大叶公路桥台后软土路基处理方法研究

本文以上海市大叶公路奉贤段改建工程为项目依托,对常用的软土路基处理方法进行了对比分析,并结合本工程的实际情况,综合考虑控制沉降的效果、水源地环境保护要求、工程造价三个方面,确定了适用于本工程桥台后软土路基的处理方法。通过对桥台后软土路基处理方法的研究,为本工程的推进实施提供了理论依据,也为其它工程桥台后软土路基的处理提供了有益的参考。     

基于混合A*和可变半径RS曲线的自动泊车路径优化方法

路径规划是自动泊车系统的重要组成部分,是确保泊车运动安全、缩短行车距离、提高乘坐舒适性的关键。而当前自动泊车规划系统往往面临行驶空间狭小、障碍物多、路径搜索难度大等技术挑战,同时搜索曲线半径固定容易导致路径接点处曲率不连续,增大了路径跟随控制难度和轮胎磨损程度,这些都提升了泊车路径规划的研究难度。针对以上问题,设计可变半径的Reeds-Shepp曲线,提出基于混合A^*和该曲线的自动泊车路径规划方法,通过调整曲线半径,提升其在复杂场景下路径的搜索能力和灵活性。随后,设计基于分段贝塞尔曲线和梯度下降的路径优化方法,利用其多阶导数连续的优势优化已搜索的路径曲率,并采用梯度下降来保证路径曲率大小和对障碍的规避,解决直线与圆弧相接等位置曲率变化不连续的难题。结合路径搜索与路径优化的泊车规划方法能够切实满足复杂场景下的泊车需要。最后,基于团队自主研发的PanoSim虚拟系统与MATLAB搭建联合仿真环境,针对多种自动泊车工况测试验证提出的方法。研究结果表明：调整Reeds-Shepp曲线的搜索半径进行全局路径搜索,可获得更短和更易跟随的路径,具有良好的灵活性;基于贝塞尔曲线和梯度下降法的路径优化可有效消除曲率突变点、约束路径曲率并保证对障碍的无碰撞要求。     

采用轻质填料填筑路堤对其下方盾构隧道的影响研究

在城市已运营盾构隧道附近建设新的工程,是城市建设中越来越难以避免的课题。无论在盾构隧道上方加载或者卸载,都将对盾构隧道的结构受力和安全运营产生长期的影响。针对此问题,在填筑路堤时,提出先挖方,后采用轻质填料等荷载置换法,解决填筑路堤施工对盾构隧道的影响这个问题。在分析过程中,以实际工程为依托,采用Plaxis有限元软件建立路基-隧道-土耦合模型,考虑位移、超孔水压力等方面,研究了路基施工对地铁盾构隧道的影响,并分析变形规律,得到相应的结论。其成果可为同类工程起到参考作用。     

黄土高填方场地工后沉降预测新模型

黄土高填方场地的工后沉降预测结果是确定地面工程建设时序和空间布局的重要依据. 为准确预测黄土高填方场地的工后沉降量,在分析典型黄土高填方场地沉降数据特点、曲线特征和发展演化规律的基础上,提出了收敛型和发散型两种用于工后沉降预测的新模型;介绍了新模型的基本性质与参数求解方法,并检验了新模型在典型黄土高填方场地工后沉降预测中的应用效果. 结果表明:新模型的内拟合误差和外推预测误差均较小,适合黄土高填方场地的工后沉降预测,其中发散型模型更适合“S”形沉降曲线的外推预测,平均绝对百分比误差（MAPE）为4.6%,相较于传统预测模型的外推预测误差降低了78.7% ~ 95.8%;收敛型模型更适合“J”形沉降曲线的外推预测,平均绝对百分比误差（MAPE）为1.9%,相较于传统预测模型的外推预测误差降低了68.3% ~ 84.4%;新模型具有较好的适应性、通用性和稳定性,可为今后黄土高填方场地的工后沉降预测和评估提供更多的选择和参考.      

改扩建道路加宽段沉降变形规律分析

为准确确定高速公路改扩建加宽段沉降变形规律,结合案例布置测点开展沉降监测并进行分析。分别对新路基沉降、新旧路基不均匀沉降进行分析,得出新旧路基沉降变形呈现一定的规律性,且存在一定幅度的不均匀沉降。通过分析不同处治方法软基沉降变形规律,得出采用CFG桩对软基处治的效果较好,固结速度快。     

