福建高速公路沥青路面排水体系数值分析

福建省多雨潮湿,降雨对高速公路沥青路面性能和行车安全影响非常大。福建省在研究和长期实践基础上形成了非常有特色的沥青路面排水体系,为了检验其有效性,进行了高速公路沥青路面排水体系的数值分析。基于Biot动态固结理论的Lagrange有限差分方法,建立了路域3D模型。考虑降雨、表面径流、路面结构内部及地下水流动等因素,进行了超高缓和段路表集水状况、路面结构内部层底集水深度和孔隙动水压力、路面边部排水和中央分隔带排水设施排水能力进行模拟分析。分析时考虑了动态移动荷载、动水场作用下的多孔路面结构的动态流固耦合,但计算时不考虑蒸发作用。结果表明:(1)采用移动路脊法设计后,超高缓和段的路表雨天集水次数可减少85.7%;(2)组合式基层沥青路面结构自由水完全排出时间为0～5 d;与半刚性基层沥青路面结构相比较,组合式基层沥青路面结构中沥青层底无自由水天数可增加180%,同时沥青层层底孔隙动水压力相应可降低73.5%;(3)福建高速公路排水设施排水能力均有一定富裕,路基顶面横向排水管、碎石透水层、级配碎石层底横向排水管、集水井和缝隙式纵向排水沟的排水最小富裕度分别为96.7%,95.1%,73.5%,41.3%和26.9%;(4)根据数值分析结果,可以对排水设施尺寸或设置间距等进一步完善。     

高速公路在用波形梁护栏适应性评价和提升改造技术研究

早期修建的高速公路波形梁护栏已经达到或接近使用年限,防护能力水平与现阶段交通流的适应性问题突出。对某高速公路在用路侧波形梁护栏的适应性评价和提升改造技术进行研究。对运营期间可能发生变化的波形梁护栏结构参数进行现场检测,包括波形梁板中心高度及波形梁板、立柱和防阻块的镀锌涂层厚度等,并对波形梁板进行取样并实验室送检,检测材料力学性能。波形梁板出现明显锈蚀,材料力学性能仍然能够满足要求,腐蚀导致的波形梁板有效厚度减小将影响护栏的防护能力。结合现行设计规范的规定以及护栏防护比例的分析,对应于路侧事故严重程度为"中"和"低"时,路侧波形梁护栏的防护等级应分别达到SB级(280kJ)和A级(160kJ)。根据护栏适用性评价结论,综合考虑经济性和运营安全风险,建议的处置措施包括原设置护栏防护能力保持和提升。在事故率以及事故风险较低的路段,建议更换锈蚀严重的波形梁板,更换的过程中应确保波形梁板中心高度满足容许偏差要求。在事故风险较高的路段或者曾发生过护栏防护失效事故的路段,建议将护栏提升改造为满足《公路交通安全设施设计细则》(JTG/T D81—2017)的要求,并给出经实车碰撞试验验证、防护等级达到A级(160 kJ)的双层双波护栏改造方案。防护等级SB级(280 kJ)的护栏提升改造建议采用拆除原护栏、设置JTG/T D81—2017规定的SB级波形梁护栏的处置方案。     

大跨度连续刚构悬浇施工中预应力挠度效应试验

分析大跨度连续刚构桥上部构造悬浇施工中挠度变形的成因,结合主跨260 m的多跨连续刚构实例进行预应力张拉挠度效应试验,有关成果应用于实桥施工控制,取得较好效果.     

2车道隧道扩建成4车道隧道扩建形式研究

我国是一个多山的国家,也是世界上公路隧道最多的国家。在一些山区高速公路中,双向4车道乃至双向6车道公路隧道已不能适应交通量日益增长的需求,在原有公路隧道基础上改建或新建成为双向8车道公路隧道的建设显得尤为迫切。单洞原位扩建隧道有单侧扩建、两侧扩建和周围扩建3种形式。通过大帽山隧道IV、V级围岩3种原位扩建形式的数值分析,得出采用单侧原位扩建的合理性。     

