京新高速(G7)新疆伊吾—木垒段风吹雪特征及危险度评价北大核心CSCD

位于新疆东天山北麓新建成的京新高速公路(G7)新疆伊吾—木垒段项目,跨越了北温带大陆干旱区、寒温带亚干旱区、亚寒带亚干旱区等气候区,经过山前冲洪积平原、剥蚀—堆积微丘区、台地、山间盆地低中山以及湖相沉积平原等地形地貌区域,通过对复杂的气象条件和多样的地形地貌以及对雪害的初步调查,结果表明:项目建设和运营中面临的主要问题是风吹雪灾害。本文通过风速风向远程监测、卫星遥感以及冬季现场雪情调查等多种研究方法,发现该公路沿线雪密度小、风向多变、风速大小和降雪量分布不均匀等易造成风吹雪灾害的特征,指出了风力强和降雪量大的路段范围。基于模糊综合评价法,建立适合于本条高速公路的风吹雪危险度评价模型,模型中考虑并选取自然和工程方面的8项影响因素,将这些影响因素与危险度评价指标形成隶属函数矩阵,根据隶属度最大原则对风吹雪危险度进行了评价,划分了京新高速(G7)新疆伊吾—木垒段的风吹雪路段危险度,模糊评价结果与现场雪情调研吻合较好,最后结合风吹雪最危险地段的路基形式,给出调整或增设防雪设施的建议。研究成果可为京新高速公路(G7)新疆段采取防风雪措施提供理论指导,为交安设施的动态调整和完善提供技术支持,这对保障寒区高速公路冬季运营安全及防灾减灾具有重要意义。     

沙漠公路风蚀破坏规律的数值模拟研究

通过Fluent软件对沙漠公路的风蚀破坏规律进行数值模拟研究。分析公路不同横断面时风沙流扰动、增速、减速、恢复的过程,确定路基(堑)高度、边坡坡率和路面宽度等公路断面设计参数对风沙流扰动的影响,提出沙漠公路路基(堑)风蚀破坏规律。结果表明：路面宽度的改变对路基沿程风速变化影响较小,各特征点处风速变化小于5%。路基(堑)高度和边坡坡率对风沙流扰动的影响较大。随路基(堑)高度增加,风沙流流场的扰动被增强,路基(堑)风蚀破坏越显著,当边坡坡率为1:1时,路基模型高度250 mm时的迎风路肩风速为模型高度60 mm时的 1.15倍,其背风坡脚风速降低45%;路堑模型高度250 mm时的背风堑顶风速为模型高度60 mm时的1.05倍,迎风堑脚处风速降低高达80%。建议沙漠公路宜采用中低路基(堑),不宜高填深挖。当路基(堑)高度一定,边坡坡率为1:1.75或1:2时,路基(堑)沿程风速变化平缓,沙漠路肩不易被吹蚀破坏;路堑中堑脚位置处不易出现堆积。其结论与室内风蚀风洞试验结果有很好的一致性     

高速公路通道下沉开裂治理实践

河南省省道323线登封市大冶镇一段公路软弱地基以及路面出现不均匀沉降,通道箱涵开裂,边坡为欠稳定边坡。将事故路段分为4个区域进行加固治理。通过采用注浆加固路基基础、设置坡面排水系统、提高地基的承载能力等治理措施,保证了道路的通行能力。     

新疆天山艾肯大坂防雷工程竣工

冬、春季公路风吹雪是新疆境内公路上的一大病害,轻则影响公路通过能力,重者造成行车事故,甚至阻断交通长达半年之久。 1968年以来,中国科学院兰州冰川冻土研究所与新疆公路局设计院,新疆气象局、中国科学院新疆分院等单位协作,对新疆天山艾肯大坂地区进行了长期的雪害防治研究工作,初步摸清了风雪流起动、运行、堆积规律,并在风洞模拟试验和大型实验工程收到成效的基础     

