黄土地区抗滑桩嵌固段桩前被动土拱形成演化过程试验

抗滑桩是大型交通基础设施中稳定边坡和治理滑坡的主要手段之一，嵌固段桩前被动土拱效应是影响抗滑桩水平承载力的重要因素，被动土拱的形成演化过程是抗滑桩水平抗力调整的关键。通过几何缩尺比例为1∶15的抗滑桩物理模型试验，对桩前被动土拱的形成演化过程进行了探究。根据抗滑桩桩前被动土拱和模型试验系统的对称性，自主设计土压力传感器的布设方案，以保证在试验过程中对桩前土体各测点的x和y方向土压力分布规律进行实时采集；采用千斤顶对模型桩施加水平荷载，对加载过程中抗滑桩嵌固段桩身弯矩、桩前土压力及桩前土体应力变化规律进行了分析。绘制桩前土体应力云图并对桩前被动土拱拱轴线进行了拟合，同时采用数值模拟方法进行对照分析，以揭示桩前被动土拱的演化过程。结果表明：①桩身弯矩和桩前接触土压力均在嵌固点下4倍桩宽处附近出现极大值，后随埋深逐渐减小；②桩前被动土拱是由相邻桩对桩前土体的相互作用使主应力发生偏转而逐步形成的，其演化过程可分为初步形成阶段、承载阶段和破坏阶段；③桩前被动土拱拱轴线呈抛物线形式，随埋深逐渐增大形成被动土拱所需桩顶位移随之增大；④同一埋深处桩前被动土拱矢跨比随桩顶位移增加而逐渐变大，在承载阶段土拱矢跨比随埋深逐步减小。     

一种快速检核水运工程控制点高程的方法

针对控制点高程检核效率低的问题，对北斗地基增强系统和高分辨率EGM2008重力场模型（1′×1′）的原理和数据处理方法进行研究，通过融合这两种技术，提出一种快速获取待定点高程的具体流程和操作方法，并通过工程实例验证。结果表明，本方法获取的高程外符合精度均小于5 cm；可以有效鉴别已有成果的可用性，并判别其高程系统的类型；该方法不仅准确可靠、便捷高效，而且可以降低生产成本，对类似工程具有参考价值。     

卫星单点定位数据的安全指标构建研究

以上海市市中心城区路段和交叉口为安全分析单元，进行基于卫星单点定位数据的安全替代评价指标构建。通过历史事故安全替代评价指标包括基于事件的安全替代评价指标(急加速事件和急减速事件)和基于交通流的安全替代指标(平均速度、速度变异系数、拥堵指数)。采用Savitzky-Golay滤波对卫星单点定位数据进行处理并提取急加速和急减速事件；提取了不同时间早高峰、晚高峰、非高峰和全部时段的交通流安全替代评价指标。在实时事故安全替代评价指标方面，根据时间维度(事故发生前5～10 min和10～15 min)和空间维度(全路段和分路段)选取实时事故安全替代评价指标。使用皮尔逊相关系数和随机森林方法对指标进行相关性分析和重要度排序。     

2020年张家洲水道上浅区航道条件变化及维护对策

2020年水情极为特殊，高水位、高流量持续时间远超往年，汛期泥沙淤积造成航道出浅，给航道保畅带来影响。在分析2020年水情的基础上，以张家洲水道南港上浅区为例，研究特大洪水年对南港上浅区航道条件的影响，分析浅区航道条件恶化的原因，并给出相应航道维护对策，提出应急疏浚的必要性和疏浚方案。成果表明：南港上浅区年内遵循洪淤枯冲的规律，航道条件取决于洪季淤积与汛后退水冲刷的对比情况。2020年洪水持续时间长，汛后退水时间相对不足，上浅区得不到充分冲刷，导致浅区碍航，因此须应急疏浚以维护航道条件。鉴于河床变形的滞后性，建议未来几年内继续关注南港上浅区航道变化和当年水情，制定相应的航道维护对策。     

公路作业区临时交通安全设施布局方案动态自动生成系统的设计与实现

针对公路作业区交通组织方案设计与相关管理人员编制临时交通安全设施布局方案不规范、效率低的问题，设计了一套公路作业区临时交通安全设施布局方案动态自动生成系统。该系统构建了作业区交通安全设施模型库以及三维交互模块，可生成二维静态、三维静态和三维动态三种形式的临时交通安全设施布局方案，实现临时交通安全设施与社会车辆在作业路段的三维动态交互功能。该系统可辅助设计与管理人员合理化、规范化编制作业区临时交通安全设施布局方案，提升方案编制标准化程度和效率，以动态、直观的方式呈现交通安全设施的布设过程，可提升作业区临时交通安全设施布局方案设计时间40%,提升作业区交通安全设施布局方案展示效果50%。     

盾构静-动态泥浆渗滤成膜及支护效率控制方法

近年来，泥水盾构在越江跨海隧道中被广泛应用，隧道开挖面“泥浆-土水”相互平衡作用是工程安全的关键。盾构泥浆能否成膜、动态掘进泥膜是否存在、动态泥膜如何发挥支护作用等问题受到广泛关注，理清这些问题是保障开挖面稳定的基础。对此，基于多相流理论提出了泥浆“渗滤-成膜-生长”瞬态力学模型，探明了泥浆的流体特性和地层的水力传导性质的时空变化规律，揭示了盾构停机静态成膜和掘进动态成膜机制，并通过静、动态成膜2个实例计算验证了理论方法的适用性。研究结果表明：盾构静态停机状态下通常为全断面泥膜，泥浆以面力形式进行支护，盾构掘进时表现为动态局部泥膜，泥浆压力可较长距离前向传递，以渗透力的形式发挥作用；盾构掘进时开挖面泥膜分布为多辐扇形的局部泥膜，可分为泥膜渐变区和无泥膜区，无泥膜区域靠近先行刀臂，随着刀盘转速的增加，泥膜的厚度和泥膜面积逐渐减小；实际工程中，可以从泥浆材料和掘进参数两方面提升泥浆的支护作用，一方面根据地层-泥浆粒径比和泥浆黏度双控指标进行泥浆配置，另一方面宜降低盾构刀盘转速，同时适当增加掘进速度，充分发挥局部泥膜的支护作用，提高泥浆的支护效率和开挖面的稳定性。研究成果对泥水盾构施工安全有一定的指导意义。     

快速路隧道路段车道缩减情形下通行能力评估及应用研究

快速路系统是城市路网主骨架的重要构成部分,其主通道作用能否充分发挥,常受制于瓶颈路段通行能力.在快速路隧道路段车道缩减情形下,分析隧道路段的道路条件,从交通检测大数据提取交通流时空分布特征,选用Greenshelds交通流模型,分车道标定模型.对比隧道路段与紧邻的普通路段各车道通行能力差别,评估隧道路段车道期望通行能力、运行通行能力;比较渐变缩窄与信号控制两种模式缩减车道的通行能力差异,提出兼顾通行量最大化与路权公平的信号控制改善方案.验证了:车道通行能力自内向外衰减;运行通行能力比设计通行能力低;提出的信号控制改善方案可提高通行能力3.4％.