山区公路纵坡坡长限制探讨

对山区公路中有代表性的纵坡路段——岚济(岚山头—济宁)公路K198+800和K217+740进行试验观测,根据试验数据确定了山区公路在不同纵坡坡度、不同设计速度和不同速度折减量下的临界坡长,进而提出了最大坡长限制建议值。     

雨水管道压力流与重力流区分

<正>确区分雨水管道重力流及压力流有助于准确地选择管道设计计算公式。分析发现当管道水力坡度J≤管道坡度i时,管道内水流态为重力流,当管道水力坡度J管道坡度i时,管道内水流态为压力流。     

公路工程设计准则若干问题解说(三)

1.平曲线超高怎样计算(1204)? 计算曲线超高横坡度的公式与计算平曲线半径的公式一样,只是形式变化一下,即: i=V~2/(127R)—Φ_2………………(1) 式中:i—超高横坡度; V—行车速率(公里/小时); R—曲线半径(公尺); Φ_2—车轮与路面间的横向摩擦系数。从公式(1)可以看出,超高横坡度值与曲线半径值成反比,当曲线半径小于设计准则表2—2中的数值时,需要设置超高。在设计准则里,超高横坡度值的范围规定为2～6％;在表2—4中规定了各级路的最大超高横坡度。如果引用各级路的最小半径和设计行车速率,按公式(1)计算各级路的最大超高横坡度,所算出的结果将比规定数值大的多。     

重载车爬坡下的公路临界坡长确定

山区公路纵坡坡度和坡长组合设置存在不合理,导致重载车辆爬坡速度下降过快,而诱发长大纵坡路段交通事故。在分析车辆爬坡过程中的受力情况及运行特征的基础上,以某重载汽车为例使用仿真软件建立动力学模型。在约束最大爬坡性能的前提下,对满载时重载车辆爬坡特性及车速衰减规律进行仿真。在车辆功率重量比一定的前提下,设计不同坡度下的重载车爬坡及不同入坡车速的重载车爬坡2种工况,研究车辆爬坡过程中速度衰减规律及入坡车速和纵坡坡度对爬坡稳定车速的影响。车速衰减曲线表明,入坡车速对爬坡稳定车速没有影响,但其与稳定坡长成正比。对于爬坡性能差的重载车辆,当入坡车速为80 km/h 时,临界坡长小于400 m;当入坡车速为60 km/h 时,临界坡长小于300 m,均低于《公路工程技术标准》的相关规定。因此,爬坡过程中当车速衰减超过20 km/h时,需设置爬坡车道。最后,结合仿真中合理坡度和坡长的组合,提出具体的爬坡车道设置方法。      

基于双折减系数的强度折减法在边坡稳定性分析中的应用研究

在传统的强度折减法中,黏结力和摩擦系数均采用相同的折减系数进行折减,边坡处于临界状态的折减系数即为边坡的安全系数。但是,传统的单参数折减法仅仅是寻找临界状态方法中的一种折减形式,并不一定就是最优的折减方式。因此,本文提出了一种新的基于双折减系数的强度折减法分别对黏结力和摩擦系数进行折减。首先,基于极限定理的上限法,建立任意边坡处于临界状态时坡高、坡角、岩体容重、黏结力和摩擦系数应满足的临界曲线方程;其次,假设岩体的黏聚力和内摩擦系数在衰减破坏的过程中应沿着距离临界曲线最短的路径折减,进而建立黏聚力和内摩擦角的配套折减原则;最后,通过两个算例比较了传统单参数强度折减法与本文方法的差异,结果表明,传统的单参数折减法和双参数强度折减法得到的边坡临界状态并不相同,后者得到的临界滑动面更合理。     

黏土斜坡地基中水平受荷桩承载特性研究

运用ABAQUS有限元分析软件建立桩基-边坡耦合三维数值模型,并模拟黏土边坡中的不排水加载条件,分析了坡度分别为0°,15°,30°,45°,60°条件下,桩顶水平荷载分级施加时的桩身水平变形和弯矩分布规律及变化趋势,研究黏土斜坡地基中单桩的水平承载特性。结果表明:斜坡对桩基水平承载力的影响不容忽视,坡度越大,桩身变形及弯矩越大;单桩水平临界/极限承载力均随坡度的增加而减小,提出了黏土斜坡地基中不同坡度区间内的单桩临界/极限承载力折减系数。     

高等级公路路堤边坡冲刷防护临界坡度的研究

首先分析了路堤边坡冲刷防护必要性及目前边坡冲刷临界坡度研究存在的不足,然后针对这些不足,对边坡径流流速、水深做了较为细致的水力学分析,利用泥沙动力学研究了坡面径流对土颗粒冲刷机理,得出了各主要坡面冲刷影响因素(降雨、坡高、坡面的粗糙系数、土粒比重与直径)与冲刷临界坡度的函数关系,并认为该坡度不是一个常数,而是一个受这些因素影响的可变区间。并利用得出坡度设计的理论依据,定量分析目前设计坡度是否合理和指导边坡设计,具有较大的实用价值。     