北京市隧道下穿施工引起城市路面沉降的影响规律回归分析

以朝阳区某热力工程顶管隧道引起路面沉降问题为例,对比分析了现场实测值与仅考虑自然因素的理论计算值;以北京市279个隧道下穿道路工程为样本,应用Stata 14.0统计软件对影响路面沉降的4项设计因素、3项施工因素和9项人为因素开展了多元回归分析,并采用替换施工方法、增减解释变量的方法验证了回归分析的稳健性,获得了各因素影响路面沉降的弹性系数、标准误及置信等级。研究结果表明:实际工程路面沉降的实测值与理论计算值相差很大,与路面是否有移动荷载、隧道上覆土体厚度等相关,最大可达3.75倍;在自然因素中,地层条件、施工方法、路面移动荷载和隧道直径的影响显著,影响程度依次降低;在人为因素中,监理旁站的影响极为显著,而施工人员工作年限、是否有技术交底等也有明显影响;在采用非开挖技术施工下穿道路工程时,不仅要通过减少人工顶管、加快施工速度、加强同步注浆来减小路面沉降,还应当高度重视施工方法与工艺、人员组织、过程监管。研究结果可为隧道下穿城市道路施工的技术管理、安全评估和行政审批提供参考。      

基于摩擦自激理论的单侧钢轨波磨机理分析

为了分析重载铁路曲线地段钢轨波磨的产生原因,基于摩擦自激振动理论建立小半径曲线轮轨三维接触精细化模型,讨论了不同扣件刚度、摩擦系数、超高对轮轨系统不稳定摩擦自激振动的影响,揭示了单侧钢轨波磨产生的内在原因,并通过轮轨瞬态动力学方法,分析了单侧钢轨波磨的传递及演化过程. 结果表明:超高和实际运行速度的不匹配是曲线内股钢轨首先产生波磨的主要原因;内股钢轨波磨产生后会导致轮轨系统不稳定,并将振动传递至外股钢轨,从而诱发小半径曲线地段两侧钢轨均产生波磨;适当地提高扣件垂横向刚度、控制轮轨摩擦系数在0.4以下,能够有效地降低轮轨系统发生不稳定振动的趋势,从而抑制波磨发展.       

非饱和黏性地基土的土-水特征曲线试验及模拟

内地港口地基土在地下径流和降雨入渗作用下,多为非饱和土,其土-水特性影响港口地基稳定性。以安徽淮北港非饱和黏性地基土为研究对象,开展不同初始含水率、初始干密度、竖向应力以及干湿循环次数下的土-水特征曲线(SWCC)试验。研究发现:初始干密度和竖向应力对非饱和黏性地基土SWCC的影响相似,对进气值、初气值、脱湿速率、吸湿速率和残余饱和度影响较大;初始含水率对土体脱湿、吸湿速率影响较小,随着初始含水率的提升,进气值、吸气值、残余饱和度递增;随着干湿循环作用的增强,进气值和出气值的衰减逐渐削弱。结合地基土土-水特性,修正几种常用的SWCC模型,模拟不同工况下的SWCC,通过评分的方式得到适用于淮北港非饱和黏性地基土的推荐模型。研究成果可为不同工况下非饱和黏性地基土的土-水特性及港口地基稳定性研究提供参考。     

朔黄重载铁路小半径曲线钢轨润滑技术试验研究北大核心

为比选出适用于朔黄重载铁路的曲线钢轨润滑剂,确定曲线钢轨润滑周期,进行了室内试验和现场验证试验。室内试验采用MM-200磨损试验机模拟重载铁路轮轨接触,分800,1 500,2 000 N共3种荷载工况,分别对4种润滑剂进行了摩擦性能试验。试验结果表明,济南三新干式润滑剂在1 500 N和2 000 N荷载下减磨效果明显。针对比选出的两种润滑剂,在R600 m曲线进行了现场对比试验,通过总重达到224 MGt时,济南三新干式润滑剂的减磨效果明显,其平均侧磨量减少54.4%。朔黄铁路在目前运输条件下,济南三新干式润滑剂的润滑周期应控制在12 h以内,即每天涂敷2次。     

土工格栅加筋桥涵台背回填材料的离心模型试验

通过土工离心模型试验,研究土工格栅加筋台背回填材料作用于台背土压力的分布状况、加筋体的沉降变形特性、筋材的应变和变形特征。经分析比较提出了加筋回填材料离心模型试验的测量方法,通过粘性土、加筋粘土、风积砂、加筋风积砂等几种材料的台背回填离心模型试验和研究,发现土工格栅的加筋作用对土压力和沉降变形的影响显著;回填体中加筋材料所在的位置越深,该层筋材的拉伸应变值越大;同一层筋材上,靠近回填体与相邻路堤接壤处发生的拉伸应变最大。结果表明：适当提高底层加筋材料的强度,增加锚固端加筋材料的长度,能明显提高回填体的整体稳定性,减少台背回填区表面的沉降变形。