季冻区运营公路隧道冻害监测预警技术研究

以吉林省板石岭隧道为依托,考虑季冻区运营隧道冻害产生机理,全方位监测隧道衬砌、围岩、排水沟等冻害易产生部位水和温度的信息,将工业控制、物联网技术、检测技术与土木工程相结合,从硬件建设、数据采集、远程传输、数据管理等4个方面入手,建立季冻区运营公路隧道冻害监测预警系统,实现了远程实时监测隧道内水和温度信息。利用数据库将信息存储并整理,通过对数据变化的研究分析,实现对季冻区运营隧道冻害的预警,将冻害对隧道的安全威胁降到最低,为冻害监测及治理提供参考。     

季冻性类黏土降温速率及盐浓度对工程质量的影响

季冻区道路经常发生冻胀、翻浆、开裂、不均匀沉降等一系列冻害现象,深入研究冻害因素对土体性质的影响,对季冻区工程建设及维护具有重要意义。文章以呼和浩特地区的类黏土为研究对象,通过冻胀率试验和无侧限抗压强度试验,检测土体降温速率及土体中盐浓度对冻土工程质量的影响,结果表明降温速率与盐浓度对类黏土性质的影响明显。     

季节性冻土地区公路路基冻胀性的试验研究

针对季节性冻土区高速公路路基受冻害严重影响的情况,对吉林省长平、长营等几条高速公路进行野外冻害调查。取现场钻探土样进行室内冻胀融沉试验,并分析含水率及容重值对冻胀性的影响,进而对高速公路的冻害现象基本有规律性的认识,为季冻区高速公路防冻设计和维护提供依据和相关资料。     

季冻区阻燃改性沥青的研发及性能评价

针对季冻区隧道路面特点,研制开发一种阻燃改性沥青,并通过氧指数、烟密度以及针入度、软化点、延度等试验,对其阻燃性能和路用性能进行评价,试验表明:研制的阻燃改性沥青阻燃性能良好,其路用性能满足季冻区改性沥青的技术要求.     

秀山隧道渗涌水病害分析与处治设计

在暴雨季节,秀山隧道内出现渗水、涌水、积水等病害。介绍该隧道工程水文地质、设计概况、病害及其原因分析等,提出"以排为主"的处治措施,并对类似岩溶区富水隧道防排水设计与病害处治提出建议,为类似工程提供借鉴。     

吉林交通首创高速公路抗冻关键技术

正近期,在2017年国家科学技术奖励大会上,吉林省交通运输厅申报的"季冻区高速公路抗冻耐久及生态保护关键技术"项目荣获国家科技进步二等奖。这是吉林交通首次获得国家级科技进步奖,对"一带一路"沿线季冻区国家交通基础设施建设和推动中国标准"走出去"具有重要意义。     

公路隧道运营期衬砌病害分析及对策研究

我国隧道行业经过多年大规模的建设和发展,现在无论是数量还是长度都已位居世界首位。但由于受自然因素、设计水平、施工质量和运营环境等方面的影响,我国隧道在运营期暴露的问题较多,由此产生的病害给隧道通行质量和行车安全带来严重挑战。为探讨隧道运营期衬砌病害的处治方法,分别从衬砌水害及冻害、开裂、劣化、厚度不足和背后空洞等方面进行原因分析,在此基础上给出隧道病害处治流程和渗漏水来源判定流程,并结合以往衬砌加固的成功经验就主要衬砌病害提出处治措施,可为隧道类似衬砌病害处治设计及施工提供指导。     

金门隧道岩溶涌水处治技术

金门隧道是G78汕昆高速公路龙怀段的控制性工程之一,是广东省目前最长的高速公路隧道,下穿滑水山自然保护区。该隧址区水文地质复杂、富水、岩溶发育。在施工过程中,揭露多处溶洞、数次遭遇岩溶大量涌水,严重影响施工安全及周边环境。在涌水处治过程中,探查涌水源及涌水特性,采取"超前帷幕注浆""径向后注浆""抗水压衬砌"等多种处治措施。工程实践表明,项目所采用的岩溶涌水处治技术切实有效,对粤北山区富水岩溶涌水条件下的隧道建设具有一定的借鉴意义。     

基于灰色聚类法的季冻区公路绿色施工评价体系研究

考虑公路建设和环境影响的相互博弈关系,避免公路建设造成更多的能源和环境问题。因此,建立季冻区公路绿色施工评价是非常有必要的。运用层次聚类法确定指标权重,利用SPSS对指标进行聚类分析,建立灰色聚类模型,依据最大隶属度的原则来确定季冻区公路绿色施工的评价等级。对伊春至五大连池景区高速公路施工进行了评价,评价等级为"金级"。结果表明:层次聚类分析融合指标权重和专家权重,规避了主观权重的缺点,得到合理科学的权重。灰色聚类模型适用于季冻区公路绿色施工等级评价,从而使季冻区绿色公路施工的发展更加有据可依,具有现实意义。     

季冻区绿色公路建设技术管理创新与实践

紧密结合鹤大高速项目特点及工程需求,构建了抗冻耐久、生态环保、循环利用、低碳节能"四类"技术体系;重点研发和应用了基于全寿命周期成本理念的季冻区高速公路建设关键技术、基于生态补偿的湿地营造技术、分步清表及植被分级保护技术、应对极端气候的橡胶粉SBS复合改性沥青成套技术、填料型细火山灰改性沥青混合料技术、基于环境感知的高速公路隧道照明节能与智慧控制技术,破解了季冻区公路实现抗冻耐久和生态环保的行业难题;系统实施了包括建章立制、纳入设计、过程管理、宣传培训的"四类"管理措施,保障了鹤大高速绿色公路主题性项目的落实。     