高等级公路路堤边坡冲刷防护临界坡度的研究

首先分析了路堤边坡冲刷防护必要性及目前边坡冲刷临界坡度研究存在的不足,然后针对这些不足,对边坡径流流速、水深做了较为细致的水力学分析,利用泥沙动力学研究了坡面径流对土颗粒冲刷机理,得出了各主要坡面冲刷影响因素(降雨、坡高、坡面的粗糙系数、土粒比重与直径)与冲刷临界坡度的函数关系,并认为该坡度不是一个常数,而是一个受这些因素影响的可变区间.并利用得出坡度设计的理论依据,定量分析目前设计坡度是否合理和指导边坡设计,具有较大的实用价值.     

公路纵坡坡度和坡长限制指标的确定

针对我国的主流货运车型与载重吨位,根据实车装载上坡试验,研究车辆在上坡行驶时,纵坡坡度与车辆行驶速度以及速度随坡长的变化规律,确定典型货车在不同坡度下的上坡性能曲线;通过速度折减量与坡长之间的关系曲线,提出基于运行速度差和满足公路服务水平要求的各级公路最大纵坡坡度与坡长限制值。     

季节性冰冻地区公路边坡侵蚀破坏模式

针对季节性冰冻地区的路基边坡冻融滑坍破坏现象,分析了公路边坡破坏的各种侵蚀模式和影响因素。采用坡面流拖曳力法、坡面流量法等对坡面水力学特征进行研究,测算坡面冲刷临界坡度值,分析临界坡度与冲刷量之间的关系;同时采用有效应力法研究了冻融作用下的边坡安全稳定性。结果表明：季节性冰冻地区粘性土最大冲刷强度对应的临界坡度与目前常用的坡度值很接近或交叉,为减少水土流失,建议放缓土质边坡;边坡土体冻结前含水质量分数和融化后抗剪强度下降幅度是影响冻融滑坍破坏的主要因素,建议在设计中要考虑冲刷和冻融因素,并对特殊土质边坡进行相应的物理力学指标检测和稳定性验算。     

《HCM(2000)》典型高速公路路段速度-流率-密度曲线分析与启示

依据《HCM(2000)》中典型高速公路路段速度-流率-密度曲线,定义并计算了美国高速公路自由流速度、自由流临界流率、自由流临界流率密度、自由流临界流率车头时距(间距)、临界密度、临界密度流率、临界速度、临界密度车头时距(间距)等交通流参数;详细分析上述交通参数的变化规律及各参数之间的相关关系,得出自由流速度FFS(或者设计速度)级差不宜大于10km/h,高速公路自由流临界流率v0与自由流速度FFS成反比关系,流率大于自由流临界流率时流率影响FFS且FFS越高影响越大,以及流率接近通行能力时行驶速度、跟车距离、流率都将趋于一个相对稳定、恒值而与公路几何线形指标高低关联性不大的结论。     

降雨方向与坡面侵蚀临界坡度的理论分析

对工程边坡进行绿色防护的初期,降雨侵蚀是造成边坡绿色防护层破坏的重要因素.在考虑了降雨方向对坡面侵蚀的影响条件下,当雨滴下落方向与垂直方向的夹角为β时,从理论上证明降雨侵蚀的临界坡度在迎风坡面坡度为47.2° β/2,背风坡面为47.2°-β/2.     

天津地区基坑底抗渗流稳定性验算分析

立足天津地区的基坑工程,在分析坑底某深度处有承压含水层及基坑侧壁有粉土、粉砂层时的底板破坏机理的基础上,利用塑性极限分析中的塑性铰接法,提出了一种计算抗承压水突涌临界厚度的方法;利用体积力法验算抗沉侧壁接触管涌中隔水帷幕插入基坑底以下的临界深度;并综合两者考虑,结合天津地质状况,验算渗流破坏中隔水底板的临界厚度。重点是综合考虑基坑平面的几何尺寸及基坑底板土层的剪力指标c、φ等对基坑底抗渗流稳定性的影响。     

高速公路S形弯坡路段自由流大货车运行速度预测模型

超速驾驶是山区高速公路S形弯坡路段大货车事故频发的主要原因,研究S形弯坡路段运行速度对大货车的安全行驶具有重要意义.根据车速与影响车速的公路线形因素抽象函数关系,确定影响S形弯坡路段车速的公路线形因素包括曲线半径、坡度、线路长度;采集监测数据和路段信息,分析S形弯坡路段大货车运行速度变化规律;建立自由流大货车S形弯坡路...     