大跨度连续刚构悬浇施工中预应力挠度效应试验

分析大跨度连续刚构桥上部构造悬浇施工中挠度变形的成因,结合主跨260m的多跨连续刚构实例进行预应力张拉挠度效应试验,有关成果应用于实桥施工控制。     

考虑驾驶行为稳定性与交通流状态稳定性的路标效用评价模型

高速公路互通立交区域由于交通流相互交织、车辆加减速换道等原因,驾驶人需要付出更多的注意力以及操控力,操作难度较大,该区域交通标志的设置位置和形式对于交通安全至关重要;我国以往针对互通立交区指路标志的效用评价往往采用定性化主观评价方法,无法全面反映指路标志对于互通立交区域车辆驾驶人驾驶行为与交通流的综合影响。基于驾驶模拟实验,构建综合驾驶人微观驾驶行为评价指标、交通流宏观评价指标的互通立交区指路标志效用评价模型,提出了评价模型的基本形式。并对基本形式进行了目标分解。在驾驶人微观驾驶行为评价指标方面,选取了反应时间、心率变异率作为具体评价指标,分别给出了计算公式,以及各自影响权重;在交通流宏观评价指标方面,选取了速度变化率、车道保持能力作为具体评价指标,同样的,分别给出了计算公式,以及各自影响权重。在结合实际情况确定各目标函数评价指标的相关约束条件基础上,提出了基于遗传算法的互通立交区指路标志效用定量化评价方法,并选取某高速公路客货分离车道车流交织区的标志布设方案,开展驾驶模拟实验,应用本模型对两组设计方案的标志诱导效果进行评价。     

PAC-16级配组成设计及路用性能研究

多雨地区的雨天行车安全问题,一直是沥青路面结构研究的重点之一。传统高速公路沥青路面采用密级配路面结构,但是密级配混合料没有内部孔隙,且路表构造深度较浅,车辆在高速行驶时易产生水漂现象,此外密级配沥青路面无法实时排出轮胎与路面间的压缩空气,极易产生泵气噪音,降低驾乘车舒适性,且对公路沿线居民的生活带来噪声影响。双层排水路面上面层小粒径混合料可以有效阻止杂物颗粒进入混合料内部,具有更好的抗阻塞、自洁性能,下面层采用大粒径排水混合料获得更好的排水与储水性能。针对PAC-16混合料,通过数值拟合建立级配与空隙率的关系,并反算出基于拟合的级配曲线。将该级配与规范中值级配相对比,通过性能试验证明,该级配具有较好的路用性能。研究结果表明:对于PAC-16而言,2.36 mm与空隙率的拟合相关性最好,2.36 mm、4.75 mm以及0.075 mm筛孔通过率对空隙率影响相对较大,而9.5 mm以及13.2 mm的粗集料筛孔通过率对空隙率影响相对较小;以目标空隙率22%反算得到的级配曲线,与交通运输部以及住房与城乡建设部中给出的中值级配差距不大,其主要区别在于本研究级配的细集料用量较少;3种级配均有很好的排水、储水性能,其中本研究级配的空隙率与渗水系数略大于两规范中值级配;本研究级配的高温抗车辙性能要略优于两规范中值级配,级配的低温性能以及水稳性能要略差于两规范中值级配;综合考虑,本研究拟合所得的PAC-16排水混合料级配较优,具有较好的路用性能,能够满足规范要求。     

泉厦高速公路高塑粘土路基技术试验研究

在室内试验研究成果的基础上，将其现场应用于高塑性粘土修筑高速公路路基的质量控制标准和施工工艺中，并成功地修筑了高速公路路基工程，解决了高速公路建设中的难题，为修建高速路基工程拓宽了思路。     

下白石特大桥竖向预应力钢筋施工工艺与测试

通过对竖向预应力粗钢筋的锚固工艺试验及预应力损失的检测，得到了保证有效预应力的可行方法，分析了竖向预应力钢筋应力损失的规律，可为类似桥梁预应力钢筋施工提供参考。     

高塑性土路基压实与压实标准

我国南方地区存在大量的高塑性土。高塑性土路用性能差,如何合理利用是公路建设者关注的课题。从路面对路基的要求出发,详细分析了高塑性土的路用特性,以确保路基的强度与稳定为目标,在总结多个工程实例与科研成果的基础上,提出了高塑性土的适用范围、压实标准与施工要点。