城市快速路互通立交交织区长度可靠性设计

城市快速路中互通立交交织区长度的合理设置将对整个城市快速路系统的服务水平、通行能力、行车安全的提高起到关键作用,有必要对互通立交交织区长度的取值进行科学合理的计算。基于《公路通行能力手册》交织区中的相关方法建立交织区长度的计算模型;以该模型为依托结合可靠度理论,建立最小交织区长度可靠度功能函数,对交织车辆区间平均速度、交织区基本路段的平均自由流车速等随机变量的随机性及其分布规律进行分析。利用蒙特卡罗法讨论现行规范中最小交织区长度设计取值的安全可靠性,用失效概率及可靠指标进行评价。参考《公路工程结构可靠度设计统一标准》中城市快速路对应安全等级的可靠度要求,计算不同设计速度下的交织区长度,并结合实例验证,其计算结果具有较高安全性。研究表明：以150 m作为互通立交交织区长度应用于快速路设计,其失效概率较大且安全性较低;通过以满足一级安全等级条件的目标可靠度反算,推荐在100、80、60 km/h共3种设计速度下,互通立交交织区长度分别取400、370、350 m,可提高整个城市快速路系统的高效性和安全可靠性。     

硅烷偶联剂对半柔性路面材料性能增强机理研究

为研究掺加硅烷偶联剂对半柔性路面材料的性能影响规律及作用机理,采用马歇尔稳定度、车辙、低温弯曲、冻融劈裂等试验,测试了添加不同掺量硅烷偶联剂的半柔性路面材料的力学性能与路用性能,并确定硅烷偶联剂的最佳掺量,采用高拍仪等仪器观察硅烷偶联剂基于界面改性原理的微观改性机理。结果表明：随着硅烷偶联剂掺量的增加,半柔性路面的高温性能、低温性能和水稳定性能均发生了不同程度的提高,同时其掺量对性能的影响存在峰值,马歇尔稳定度、动稳定度、弯拉应变与冻融劈裂强度比均在掺量为0.5%左右处达到峰值,超过峰值后性能随掺量增加而下降,最终确定硅烷偶联剂的最佳掺量为0.5%。通过测定连通空隙率和灌注率的变化定量反映界面紧密度,通过对比观察普通半柔性路面材料与硅烷偶联剂最佳掺量下的半柔性路面材料的水泥-沥青界面可明显发现,硅烷偶联剂能够在水泥基灌浆材料与沥青混合料之间发生一系列化学反应,从而通过改变水泥-沥青界面的形态,有效改善水泥-沥青界面稳定度并减少水泥-沥青界面裂缝,结合性能试验,硅烷偶联剂可通过界面优化改善半柔性路面的力学及路用性能。     

聚羧酸减水剂对微膨胀水泥基灌浆材料工作性能的影响研究

针对控制聚羧酸盐系高性能减水剂的种类和掺量,通过灌浆材料的扩展度、容重、膨胀率、早期强度及保水性进行对比试验,研究了不同型号、掺量的聚羧酸盐系减水剂对灌浆材料工作性能的影响,并验证了其力学性能和膨胀率是否符合要求。结果显示:在掺量为3.7‰~4.0‰时,各型减水剂能明显改善微膨胀水泥基灌浆材料的流动性、保水性,提高其早期强度,同时此种灌浆材料能产生微膨胀。     

不同桩基长度对隧道开挖地层变形影响试验研究

为了研究城市隧道沿线邻近既有桩基的情况下,不同桩基长度对隧道开挖导致地层变形规律,通过一个透明土物理模型试验并采用基于PIV技术的土体内部断层三维变形量测系统监测变形,得到了在不同桩基长度下,隧道施工过程中的地层变形规律。研究结果表明:随着桩基长度的增加,隧道开挖引起的隧道周围土体的变形区域先增大,然后减小,中长桩基的存在对隧道顶部土体竖向变形和水平变形均有遏制作用。     

半柔性路面材料级配设计与性能研究

以体积法设计母体沥青混合料矿料级配,结合马歇尔、谢伦堡析漏和肯塔堡飞散试验确定混合料沥青用量。通过室内试验(车辙试验、浸水马歇尔试验)以及实验段现场性能检测(抗滑性能试验、渗水性能试验)评价其综合路用性能。结果表明,半柔性路面材料具有优良的高温稳定性、水稳定性和抗渗水性,但其抗滑性能稍显不足。     

透水沥青路面结构与材料技术要求

传统的非透水路面易造成地下水位降低、水量分配不均衡、水质恶化、热岛效应等生态和环境问题。为了缓解这一系列问题,"海绵城市"的概念因此产生,即通过"渗、滞、蓄、净、用、排"等多种技术途径,实现城市良性水文循环,而这一概念的实现是采用透水路面。透水路面作为一种新型路面铺装技术,该研究对其路面结构和材料进行介绍,如能成功引用,将积极支撑起海绵城市的建设与发展,取得显著的环境和生态效益。     

建筑垃圾在路基回填材料中的使用性能研究

针对建筑垃圾细集料应用于路基回填材料的路用性能进行了研究。研究所用集料包括混凝土块和砖混结构再生集料两类。试验结果表明:当压实度满足规范要求时,两类建筑垃圾细集料的CBR值(加州承载比)均能达到各级公路路基材料的强度要求。利用混凝土块细集料进行了路基试验段铺筑,质量检测结果表明:路基压实度及回弹模量均满足规范及设计要求。     

1Cr18Ni9Ti钢的抗冲击性能实验研究

材料本构关系的准确程度对结构数值仿真分析的结果影响很大。对于受冲击载荷的金属结构,材料特性还与应变率关系密切。通过分别采用Hopkinson压杆实验系统与WDW3050微控电子万能试验机进行了1Cr18Ni9Ti钢的动态与静态性能测试,得到了本构方程的表达式,为后续的结构抗冲击仿真分析提供了较为准确的数据。