基于车辆与乘员安全风险的自救车道集料阻力系数限值研究

本文基于对车辆及乘员的安全风险分析,提出车辆减速度即自救车道集料阻力系数为影响车辆及乘员安全风险的直接因素,通过对实际车辆驶入自救车道事故中车辆损坏及乘员心理、惊吓程度等现场调研,车辆车厢强度的计算机仿真分析等方法,提出车辆减速度最大限制为0.5g,即自救车道集料阻力系数在不超过0.5的情况下,不会造成车辆尤其是驾驶室的严重变形,乘员不会碰撞驾驶室内部造成损伤,也不会对乘员心理造成伤害。本文研究成果为更安全的自救车道设计以及我国相关标准规范的编制提供了数据支撑。     

避险车道填充砾石阻力系数计算模型的建立

现有避险车道的路床集料类型、铺设厚度、坡度与长度等数据一般根据经验与当地环境选取,缺乏可靠性。近年来出现了不少因为避险车道长度不足导致失控车辆冲出端部的事故,造成了严重的人员和财产损失。本文通过分析可能影响避险车道填充集料阻力性能的因素,找到敏感性因素,结合理论分析与实车运行试验数据,建立了针对20~40mm粒径砾石集料的阻力计算模型。该模型可用于指导采用20~40mm粒径砾石集料的避险车道的设计,并可参照此方法建立其它集料的阻力性能计算模型。     

基于轮胎-颗粒流动力学模型的避险车道参数匹配方案研究

为了优化山区公路避险车道参数设计方案,基于离散元基本理论与方法,建立轮胎与避险车道集料颗粒流模型。利用自主研发的轮胎性能测试系统对货车轮胎垂直特性进行了室内台架试验研究,通过检测不同输入条件下的响应,标定了轮胎颗粒流模型细观参数。采用漏斗法测量了避险车道集料休止角,结合离散元颗粒流仿真方法,对集料颗粒流模型表面摩擦因数进行了标定。基于所建立的轮胎与避险车道的集料颗粒流模型,仿真分析了轮胎在避险车道中的行驶过程,模拟了车辆在运行过程中的行驶距离、行驶速度与轮胎转速的变化趋势。在甘肃S308省道K209+400处避险车道进行了实车道路试验,试验结果验证了该仿真方法的正确性。通过所建立的轮胎-颗粒流模型对比分析了不同铺设厚度,不同集料大小下的仿真结果。综合考虑减速效果和施工成本,确立了避险车道铺设厚度、铺设长度、颗粒材料等设计技术参数。研究结果表明：离散元法能够很好地模拟车辆在避险车道中的行驶过程;考虑到颗粒固结等因素,建议避险车道铺设厚度不小于0.8 m;针对行驶速度大于90 km·h^-1的载货汽车,避险车道设计长度建议大于130 m;避险车道集料方面,建议选用粒径为1~3 cm且圆度较高的砾石作为路床材料。     

风化碎石粒料材料的CBR试验研究

通过对两种风化石粒料进行的CBR试验研究,分析了粒料的级配密实度、粒径小于0．075mm含量、粒径大于4.75mm的粗集粒含量和最大粒径与CBR值的关系,结果表明风化碎石粒料的CBR值与它的级配、密实度、小于0．075mm集料含量、大于4．75mm的集料含量和最大粒径有很大的相关性。     

粗集料粒径对路面碾压混凝土施工性能及路面质量的影响

通过室内试验及路面铺筑试验，考察粗集料粒径对路面碾压混凝土施工性能及路面质量的影响，进行不同粗集料粒径的碾压混凝土路面质量的技术经济分析，研究提出高等级公路碾压混凝土路面对粗集料粒径的要求。     

基于PC-Crash的公路避险车道事故动力学仿真方法

利用交通事故再现软件PC-Crash,提出了一种具有动力学响应输出的避险车道事故三维仿真方法.该方法使用经典的贝克理论作为模拟制动床集料特性的理论模型.详细提供了利用PC-Crash再现避险车道事故的7大步骤,讨论了其中的关键问题;给出了不同参数组合下避险车道制动床所需长度的试验结果,最后介绍了一个工程应用案例.此方法主要用于直观、定量地测试避险车道的坡度、长度、集料特性等参数,或三维再现具体的避险车道事故过程.     

