基于远程采集系统的季冻区路基温度场分析

为掌握季冻区已建路基温度场的分布特点和变化规律,选取哈尔滨市周边地区3个典型断面,利用自主开发的路基温度远程采集系统建立温度场。并对采集系统发回的一个冻融循环周期数据进行分析。结果显示:随着路基纵深的增加,温度梯度绝对值随之减小,温度波动幅度也越来越小且越来越平缓;各时期路基温度场以道路中线为中心,两侧基本呈对称状态。中央分隔带处冻结程度比两侧路肩处明显,路基冻结比天然地面快,但融化比天然地面慢,融化期阳面要早于阴面;路基填高为2.5m的断面冻结程度大于路基填高为1.5m的断面,融化过程无明显差别。     

环境温湿度作用下路基强度衰变试验分析

该文以环境场温度和湿度作用下典型路基土为研究对象,结合室内环境模拟条件下路基回弹模量测试试验及现场路基湿度与模量测试试验,研究路基强度的衰变特征。试验结果表明:室内环境模拟试验与现场测试结果相吻合,路基回弹模量受土质类型、路基含水率状态影响显著,建议公路路基设计应考虑含水率变化影响,细粒土填料应在最佳含水率附近压实,并做好防排水设计,以保持路基湿度与强度状态。在南方非冰冻区或北方季冻区,当路基土存在地表渗水或地下水等外来水源补给时,受环境温度及湿度循环作用,路基湿度将从最佳含水率状态向平衡湿度状态过渡,公路路基湿度增幅均高达10%～15%以上,路基模量急剧衰减,降幅约50%。同时,现场测试试验还表明当能有效控制地表或地下水源补给时,保障路基处于干燥或中湿状态,可明显减缓环境温湿度产生的路基湿度状态及回弹模量不利影响。     

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。     

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。     

季冻区城市区域道路路基破坏机理分析

本文通过对哈尔滨城市道路路基土含水量、温度监测,引用稠度作为判定路基稳定性的标准,对于有效揭示季冻区城市道路路基破坏机理提供了较为全面的数据、理论依据。城市道路病害产生因素众多,但根治病害较为困难,往往都是在路面结构层范围内作维护,所以,城市道路建设应首先做强路基,避免路面结构层病害的影响。通过路基温度监测,可直观判断本区最大冻深,各冻结层位路基土温度变化规律,冻结线的引入,直观表述冻融过程稳定冻结期、临界冻结期、稳定融化期、冻融临界期4个阶段路基土冻结规律,揭示了地表以下1.3～1.5m范围内处于最后的冻融临界期,自由水分在期间向该层位聚集,并在多点监测数据中得到证明。季冻区城市道路应加强路基土冻结层的处理工作,应在冻结层范围内填筑透水性材料或在冻结层下设置隔水层,作隔水层以上路基排水设计。     

Mechanism Analysis on Subgrade Frost Heaving in Seasonal Frozen Region

为掌握季节性冰冻地区路基冻胀机理,减少由于路基冻胀融沉而产生的路面开裂、沉陷及翻浆病害,在重冻区路基中埋设了温度传感器,进行冰冻期路基温度自动监测,同时,对季冻区典型道路冻害进行了钻探调查.结果表明:上路床降温幅度大,降温速率高,路基土发生了快速原位冻结;下路床降温幅度小,降温速率低,发生了充分的水分迁移及焦聚现象,为聚冰带出现的深度;不同路基土质中冰的存在形式不同,且不同形式冰结构出现的深度和含水量呈现出一定的规律性;聚冰带出现的平均深度范围为1.08～1.65 m,含水量平均分布范围为14.7％ ～23％,含水量最大值均接近或超过了土的塑限含水量,冰晶析出,构成冻胀量的主体部分.在上述研究基础上,发现季节性冰冻地区路基冻胀是一个因路基密实程度和湿度不同,随着冷量推进和水分迁移热平衡状态不断形成和破坏,产生不同形式冰结构构成冻胀量的过程,建议通过排水、阻水措施控制路基湿度,并加强路基填料的均匀性、密实性控制,从而减少和防止路基冻害的产生.     

