十车道高速公路可采用单幅单向路拱形式,采用2%横坡值时,一般情况下设计积水宽度小于硬路肩宽度,能够满足规范要求,但对于小纵坡的路段,须采取针对性措施。     

多车道高速公路超高过渡段积水分布数值模拟与规律分析

为了揭示多车道高速公路超高过渡段积水分布规律,基于流体动力学理论,选取典型多车道高速公路超高过渡段设计参数,利用道路BIM设计软件建立了40组三维道路模型;分析了路面积水量和排水设施径流量的关系,建立了考虑排水设施与路面构造深度影响的降雨模拟方案;采用离散相模型和多相流模型耦合,模拟了降雨条件下的路面积水状态;分析了不同组合参数下的超高过渡段积水厚度数据,得到了合成坡度、道路宽度、降雨强度与超高渐变率对积水厚度的影响模式,计算了各车道最大积水厚度,分析了六车道、八车道高速公路积水横向分布规律。研究结果表明:积水厚度与合成坡度、超高渐变率负相关,与降雨强度、道路宽度正相关,其中降雨强度对积水厚度的影响最大,超高渐变率对积水厚度的影响最小;合成坡度为2.02%~8.54%,降雨强度为1~5 mm·min-1时,多车道高速公路超高过渡段最小积水厚度为0.58 mm,最大达到28.35 mm;当降雨强度为5 mm·min-1时,高速公路超高过渡段内外侧车道最大积水厚度差异明显,六车道由内侧车道到外侧车道的最大积水厚度比例为1.0∶3.1∶3.3,八车道为1.00∶0.96∶1.03∶1.36;多车道高速公路超高过渡段积水厚度峰值先出现在道路中间附近,然后向外侧移动,最大积水厚度一般出现在外侧车道。      

公路维修中微表处技术的应用

工程概况 某市环城高速公路西环段（K337＋536--K337＋714）采用微表处施工技术进行修复。原路面为混凝土路面,最大处的裂缝为6mm,局部有坑槽、雍包等病害。设计中要求微表处施工的宽度为18m。     

沥青混凝土路面结构设计分析探讨

高速公路路面结构层出现的坑槽、开裂、车辙等路面结构破坏现象,其防治的关键在于针对路基路面排水设施和路面沥青混凝土结构层进行合理的设计。结合有关高速公路设计、施工实践的工程经验,主要对高速公路路基路面的排水设计、路面结构层设计、沥青混合料配合比优化、施工工艺优化组合等方面进行了分析探讨,为类似工程提供参考。     

铁路隧道下穿施工引起高速公路路基沉降规律研究

铁路隧道下穿既有高速公路引起路基路面沉降,威胁交通安全.通过建立隧道-地基-路基相互作用计算模型,在路面荷载作用下,采用数值计算方法分析计算了隧道下穿深度、地层模量、泊松比及强度参数等因素与路基沉降变形规律之间的关系.计算结果表明,隧道下穿深度不仅影响路基沉降变形的大小,而且影响沉降槽的形状,而土层性质主要对路基沉降变形影响较大,对沉降槽形状影响相对较小.计算结果较好地反映了不同因素对路基沉降变形的影响,对类似工程的设计和施工具有参考意义.     

《城市道路——路拱》05MR104

《城市道路——路拱》05MR104主要以鳓市道路设计规范》（CJJ37—90）为设计编制依据，分别对路拱横坡度的各个参数和路拱曲线作了规定。路拱曲线有多种形式，本图集中专门列出了变方抛物线形路拱、直线接变方抛物线形路拱、直线接圆曲线形路拱的计算公式、示意图、路拱曲线图表，并阐明了路拱的选用条件：直线形路拱适用于不同路面类型和路面宽度；变方抛物线形路拱根据路拱横坡度i和路面宽度B的不同，采用不同的方次n（图集给出了n的取值原则），还对直线接变方抛物线形路拱、直线接圆曲线形路拱、折线形路拱的设计进行了规定。路拱的施工应根据路面类型执行相关的《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40--2004）和《公路水泥混凝土路面施工技术规范》（JTGF30--2003）。     