露石混凝土长期抗滑性能研究

为探究露石混凝土的长期抗滑性能,基于室内加速磨耗试验,针对不同的集料类型、集料级配、集料粒径,测试磨耗前后以及不同磨耗时间的构造深度、抗滑值,研究了露石混凝土长期的抗滑性能及抗滑性能的衰减规律.试验表明:酸性集料(如花岗岩)较碱性集料(如石灰岩)具有更优异的长期抗滑性能;单一粒径的集料的长期抗滑性能优于级配集料;粒径越大,长期抗滑性能越优良;露石混凝土的抗滑性能优于SMA等沥青混合料,特别是酸性集料的露石混凝土;构造深度0. 8～1. 2 mm时,抗滑性能最优.     

再生集料水泥稳定碎石基层的级配变异性研究

同时试验探究了再生集料用于高速公路水泥稳定碎石基层的适应性,主要对基于再生集料性能而造成的水稳混合料级配变异性进行了研究,发现击实后混合料中粒径9. 5～31. 5mm的集料质量减少较多,尤其是19～31. 5mm粒径范围的集料,9. 5mm以下的集料质量均有增加,说明再生混合料在击实过程中主要是粒径为9. 5～31. 5mm的集料发生了破碎。并根据试验结果重新进行了混合料级配设计及相关性能研究。     

ATB30在SGC成型中集料破碎分形研究

为研究旋转压实的压力参数对大粒径沥青碎石破碎程度影响,选择五种不同竖向压力对三种不同沥青含量的ATB30进行旋转压实试验,对试样进行抽提、筛分,获得粒径分布资料.试验结果表明:集料破碎后的粒径分布均有良好的分形特征,分形维数值在2.478 7 ～2.626 0之间;破碎后颗粒增量变化总体特征为,先增加后减小,最后趋于稳定的变化趋势;4.75～9.5 mm和16 ～ 19 mm区间的颗粒有利于抵抗外部荷载,保持骨架密实结构,可以用贝雷法进行验证;破碎分形维数越大,集料破碎量越大,并与Hardin破碎率接近线性关系;集料破碎分形维数随竖向压力增加而呈现先减小后增大规律;沥青含量对分形维数的影响小;采用分形维数可以对沥青混合料的级配进行优化.     

微表处集料级配的降噪优化试验研究

本文通过对微表处集料级配中最大粒径尺寸的改变,并通过不同试模厚度的稀浆混合料性能试验,得出了改变集料最大粒径尺寸降低噪音的可能性研究,并得出最大粒径尺寸与摊铺厚度之间的相关性。     

三灰碎石基层最佳配合比设计室内试验研究

通过集料最大粒径选择、细料范围控制，确定了集料级配；利用力学强度试验，得到了二灰的最佳比例；通过理论计算与分析，得到结合料与集料的最佳比例；利用抗压强度、抗弯拉强度和回弹模量试验，综合各方面路用性能，确定出三灰稳定碎石最佳配比。     

公称最大集料粒径对沥青混合料劈裂强度影响数值分析

为研究公称最大集料粒径对沥青混合料劈裂强度影响,基于数字图像处理技术,采用有限元法建立基于混合料二维截面的劈裂试验模型,数值模拟公称最大集料粒径对沥青混合料劈裂强度影响,并加以试验验证。研究表明:公称最大集料粒径影响沥青混合料劈裂强度,公称最大集料粒径与沥青混合料劈裂强度变异性间相关性好。公称最大集料粒径小,相应的沥青混合料劈裂强度数值变异系数则小,反之亦反。     

沥青碎石混合料(ATB30)的级配试验与分析

采用泰波公式的不同幂指数n值和均匀设计法对沥青碎石混合料(ATB30)的级配进行了系统试验,分析了不同粒径粗集料含量与间隙率指标的关系,提出了选择嵌挤型混合料集料级配的相关结论.     

水泥混凝土粗集料嵌锁密实结构试验分析

借鉴体积法思想和粒子干涉理论,以嵌锁骨架和密实填充为理念,通过粗集料的振动填充试验,分析了不同粒径集料之问的填充关系,确定了粗集料形成嵌锁密实结构的合理填充比例.研究得出,不同最大粒径的振动填充剩余空隙率均随填充比例的增大而减小,存在2～3个明显的波谷.随着混合料最大粒径的减小,剩余空隙率减小,且变化曲线的起伏变化幅度降低,更容易趋于稳定.粗集料逐级振动填充形成嵌锁密实结构的合理填充比例依次为40%、45%和35%.试验验证表明,利用合理填充比例,可以方便地计算确定嵌锁密实结构的粗集料组成比例.     