季冻区公路路基使用状况评定系统的研究

为了能为道路养护工作提供决策依据,参考路基评价标准及文献,提出能充分反映季冻区公路路基使用状况的评价指标体系,客观合理的确定各指标的评分标准;然后利用模糊综合评价法,建立综合评价模型,并以计算机VB语言作为平台开发季冻区路基使用状况评价软件,使研究成果更具有实用性和推广性。最后以黑龙江某一级路路基为例进行使用状况的评价,证明了评价结果的正确性。     

季节性冰冻区道路结构湿度分布特性分析

为分析道路结构湿度分布特性,基于建立的真实环境道路结构温湿度观测系统,以一年多的湿度跟踪观测数据为基础,开展了季节性冰冻地区道路结构湿度时空分布特性的研究。结果表明:道路结构湿度的年分布呈现夏秋季节湿度高、变化幅值大,冬春季节湿度低、变化幅值小的特点;不同层位的湿度对环境变化的敏感性不同;冰冻期和春融期,路基土湿度受温度影响而逐渐减小抑或骤然上升;路面铺筑使道路结构湿度受降水影响的敏感性减小,且使路基土冰冻期和春融期发生的时间提前。     

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。     

季冻区河湖相软弱土地基试验观测结果分析

以季冻区河湖相软弱土为研究对象,通过对该类软弱土的代表性断面进行了长期沉降观测、位移观测、水位观测和空隙水压力观测,并对所观测的数据进行了分析,总结得出季冻区河湖相软弱土地基的沉降变形规律。它对该类软弱土地区的高等级公路的设计及施工等具有非常重要的意义。     

冻融循环与动载耦合作用下低路堤路基沉降数值研究

为探讨动载与冻融循环耦合作用下低路堤路基的沉降规律,以季冻地区典型低路堤断面为研究对象,利用ADINA有限元数值分析软件,建立了冻融循环和行车动载耦合作用下的路基三维分析模型。根据冻融循环期,将模型划分为6个过程模拟分析了低路堤沉降的竖向、水平位移及最大剪应力随时间和交通量变化的一般规律。研究结果表明:低路堤路面竣工后前6年弯沉增加较快,随着时间的推移,累积沉降逐渐趋于稳定;随着车流量的增加,由行车荷载和冻融引起的累积沉降和剪应力增大速度增快,限制超载是减小累积沉降的关键;隔离层能有效控制路面弯沉、地表水平位移和剪应力;分析模型实现了路基冻土体力学特征值的动态控制,为季冻区的低路堤沉降变形计算提供依据。     

季冻区路基填土冻胀特性试验研究

为研究开放系统下顶端温度对季冻区路基填土冻胀变形特性的影响,以张家口地区的路基填土为研究对象进行单向冻结试验,通过自制冻胀试验机采集大尺寸试样内部的水分、温度和冻胀量数据并分析其变化过程。结果表明:(1)-10℃时对应的冻胀量最大,-5℃次之,-15℃最小;(2)快增状态冻胀率在-10℃时最大,慢增状态和稳态对应的冻胀率随顶端温度的降低有下降的趋势;(3)内部温度沿高度分布逐渐由非线性向线性发展;(4)顶端温度作用对试样内水分分布影响最大深度不超过40 cm。     

季冻区路基土的能量损伤演化模型研究

依托辽宁阜新某公路路基土样,进行冻融循环试验及三轴压缩试验,分析不同含水率、围压、冻融次数下的弹性能变化规律;基于能量衰减定律,建立能量损伤演化模型,探索季冻区路基土的损伤规律。结果表明：含水率较高时试件应变与弹性能正相关,弹性能随冻融次数和含水率的增加而平顺,含水率较小时弹性能迅速升高出现峰值,然后逐渐减小最后趋于平稳;在围压加持下,随着应变的增加弹性能整体呈现先增大至峰值点后减小并趋于稳定的变化趋势,曲线相同应变位置的弹性能值随围压的增大而增大;能量损伤演化模型曲线与试验曲线吻合度较高,为季冻区冻土路基灾害防治提供了理论依据。     