基于二维浅水方程的直线段沥青路面径流特性

基于二维浅水方程的水动力学方法建立了直线段沥青路面径流的数值模型, 根据实际降雨条件下沥青路面径流变化过程的监测结果验证了模型参数, 研究了路面宽度、组合坡度等几何参数与路侧排水方式对路面径流时空分布特性的影响。研究结果表明: 设计降雨条件下, 路面径流在空间分布上呈较强的二维特性, 沥青路面径流深度变化依次经历增加、稳态径流与退水3个过程; 漫排水条件下, 路面宽度分别为11、15、20、25、30 m时, 路面径流最大深度分别为11.87、14.39、17.08、19.69、21.98 mm, 退水时间分别为1.4、1.4、2.4、2.9、3.4 min; 路面径流深度增幅随路面宽度的增加而降低, 退水时间随路面宽度的增加而增加; 相比于行车道, 硬路肩路面径流的退水时间延长约20%;较大的坡度组合(横坡为3%, 纵坡为2%) 有利于排水; 当采用集中排水时, 路缘石的阻拦使路侧产生壅水, 壅水区宽度为6~8 m, 壅水区范围占路面宽度的比例随路面宽度的增加而逐渐缩小, 非壅水区内的路面径流深度变化与漫排水条件下基本相同; 为保证行车安全, 可通过改变路面坡度来减少路面径流的汇流时间; 路缘石对路面径流的阻拦效应明显, 在排水设计中应合理设置路缘石高度与开口间隔, 避免行车道出现壅水现象。      

多雨地区道路平曲线半径及安全限速设置研究

基于道路行车视距的研究,综合考虑雨天影响下的环境能见度、路面附着系数以及道路平曲线半径、横坡值等参数,构建一种适合多雨地区道路平曲线路段的安全限速计算模型。计算结果表明:降雨强度及雨天条件下的低能见度是影响平曲线路段限速的重要因素,依据计算结果,可对多雨地区的平曲线极限半径进行优化设置,同时针对多种降雨强度给出不同平曲线路段对应的限速设计值。     

复合式套拱加固衬砌抗弯性能的足尺试验分析

隧道裂损衬砌采用复合式套拱加固后,补强结构的抗弯性能及新旧结构分担荷载如何确定还没有定论。以中等破损(裂缝深度达1/3衬砌厚度)的拱顶局部衬砌为研究对象,采用足尺试验和原衬砌预制裂缝的方案,开展裂损衬砌经复合式套拱加固后的抗弯性能试验,分析补强结构变形、截面抗弯刚度随荷载的变化规律及其破坏模式,并结合试验数据对加固结构荷载的分配原则、受弯承载力计算方法进行探讨。试验表明:中等破损衬砌采用复合式套拱加固时,①原衬砌既有裂缝贯通前新旧结构共同分担荷载、协同变形,贯通后荷载主要由新增套拱承担;②新增套拱裂缝分布较均匀,且未扩展至原衬砌,有效改善了隧道防水性能;③加固结构短期刚度可取原衬砌、新增套拱各自短期刚度之和,外荷载变化不大时可按刚度分配原则计算内力、设计加固参数;④加固结构受弯破坏荷载与新增套拱单独受力的破坏荷载一致,外荷载变化较大时,宜按新增套拱单独受力设计加固参数。试验成果一定程度验证了复合式套拱的加固效果,荷载分配及承载力计算结论可供加固设计参照。     

高速公路沥青混凝土路面的结构设计及其优化

沥青混凝土路面结构因其表面平整度好、行车噪声相对较小、路面易于维修养护等特点,在我国高速公路修建工程中获得了广泛应用。近年来,我国修筑的一些高速公路在开放通车后短时期内就出现有坑槽、开裂、车辙等路面结构破坏现象,其实际使用寿命严重低于设计要求的正常使用寿命,并且随着我国公路交通流量及平均行车速度的提高,加上绝大部分货车车辆的超载严重,使得有些沥青混凝土路面结构的高速公路工程在建成通车后1～2年内甚     

高速公路排水设施设计

良好的排水系统可防止高速公路路面积水,减轻积水对路面的的侵蚀,从而延长公路的使用寿命.因此,优化高速公路排水系统设计是提高高速公路设计水平的重要环节之一,结合邢临高速的统计资料,对高速公路排水设施设计进行了说明,详细介绍了边沟、中央分隔带、排水沟、急流槽的设计,并对高速公路排水设施类型、设计原则做出了总结.     

