基于无人机遥感和GIS技术的公路线路评估系统设计研究

从无人机遥感及GIS技术在公路地质选线系统中的应用研究入手，利用ArcGIS Engine和C#集成开发法构建了集地质灾害解译、信息录入、属性查询、线路评价等功能为一体的公路选线系统，并为路线带三维可视化提供了解决方案。通过在桂柳高速公路改建项目中的应用，直观展现了公路沿线地形地貌、地质灾害情况，极大提高了选线效率。     

太平隧道大型溶洞的三维地质建模方法研究

以某高速公路太平隧道项目为依托，运用FLAC3D作为一款专用的岩土工程数值分析软件，不仅拥有丰富的岩土本构模型，而且还提供了自定义本构模型的功能，在模拟岩土工程中的流固耦合、非线性大变形方面也有一定的优势。但是其前处理能力较弱，对于建立含有大型不规则洞室的三维地质模型往往比较困难，而ANSYS的前处理能力较强，正好可以弥补这一缺点，因此通过对太平隧道大型溶洞三维地质建模的研究，提出了以AutoCAD，Surfer和ANSYS为过渡平台的FLAC3D建模方法，并通过工程实例验证了这种建模方法的可行性和有效性。     

某高速公路路基红色泥岩微观结构试验研究

对某高速公路路基红色泥岩细观结构进行了试验研究。首先，利用X射线衍射对不同风化程度的红色泥岩、泥岩残积土进行图谱分析，得到泥质粉砂岩、紫红色泥岩和红色粉砂质泥岩中黏土矿物含量分别为45%，64%和50%，不同类型泥岩的黏土矿物在种类和数量上差别很大，由此引起工程性质差异明显。然后，利用电子显微镜扫描仪对紫红色泥岩、泥质粉砂岩及泥岩残积土进行微观结构测试，结果表明:红色泥岩的风化程度与矿物成分、微观结构密切相关，岩石风化改变了微观结构，进而影响岩石的宏观物理力学性质。     

可调索力锚拉桩在深厚土层边坡治理设计中的应用研究

预应力锚拉抗滑桩因其能改善桩的受力特性,控制桩顶位移,降低工程造价等诸多优点,在大型边坡治理中得到广泛应用。然而因预应力损失量大,蠕变稳定时间长等缺点,在深厚土层边坡治理工程中往往效果并不理想。鉴于此,引入一种可调索力锚固装置,通过事后补偿张拉控制锚索拉力,进而保证锚拉桩的加固效果。将该装置应用于某高速公路边坡治理设计,结果表明,后期预应力补偿张拉,可挽回25%~45%的预应力损失,桩顶位移减少50%~60%,大幅度提高了抗滑桩的治理效果。     

某高速公路红层泥岩路基填料改良试验研究

分别选用石灰、粉煤灰、水泥作为改良剂,对某高速公路红层泥岩填料进行改良。对改良后的15组试样进行最优含水率、CBR值、无侧限抗压强度、耐崩解性、水稳定性的测试,并作电子显微镜扫描。结果表明:粉煤灰对最优含水率影响较大,石灰次之;水泥、石灰、粉煤灰对无侧限抗压强度、耐崩解性的改善整体排序为水泥石灰粉煤灰;相同配比情况下,水泥对填料的整体改善作用最好,石灰次之,当石灰掺入比为7%时无侧限抗压强度最大,即为最优配比。     

基于小波网络的斜拉桥施工预测方法

阐述小波神经网络模型法的基本原理与程序实施步骤,探讨了斜拉桥施工监测数据与小波网络间的联系,建立了基于小波网络的斜拉桥施工控制预测模型.以工程实例为背景,对武汉天兴洲长江大桥实际监控数据进行预测分析.研究表明:小波网络预测值与实测值基本一致,其精度满足工程及其控制的要求.     

高速公路隧道超大型溶洞处治技术研究

以湖北宜都至来凤高速公路太平隧道施工中遇到的超大型溶洞为例，根据溶洞形态和工程地质条件，通过多种方法对溶洞稳定性进行分析。结果表明:溶洞现状整体基本稳定；综合考虑溶洞稳定性评价结果、施工的安全性等，对太平隧道超大型溶洞处理技术进行研究，提出了保留顶板，洞内分别采用暗挖、明洞、立柱和梁板以及揭开顶板共4个方案，从技术支撑点、优缺点等方面进行方案比选，最终确定采用保留溶洞顶板，洞内采用明洞方案。     

基于ArcGIS的公路工程地质选线模型

针对高速公路地质选线仍然以案例分析为主，缺乏通用性定量分析模型的现状，以某高速公路为背景，在分析文献与案例的基础上，提出地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质、环境地质、地震与新构造运动、不良地质和特殊岩土等8个影响因子，构建层次分析、模糊综合评价模型。基于地质调绘、地质勘察，遥感影像等原始资料，借助ArcMap的空间与属性分析功能，将地质影响因子分离，并分级量化。采用层次分析、模糊综合评价法对格栅数据进行加权叠加、模糊逻辑运算，形成格栅综合成本。基于Dijikstra算法原理，综合运用ArcMap内嵌距离成本分析、成本路径分析工具，实现全面考虑工程地质影响的最佳线路选择。     

大跨径自锚式悬索桥斜拉法施工关键技术研究

重庆市鹅公岩轨道专用桥主桥为(50+210+600+210+50)m的双塔双索面自锚式悬索桥,全桥采用"先梁后缆"法施工,边跨加劲梁采用顶推法施工,中跨加劲梁采用先斜拉后悬索方法施工。为选择合理的斜拉桥目标线形、斜拉索索力调整方案、斜拉索拆除顺序与拆除时机等,采用MIDAS Civil软件建立自锚式悬索桥施工过程计算模型,针对各种方案下的结构特性进行模拟计算与分析评定。计算模拟结果表明:成桥后调整部分斜拉索索力,将加劲梁拉升至接近去除二期恒载的线形作为临时斜拉桥的目标线形的方案,综合效益较优;选择从跨中16号向塔侧6号斜拉索方向调整11对索的索力调整方案;吊索张拉全部完成后临时斜拉索按自上而下顺序拆除的方案更为安全合理。     

鹅公岩大桥动力特性分析

以重庆市鹅公岩大桥为工程案例,对大跨径自锚式悬索桥的动力特性进行研究。基于MIDAS/CIVIL软件建立全桥有限元模型,采用非线性有限元与子空间迭代相结合的方法,具体分析矢跨比、边中跨比、构件刚度以及服役期荷载集度、温差等参数对600m跨径的自锚式悬索桥动力特性的影响规律。研究结果表明:成桥状态下,结构基频为0.103 1 Hz,加劲梁纵飘振型起主导作用;矢跨比的改变使多阶模态的频率受到影响,其中,加劲梁振动受到的影响最为显著;边中跨比主要影响结构的竖向振动,减小边中跨比有利于提高结构的整体刚度;主缆抗拉刚度对频率的影响较小,反之,主梁抗弯刚度对结构的竖向及横向频率的影响较为显著;桥梁服役期间,模态频率受恒载集度、温差因素的影响不可忽略。