青藏公路多年冻土区混凝土空心块护坡路基应用效果分析

在综合遮阳板路基和碎石护坡路基工程应用经验的基础上,提出了一种混凝土空心块护坡路基的新型结构,并在青藏公路风火山多年冻土区修筑了两种空心块排列结构的试验工程,基于现场试验工程观测数据的分析,对两种结构的空心块护坡路基的降温效果进行了对比分析和研究,同时将空心块护坡路基与邻近遮阳板路基的调控效果进行了对比。结果表明:采用空心块护坡路基结构,可有效地减缓冻土上限下降的速率,维护路基下多年冻土的热稳定性,且沿边坡随意堆放空心块的应用效果要优于顺序摆放空心块的结构。     

高速公路线形设计中的几点认识

本文根据国内已建成通车的高速公路运行调研资料，结合高速公路线形设计经验，就有关问题进行分析探讨，提出了对高速公路线形设计的几点看法和意见，供应用参考。     

改性膨胀土路基受水特性

研究了路基土场土的物理性能、矿物组成及胀缩特性，采用多种方法综合评价土场土膨胀潜势；通过多种配比的石灰改性方案分析，土样胀缩性能均有明显改变。以所选土场土填筑试验工程，观测自然受水条件下高压实度膨胀土路基受水特性，发现路基成型初期受水后，含水量急剧增加，压实度明显降低，强膨胀潜势层位出现在高压实区；90d后路基弯沉观测趋稳定，路基强度形成。结果表明弱-中性膨胀土石灰改性后填筑的路基，其受水影响主要表现在路基成型初期，自然失水干燥后路基强度逐步恢复。     

基于相空间重构的冻土路基温度场分形特征分析

了解冻土路基温度场的动态变化对冻土路基稳定性分析具有重要的指导意义。本文根据冻土路基温度场动态变化时间序列的非线性性质,利用时间序列的Takens相空间重构方法,由一维的单变量观测数据序列进行相空间拓展,在拓展的相空间中得出冻土路基温度场动态变化时间序列的分维数,从而揭示了温度场动态变化的内在规律及其本质特征。     

多年冻土区公路病害模糊专家预测方法

为了预测多年冻土区新建公路病害路段,辅助设计者在设计阶段进行合理设计,以模糊专家系统为基础提出了多年冻土区公路病害预测方法。以病害度为分析指标,以青藏公路某一路段作为研究对象,定性分析了道路病害的影响因子。根据实际病害数据,将青藏公路调查路段的病害度分为3级。结合青藏公路多年年平均地温、含冰量、冻胀率等病害数据,建立了多年冻土区公路病害路段识别的模糊专家系统。运用MATLAB中的Fuzzy Logic Toolbox工具,将各种影响因子作为输入变量,对10组多年冻土区等距路段进行了病害度计算,并运用SPSS软件对计算病害度与实际病害度进行对比分析。分析结果表明:随着年平均地温、含冰量、冻胀率的增大,道路病害率上升;计算病害度与实际病害度相关性达到0.751。可见,运用模糊专家系统对多年冻土区公路病害路段预测具有良好效果。     

钢桥面沥青混凝土铺装疲劳裂缝扩展数值分析

为揭示钢桥面沥青混凝土铺装裂缝行为机理,分析了铺装层疲劳裂缝扩展阻力曲线,利用复合梁疲劳试验数据,采用三维有限元方法,研究了铺装层裂缝启裂、扩展直至失稳的全过程。结果表明:疲劳裂缝扩展阻力曲线形式与材料类型和"铺装层 钢板"复合结构有关系;当天然初始裂缝长度为0时,疲劳裂缝扩展一般存在3个阶段:起始扩展区、稳态扩展区和失稳扩展区,此时复合梁的疲劳寿命接近800万次;当初始裂缝长度为10 mm时,疲劳裂缝扩展直接进入失稳扩展区,疲劳寿命约为200万次;裂缝增长率与荷载作用次数之间存在良好的非线性关系。可见,钢桥面铺装层宜选用空隙率小、易密实的铺装材料,同时可根据荷载作用次数推断出铺装层疲劳裂缝的状态。     

中国公路运行速度体系与工程应用技术研究

为创建中国公路运行速度理论、方法与技术体系,提高公路安全设计水平,在连续10年分阶段对中国20个省区35条高速和一级公路、39条二级及以下双车道公路现场数据采集、试验观测与事故调查的基础上,系统研究了中国公路交通特性、运行速度特征与交通安全的关系,针对高速公路、一级公路、双车道公路等研究对象,采用理论分析、数值计算、室内模拟试验、实体工程观测与实车现场测试相结合的方法,揭示了中国公路运行速度的特征与规律,提出了符合中国公路交通特点的运行速度代表车型划分标准,系统建立了各级公路及关键路段运行速度模型,创新集成了公路路线安全综合评价、公路路线安全设计、公路速度综合控制等工程应用技术及相关标准、指标体系。结果表明:该系列成果填补了中国公路运行速度应用模型、设计与速度控制基础理论研究方面的空白,为公路安全设计、评价及科学地进行速度控制提供了成套技术支撑。     

中国公路运行速度体系与工程应用技术研究

为创建中国公路运行速度理论、方法与技术体系,提高公路安全设计水平,在连续10年分阶段对中国20个省区35条高速和一级公路、39条二级及以下双车道公路现场数据采集、试验观测与事故调查的基础上,系统研究了中国公路交通特性、运行速度特征与交通安全的关系,针对高速公路、一级公路、双车道公路等研究对象,采用理论分析、数值计算、室内模拟试验、实体工程观测与实车现场测试相结合的方法,揭示了中国公路运行速度的特征与规律,提出了符合中国公路交通特点的运行速度代表车型划分标准,系统建立了各级公路及关键路段运行速度模型,创新集成了公路路线安全综合评价、公路路线安全设计、公路速度综合控制等工程应用技术及相关标准、指标体系。结果表明:该系列成果填补了中国公路运行速度应用模型、设计与速度控制基础理论研究方面的空白,为公路安全设计、评价及科学地进行速度控制提供了成套技术支撑。     

青藏高原多年冻土区公路智能选线方法

为解决传统公路选线方法难以完全考虑青藏高原多年冻土区复杂地理环境的问题,将地理信息系统(GIS)的空间数据分析技术与智能进化算法引入到多年冻土区的公路选线过程中。利用GIS进行青藏高原多年冻土区的空间数据挖掘,从冻土病害影响因子的连续度和发育度方面考虑多年冻土区微地貌对公路选线的影响,建立了冻土病害危险度计算模型。利用面向对象技术开发组件式GIS,应用于青藏高原多年冻土区,完成了对多年冻土区复杂地理信息的分析和提取。构建了线位优化遗传算法,确立了自适应的迭代策略,借助粒子群算法,建立了基于遗传算法的路线优化模型。以青藏高原西大滩至昆仑山口路线走廊带某路段为例,进行了公路智能选线研究,经算法多次迭代后,得到了最优的线位方案。研究结果表明:在实际环境数据试验中,遗传算法在迭代至第60代左右时得到危险度最低的优选方案,其综合危险度稳定在3.75左右。可见,青藏高原多年冻土区公路智能选线方法能够结合各类冻土病害的危险程度,为公路线位布局指明冻土病害影响较小的区域,有效兼顾了"主动保护多年冻土,确保路基稳定,生态环境友好,布局经济合理"等要求,可作为多年冻土区公路路线设计的参考方法。