季冻区路基冻胀置换深度的计算方法

为防止季东区公路路基产生冻胀病害,依据试验和观测结果,分析了路基土冻胀量沿冻深的分布规律。基于路面容许变形值,通过对观测数据的数理统计分析,提出了水泥混凝土和沥青混凝土路面的路基容许冻层厚度计算方法。最后,提出了半经验、半理论的公路路基置换深度计算方法。采用这种方法,简化了路基置换深度的计算过程,可以方便地推荐出不同条件下路基的置换深度。论文研究成果为季冻区公路路基设计及路面冻害的防治提供了理论依据及实用的设计方法。     

季冻区橡胶改性应力吸收层配合比设计及施工工艺研究

季冻区路面病害的典型特点是低温开裂,在沥青面层与基层间设置应力吸收层能有效减缓反射裂缝。根据季冻区的气候特点,从沥青种类和集料级配的选择上,对橡胶粉SBS复合改性沥青混合料进行配合比优化设计和试验路铺筑,提出适用于季冻区的应力吸收层性能和施工工艺。     

回头沟隧道洞外温度对围岩温度的影响分析

根据回头沟隧道的围岩温度实测数据,分析自洞口向内围岩温度与隧道外温度的变化趋势关系,以及同一断面距离洞壁不同深度的围岩的温度受硐室温度的影响大小。根据监测数据分析,确定季冻区回头沟隧道为防止冻融现象需做保温防护段的隧道长度为115 m。     

复杂岩溶区特大断面小净距隧道洞口塌方处治技术

针对复杂岩溶区小净距隧道洞口塌方问题,以贵阳七冲村一号特大断面隧道为工程背景,通过对其洞口塌方原因进行全面分析,确定隧道拱侧存在的充填溶腔为该事故发生的主要原因。结合隧道地质条件和施工方法,采取了"先护后挖"的塌方处治方案。通过对塌方段断面进行监测,拱顶最大累计沉降43mm、水平累计收敛6mm、钢架结构内外边缘最大应力171MPa,研究综合表明所采取的塌方处治措施是可行的。     

季冻区半刚性基层材料工程特性试验研究

以季冻区道路的半刚性基层为背景,对石灰稳定土和二灰稳定土的最佳干密度、无侧限抗压强度和冻胀量进行了研究。经过试验得出季冻区石灰稳定土基层中石灰剂量为14%~16%时强度相对较大,是抑制冻胀发育的最佳石灰剂量;影响二灰土强度的首要因素是二灰用量,季冻区二灰稳定土基层的合理二灰含量约为30%,二灰比1 2(石灰粉煤灰土=10 20 70)为季冻区二灰土最佳配合比,该配合比强度大,抑制冻胀发育效果较好。     

季冻区沥青路面PWI与SRI的相关性研究

为验证季冻区高等级沥青路面磨耗指数PWI及抗滑性能指数SRI的相关性和相互可替代性,通过对季冻区气候进行分析、基于Excle回归方法以及相关公式对PWI和SRI的相关性及可替代性进行分析研究。研究结果表明：季冻区高等级公路沥青路面技术状况评定指数PQI和PWI之间、PQI和SRI之间具有正相关性,且相关关系显著;PWI和SRI两个指标之间无相关性且不可相互替代。研究内容可科学指导季冻区沥青路面的养护工作,并为今后的路面养护方案制定提供依据。     

齐岳山隧道岩溶发育特征与溶洞处治技术研究

为解决复杂岩溶隧道溶洞处治难题,以利万高速公路谋道连接线工程齐岳山隧道为依托,调研隧道施工过程中揭露的26处溶洞,分析溶洞的发育规模、充填特性、含水特性、发育位置与地质成因,采用数值模拟的方法研究特大型溶洞对隧道围岩变形的影响规律,通过案例分析探讨隧道不同位置溶洞处治技术。结果表明： 1）隧道揭露中型溶洞最多,大型溶洞次之,小型和特大型溶洞最少,揭露溶洞多为无充填或部分充填的干溶洞,发育位置主要集中于掌子面; 2）隧址区气候和水文地质条件利于岩溶发育,但由于隧道高程较高,地下水位接近或低于隧道设计标高,未揭露含水溶洞; 3）溶洞与隧道交接部位隧道围岩位移量最大,需加强支护; 4）形成隧道不同位置、不同规模溶洞的处治技术与原则并应用到工程实际中,后期运营结果证明溶洞处治效果良好。 溶洞处治应建立规范化超前探测、标准化处治流程、模块化处治技术及针对性处治方案。     

季冻区结构物混凝土耐久性评价分析

针对水泥混凝土结构物的服务环境、使用特点,系统总结了水泥混凝土的耐久性评价体系,对季冻区水泥混凝土耐久性环境进行分析,提出高纬度季冻区水泥混凝土抗冻性能评价方法及指标、抗盐冻指标与评价方法及耐久性综合评价体系。     

高速公路季冻区软弱地基处理施工技术研究

为提高我国高速公路季冻区软弱地基处理施工技术水平,本文首先简介我国季冻土产生机理与分布情况,并介绍目前常用处理软弱地基施工技术与冻胀路基防治处理措施,最后针对实际高速公路工程修建中季冻区软土地基处理进行施工,最后从施工后路基沉降检测分析施工后处理效果,对我国季冻区高速公路软土地基施工处理有积极意义。     

小导管注浆法在隧道塌方治理中的应用

分析了西南某隧道塌方的原因,阐述了该隧道塌方处理方案。根据"加固后方、封闭岩面、稳定塌体"的塌方处理原则,采用小间距型钢拱架加小导管注浆法等具体方案和技术措施对塌方隧道进行处治。实践证明,加固处治措施是有效的。