公路隧道排水系统结晶堵塞治理

隧道排水系统堵塞危及衬砌结构的安全问题不容忽视。在东溪山隧道水害及隧道排水系统堵塞问题调研分析的基础上,提出了一种可维护型排水治理方案。基于现场监测及数值模拟,进行了降水与排水流量、衬砌背后水压响应特征分析,评价了衬砌结构受水压状态下的安全承载性能。结果表明：(1)排水流量和衬砌结构背后水压力对降雨量具有较敏感的响应性,其中水压力对频繁强降雨的响应更敏感;(2)排水流量和水压力监测结果表明可维护排水系统大多数时期处于良好工作状态,仅在频繁强降雨时排水系统无法快速排泄地下水,背后水压力上升;(3)经数值模拟验证,衬砌结构在峰值荷载下仍有一定的安全储备,不会发生结构承载的破坏,采用可维护型排水方案治理排水系统堵塞问题有效可行,可为同类工程问题提供经验参考。     

装配式格梁护坡新型节点结构设计与试验

钢筋混凝土格梁是边坡防护及加固的重要工程措施之一,针对现有装配式格梁结构自重大不利于装配式施工,影响施工效率及施工安全等问题,提出了装配式轻型化格梁设计方案,并采用物理模型实验进行了验证。在节点设计方面,格梁构件节点分为上下两层来实现施工现场的高效安装;在构件连接方面,提出采用“阴阳锁”构件,通过特制的扳手插入锁中的定位孔,使螺栓自动滑入“阴阳锁”中心,完成自动锁紧。此外,在材料方面,采用陶粒混凝土进行轻质混凝土的配置,实验采用“强度弱化”原理来达到减轻重量同时满足强度的要求。结果表明：采用格梁节点分层设计和高强轻质混凝土的方法开发的轻型化装配式锚索格构梁,不仅能保证结构强度需求,还能使其重量在现有的基础上减轻约50%。相比于传统的现浇钢筋混凝土防护及加固技术,该装配式格梁具有容错能力强、安装速度快、有效锁紧接头等优势。     

公路隧道排水系统防结晶养护策略

排水系统结晶堵塞是引发隧道水害的重要原因之一,也是影响隧道长期运营和养护的痛点和难点,在极端情况下甚至会导致阻断交通。由于排水系统结晶是长期的过程,因此养护工作是确保排水系统通畅、避免水害发生的关键环节。以广东某在役隧道为例,根据隧道排水系统结晶的情况提出养护策略,并对养护后的隧道排水系统进行跟踪监测。结果表明：排水系统中的结晶体大幅减少,排水系统能及时将地下水完全排出,隧道无明显的水害发生。     

车底数最小化的动车组交路计划优化

基于现场生产需求,研究动车组交路计划优化问题。首先,界定动车组交路定义,分别以交路数最少、列车接续时间最短和车底数最少作为优化方向,分析3种目标下交路计划优化的不同效果,以及动车组交路计划的限制条件;然后,以所有动车组交路所需车底数最少为主要目标、以交路总时间最短为次要目标,考虑列车接续和动车组检修等约束条件,构建车底数最小化的动车组交路计划优化模型;最后,对整数非线性规划模型进行线性化处理,并依托上海局实际列车数据,对模型开展案例研究。结果表明：该模型可灵活转换优化目标,具有较好的灵活性和通用性;相比人工交路计划,该模型得到的优化计划减少车底数1列,缩短交路总时间420min;通过模型参数的灵敏度分析验证不同优化目标间的分歧性,并得出3条交路计划优化建议分别是,在保障动车组设备安全的前提下延长检修周期、提高车站作业效率并缩短动车组在站停留时间和压缩检修作业时间。     

带时间窗的卡车编队路径优化

卡车编队是一种极具前景的新型运营组织模式，多辆采用半自动驾驶技术的卡车以较小的车头间距共同行驶，达到减少能源消耗与环境污染和保障交通安全的目的，该组织模式也被称为“公路列车”。从运营管理及调度技术的角度进行研究，利用商品网络流理论解决某一特定卡车在何时何地编入哪个卡车编队的问题，尽可能地促进卡车编队的形成，最大限度地节约能源。本文分析卡车编队形成过程中额外产生的集结等待时间，并量化计算由于卡车编队成组运行，空气阻力的下降进而产生的燃油节省。在限制卡车编队规模的条件下，构建考虑合理绕行的卡车编队路径优化模型，将每个运输任务是否通过路网中的弧段设置为决策变量，优化结果既能反映每个弧段上卡车编队的构成情况，又能体现每个运输任务具体的走行路径。采用商业软件求解构建的卡车编队路径优化模型，形成卡车编队19个，节省燃油费用达到14%以上。结果表明：该 模型能得出理想的卡车编队路径优化方案，为卡车编队的推广应用提供理论参考。