公路隧道衬砌厚度不足对衬砌安全性影响

针对Ⅲ级和Ⅳ级围岩两种不同的支护形式,建立衬砌厚度不足计算模型.在有无病害条件下,比较隧道衬砌各位置的内力和安全系数,并根据衬砌厚度不足病害程度和宽度,采用数值计算的方法,分析公路隧道衬砌厚度不足对衬砌安全性的影响.分析结果表明:隧道衬砌边墙、拱腰和拱顶的弯矩、剪力和轴力都比较大,属于病害发生的敏感部位;隧道衬砌出现厚度不足病害时,安全系数显著减小;衬砌安全系数随着病害程度的加剧,左边墙呈线性减小,而拱腰和拱顶呈曲线形减小;衬砌安全系数随着病害宽度的增加,先是显著减小,最后又有小幅增长,但整体呈减小趋势;随着病害区域从边墙向拱顶转移,衬砌受影响的范围逐渐增大.     

超厚宽幅水泥稳定碎石基层施工机械配备

高速公路在人们的生活中发挥着重要的作用,需要重视路面道路的稳定性。现在很多的水泥路面存在一些问题,导致路面发生安全事故。在进行路面时施工时需要重视道路的宽度和厚度的设计,保证路面的强度达到相关要求,维护路面的稳定。在进行路面碾压时需要严格按照标准的厚度施工,采用相关设备施工,保证道路的质量。采用施工机械施工时需要重视机械的配备,设计合理的参数。     

沥青路面早期破坏的原因分析及预防措施的准确性控制探讨

结合笔者多年高速公路建设的实际经验,就沥青混合料原材料的选择、路面结构层的设计、沥青混合料的配合比设计以及高速公路沥青路面的施工等问题进行讨论,以供参考。     

高速公路路面病害的成因与对策分析

随着高速公路建设中沥青路面的广泛推广与应用,路面病害等问题也随之出现,对高速公路的质量造成严重影响,提高路面质量,减少高速公路路面病害发生,是当前高速公路建设工作的重点。结合高速公路沥青路面裂缝、坑槽、车辙等病害的成因和现行处理情况进行了分析,提出了基于路面病害维修原则下的具体对策方法。     

高速公路排水设计

高速公路排水设计对于高速公路路基的稳定性及路面的使用寿命都有显著影响,下面通过水文计算并结合高速公路设计、施工的实际情况,提出了切实可行的设计思路,以便更好地为高速公路建设服务。     

关于高速公路差异沉降控制问题的探索

我国近年来己有数条高速公路进行了改扩建,多数为拓宽工程,但拓宽的路面在开放通车后,个别地段在老路部分相继发生了纵向开裂现象,裂缝宽度视路堤高度、软土厚度及其性质等变化而不同。雨水由裂缝渗入,加剧了路面结构层的破坏。新老路基之间不均匀沉降是裂缝产生的主要原因。因此如何减小高速公路拼接工程中的差异沉降,是设计中应考虑到的一个重要问题。     

围岩蠕变对运营隧道衬砌裂缝发育的影响研究

二次衬砌混凝土开裂是公路隧道运营期间较易遇到的问题。针对此问题,以江西某高速公路软弱破碎砂岩隧道为例,利用FLAC3D软件建立基于Cvisc蠕变模型的公路隧道三维模型,分析了围岩蠕变10年内衬砌内力的变化程度,并结合现场衬砌裂缝规律的统计结果进行了力学分析。结果表明:随着围岩蠕变时间的延长,衬砌拱脚及拱肩位置处剪应力呈线性增长;衬砌拱脚处的偏应力增量最大,其次为拱腰;围岩蠕变10年后,衬砌的最大剪应力、偏应力增量分别为2.11,1.3 MPa,达到了衬砌混凝土的容许应力;剪应力和偏应力的增长促进了衬砌裂缝的发育。     

多车道高速公路路拱形式及超高设计方法分析

结合国内相关工程实践,针对多车道高速公路路拱形式、横坡值,从新建和改扩建角度进行分析,并对多车道高速公路不同超高过渡方式和形式进行比较。结果表明:应根据新建高速公路和改扩建高速公路的特点,灵活应用双向路拱、折线型路拱和单向路拱;对于超高过渡方式,有中间带的公路均可采用绕中央分隔带边缘旋转的方式,不设路拱线适用于降雨量不大的地区,设一条路拱线可减小汇水面积和坡面汇流长度,改善路面排水,超高形式能较好地适应多车道高速公路特性。