基于图像分析的粗集料三维形态指标研究

粗集料的三维形态特征对沥青混合料的路用性能有着重要影响.为了获取不同岩性、不同粒径粗集料的三维形状特征,利用粗集料形态特征研究系统,结合数字图像处理技术和数理统计方法,对不同岩性、不同粒径、多组粗集料进行了室内试验分析,方便准确地获取了集料的厚宽比和球度比的三维形态特征指标,并对石灰岩、花岗岩、玄武岩、安山岩、卵石,粒径分别为4.75 mm、9.5 mm、13.2 mm、16 mm、19 mm、26.5 mm的粗集料三维形态指标进行对比统计分析.试验结果表明:对于石灰岩、花岗岩、玄武岩、安山岩和卵石,当保证率为95％时,石灰岩的厚宽比最小,为0.290,其片状性较大,玄武岩的厚宽比最大,为0.366,其片状性较小.对于不同粒径的粗集料,花岗岩的厚宽比标准差最小,其变异性最小.花岗岩的球度随粒径变化最敏感,卵石的球度最接近1,即卵石的三维形状更接近球体.     

SMA沥青混合料与单粒径集料高温压碎值探讨

压碎值是评价集料抵抗压碎性能的指标。现行规范只对粒径（9.5~13.2 mm）集料的试验方法、步骤和评价指标有所说明,并未提及其它粒径和沥青混合料。结合我国道路实际情况,提出了SMA沥青混合料压碎值的方法、步骤和评价指标。通过对高温压碎值和常温压碎值比较,得出SMA沥青混合料和单粒径集料压碎值的相关分析,供读者参考。     

高温多雨区SMA沥青混合料配合比设计研究

为研究广东地区高温多雨环境下沥青路面的配合比设计方案,文中设计了大粒径集料含量逐渐增加的5种配合比方案的S MA混合料,并对这5种配合比方案混合料的路用力学性能制定试验计划和分析.研究表明,大粒径集料含量的增加会略微降低水稳性能和疲劳性能,但能够极大增加S MA混合料的高温稳定性能.虽然方案四(大粒径集料含量42％)的...     

大粒径透水性沥青混合料最佳沥青用量的确定

大粒径透水性沥青混合料(LSPM)不同于传统沥青混合料,它由较大粒径的集料形成骨架和一定量细料进行填充,形成的单粒径骨架嵌挤连通空隙结构,空隙率较高,难以完全使用常规的马歇尔试验方法确定其沥青含量。笔者参考国内外排水性大粒径沥青混合料沥青用量确定方法,考虑沥青被集料吸收的比例,通过沥青膜有效厚度和集料比表面积初步确定沥青用量,提出了其计算方法,并结合设计空隙率、析漏试验与飞散试验综合确定LSPM最佳沥青用量。     

喷射混凝土衬砌隧道通风阻力系数测试研究

依托秦岭终南山18km特长公路隧道,选取隧道中部长度600多米的施工区段,设计风阻现场测试方案,布设2个测试断面,每个断面不同位置布设16个测点,采用高精度压差法对喷射混凝土作为隧道永久衬砌的通风阻力系数进行现场测试,测试风速范围为1.2~6.5m／s;通过数据整理分析,得出了通风阻力系数设计参数。试验表明:2车道公路隧道(净空面积70m2)喷射混凝土衬砌通风阻力系数在试验工况条件下为0.051,该参数值偏于保守,可直接用于指导通风设计。     

温拌橡胶沥青混合料性能研究与级配优化

通过车辙与冻融劈裂试验,分析了DAT-H5温拌橡胶沥青混合料的高温稳定性和水稳定性,提出以集料及其级配为研究对象的级配优化方法.分析了粗集料类型对橡胶沥青混合料可压实性、高温稳定性和水稳定性的影响;结合温拌橡胶沥青混合料的特异性,对ARAC-13级配进行调整优化.研究结果表明,提高温拌橡胶沥青混合料的高温稳定性和水稳定性措施有:根据集料与胶结料配伍性,合理选择粗集料类型;适当提高9.5 mm及以上大粒径集料用量,并以橡胶沥青与矿粉组成的沥青胶浆填充集料空隙,可降低油石质量比和VMA,有效控制空隙率.