侧岸约束下高填路基稳定性三维效应系数计算

文章针对侧岸约束下高填路基稳定性问题,分别采用二维的两种计算方法——极限平衡Spencer法和有限元强度折减法对其安全系数进行计算,结果表明有限元强度折减法可以替代Spencer法。建立侧岸约束下高填路基实体模型,采用有限元强度折减法计算不同冲沟岸坡坡度的三维安全系数并与Spencer法的二维安全系数比较,通过回归分析求得侧岸约束下高填路基稳定性三维效应系数。结果表明:岸坡坡度越陡,三维效应系数越大,越有利于路基稳定。     

高速公路下坡路段缓坡安全性设计研究

高速公路下坡路段设置缓坡的目的是降低货车行驶的速度,减少制动毂使用,提高连续下坡路段的安全性,现有规范对连续下坡路段缓坡设计指标的规定不够详细,且缺乏不同缓坡最小长度的规定。根据当前货运主导车型的实际情况,选取东风DFL4251A15六轴铰接列车主导车型,对货车在下坡路段的受力状态进行分析,将发动机制动条件下保持货车匀速的下坡坡度作为缓坡临界纵坡,并提出了连续下坡路段货车采取不同制动档位时,不同运行速度对应的缓坡坡度值。根据受力分析结果和制动毂温度降温模型,分别提出了基于货车速度降低特性和制动毂降温特性的缓坡坡长。结果表明:发动机制动时货车保持匀速行驶的缓坡均小于规范规定值;基于货车速度折减特性的缓坡坡长均大于规范中最短坡长的规定值,说明缓坡设计最小坡长应根据缓坡的作用确定。     

涵洞石盖版的试验研究

在丰产石料的山区,直接使用石料修建盖版涵洞,是最简便而迅速的方法。但原有石盖版涵洞标准图中规定了石盖版涵洞最大跨度为1公尺,盖版最小厚度不小于25公分。这样不但大大地限制了这种桥涵的广泛使用,且在材料的选备上造成一定的困难。而在地方道路修建上已有的经验证明,可以大大地超越这个限度,有     

通用土壤流失方程中路基边坡地形因子的修正

结合路基边坡地形特点,在具体分析修正通用土壤流失方程(RUSLE)中地形因子计算方法的基础上,评价了路基边坡地形因子计算方法的适应性问题,并以位于湖北沪蓉西高速公路恩施至利川段公路路基边坡土壤侵蚀实测数据为基础,提出了修正方法。结果表明:(1)RUSLE中坡长因子用公式L=(λ/22.1)m计算,但公路路基边坡中坡度一般超过RUSLE的适用范围,因此不能用原有方法对m值进行核定;(2)公路路基边坡坡长因子L可用L=(λ/22.1)0.35计算;(3)67%、100%这两个路基边坡常见的坡度超出了以往的研究范围,不能用已有坡度公式计算;(4)33%、67%和100%坡度的坡度因子值分别是3.70、7.18和10.37。     

基于双折减系数法的岩质边坡平面滑动分析

离散元强度折减法是在众多的结构面组合中通过不断地等比例折减结构面强度参数c、tanф来寻找最先造成边坡失稳的滑动面。事实上,边坡在渐进破坏的过程中,无论是岩体或是结构面的强度参数并不是同等程度地衰减,如何选择合适的衰减路径是强度折减法首要考虑的问题。基于以上认识,首先建立不同几何构型的岩质边坡模型,分析单平面滑动和双平面滑动两种情况下的结构面c-tanф曲线变化规律,发现其中仅有在双平面滑动破坏模式下不同的临界状态点会对应不同的临界滑动面,然后通过算例以η=R_1/R_2(R_1为单独折减c所得,R_2为单独折减tanф所得)作为配套折减比例,寻求边坡双平面滑动临界失稳状态,比较两种折减方法的差异,发现双强度折减法得出的滑动面范围更小,传统强度折减法偏向保守。     

问题解答

问:设计准则(修订草案)上对涵洞的全长没有明确规定,究竟不同式样的涵洞,其全长是否需要中央统一规定?(商邱赵如森) 答:涵洞全长一般指洞身长度加洞口建筑的长度,在“公路涵洞’(人民交通出版社出版)及一般涵洞标准图中都是这样叙述或表示的,设计准则现在没有统一规定。(杨振清) 问:LS≥Bl_3/i_2中的B为路面宽度,六级路标准又称B为行车部分宽度,究竟以何为准?(云南赵锡光) 答:当行车部分不超过路面宽度时,B指的宽度为路面宽度,也就等于行车部分的宽度,超高应在B宽度上设置。如行事部分大于路面宽度则超高应在行事部分上设置。这时B所指的宽度应为行车部分的宽度。设6.5公尺宽的路基上,铺3.5公尺宽的路面,超高不能只在3.5