冻融循环对改良粉土力学特性影响的试验研究

为研究冻融循环作用对西藏地区粉土力学性质的影响,对不同水泥掺量的改良土在同一冻结温度、不同冻融循环次数下进行水稳定性试验、无侧限抗压强度试验、冻胀融沉率试验。以期得到冻融循环后改良土的水稳定性、强度特性及冻胀融沉特性的变化规律。试验结果表明:2%水泥掺量的改良土在季冻区不能满足路基填料要求;季冻区水泥改良土作为路基土的设计中,可以以冻融5次后的强度作为水泥改良土的设计参考强度;4%掺量水泥改良土其冻胀率及融沉率均小于1%,为不冻胀、不融沉土,符合二级公路路基填料对土体冻胀融沉率的要求。     

初始湿度影响降雨入渗路基湿度场演变规律数值试验研究

为研究土质路基湿度场受其初始湿度影响所产生的形态分布与变化问题,分别构建了5种具备不同初始湿度的路基数值试验模型,通过分析二维入渗方式的降雨试验结果,总结了不同初始湿度影响下路基湿度场扰动区的分布特征,以及扰动区扩距与扩速、路基湿度与梯度等指标变化的主要规律,并阐述其根本机理。研究结果表明:降雨入渗路基产生湿度扰动区的形态与变化显著受到路基初始湿度差异影响;除坡表之外,扰动区同测位的路基湿度随初始湿度增大基本呈线性增长,且测点距离坡表越远,线性的斜率越大;扰动区扩距随着初始湿度增大基本符合线性递增变化;初始湿度越大则路基土的初始渗透系数越大,扰动区扩展速度越快;整个湿度扰动区可划分为前、后两个区域,后区湿度值较大、梯度值较小,而前区与之相反,且随着路基初始湿度增大前扰动区的湿度梯度基本呈指数减小。     

潮湿多雨地区红黏土处理方案对路基温湿度影响研究

针对潮湿多雨地区红黏土填筑路基透水性差、失水收缩明显严重影响路基强度、稳定性和耐久性的问题,提出掺砂增加压实层厚度、生石灰处理和设置双反滤碎石排水层的处理方案。在室内制作试件验证不同处理方案下红黏土强度指标参数和渗透性能,并在相应试验段路基中线和边缘不同深度埋设温度和湿度传感器。在经历一个雨季的自然周期内对不同处理方式下的温湿度数据进行采集和分析,得出碎石层在保温方面效果明显,生石灰处理方式在防渗保湿方面效果明显,增加压实层厚度后路段水温稳定性比未处置效果明显。在温湿度变化不大的地区,可以通过增加压实层厚度来处理一般粘性土。在温差比较大的潮湿多雨地区黏土可以通过石灰处理配合碎石排水层,达到同时提高水温稳定的效果。     

基于GPRS的车载控制器远程监控系统

为满足车载控制器研发的需求,提出了一种基于GPRS网络通讯的远程监控系统。设计了基于GPRS模块SIM900A的硬件电路和软件程序。数据采集模块从传感器和整车CAN网络采集数据,并通过GPRS模块将所需数据发送到监控服务器。试验证明该系统能够实现对实验数据的实时采集和远程监控,系统运行稳定可靠。     

温湿度智能采集系统在新能源汽车中的应用

<正>一、前言温湿度智能采集系统是一种用于收集环境温度和湿度数据的系统，它在汽车领域中有着广泛的应用。本文主要介绍了温湿度智能采集系统在汽车空调系统、车内环境监测和车辆健康监测等方面的应用，并对其未来在汽车领域中的应用进行了展望。随着我国重工业的大力发展及人们生活水平的显著提高，汽车已经成为人们最普遍的交通出行工具。与此同时，交通事故及交通污染等问题日益严重，使人们对汽车的要求不再是简单的代步出行，而是转向了高舒适度、高健康性、高安全保障和高环保性的驾驶追求。在这一时代背景下，     

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。