高原多年冻土地区公路修筑技术研究的回顾与展望

通过大量的研究课题实例,回顾了高原多年冻土地区公路修筑技术研究的各个历史阶段,综述了公路修筑技术的研究内容和成果。高含冰量冻土分布规律及工程地质研究、冻土路基设计与冻土路基变形规律研究及保持冻土路基稳定性的路基设计原则和工程措施研究、路面修筑技术研究、桥涵基础研究等。随着高原多年冻土地区公路路面等级的提高和路面使用时间的延续及人为因素的不良影响,高原多年冻土地区的公路路基、路面和桥涵等出现了一些新     

青藏高原冻土区路面类型对路基温度场影响的非线性分析

采用焓模型, 建立含相变的冻土路基温度场, 综合考虑气温、太阳辐射、风速风向、坡面蒸发等气象因素, 将诸多气象因素归结为第二、三类边界条件的叠加组合, 对不同气温地区的沥青路面及水泥路面路基温度场进行了有限元计算. 结果表明: 路面类型对冻土路基温度场有着重要影响, 水泥路面的采用可有效地降低路面温度, 延缓冻土上限下降速率, 从而可以有效保护基底多年冻土; 从对基底冻土上限影响的角度来看, 路面类型、外部气温与路基高度三者间存在一定的动态等效关系.     

高海拔冻土地区公路路基风流场特征研究

风流场对于局地条件下地-气能量交换过程与强度影响显著,同时也是多年冻土区对流调控类冷却路基的关键环境边界。结合现场监测与数值模拟,对高海拔冻土路基周边风流场进行特征区划研究并考察路基高度的影响。结果表明：坡前扰动区为低风速区,3 m路基高度条件下迎风坡坡脚0.5~2.0 m高度范围内风速约为环境风速的30%。路基上部为高风速区,迎风坡路肩风速明显大于环境、路面中部及背风坡风速。背风坡坡后扰动区为低风速区,靠近坡脚区域受气流辐散效应作用形成涡旋区,整体风速仅为环境风速的30%。涡旋区水平范围随路基高度增加呈线性增加,3 m路基高度条件下涡旋区水平范围约为12 m。分离式路基即两幅路基并行条件下,受前幅路基影响后幅路基坡前风速下降明显,以两幅路基坡前风速差值不超过环境风速的10%（0.35 m·s^-1）为标准,3 m路基高度条件下两幅路基最小间距为60 m。因此,在路基工程的修建过程中为减少路基间的遮挡所造成的两幅路基间的对流换热强度差异,分离式对流换热类冷却路基的现场修建间距应不低于60 m。     

多年冻土地区公路修筑技术研究与工程实践

为系统总结、集成青藏高原多年冻土地区公路修筑技术,在青藏公路、青康公路50 a建设和30 a工程技术研究的基础上,研究高海拔多年冻土区公路工程病害发牛发展的规律与机理.通过公路与冻土相互作用下关键工程稳定性问题的深入分析,针对多年冻土地区公路路基、路面、桥梁、生态保护等主要工程对象,采用理论模拟、室内试验与实体工程检验相结合的方法,揭示了公路路基、路面、桥涌桩基与多年冻土相互作用规律;提出了保障公路路基稳定系列工程措施与设计参数、路而低温耐久性能的关键指标、桥梁桩基同冻时间与强度形成的关系以及高寒生态恢复技术等,并最终形成多年冻土地区公路修筑成套技术.     

214国道不同路面形式下碎石护坡工程效果实测分析

沥青路面和水泥路面是214国道江河源段采用的两种基本路面形式,由于该路段地处高温不连续多年冻土区,碎石护坡等多种工程措施被尝试用来稳定冻土路基.对两种路面形式下碎石护坡路段的地温监测资料进行综合分析发现,碎石护坡能显著降低路基边坡坡面的年平均温度,减小路基边坡坡面温度的年较差,并对坡脚、路肩和路基中心具有从大到小的冷却...     

城市桥梁防撞护栏设计与计算技术分析

正1.前言桥梁安全防护设施是桥梁工程建设的重要内容之一,其主要包括防撞护栏、缓冲设施、限界结构防撞设施、人行护栏以及防抛网、隔离栅等其他安全防护设施,必须与土建工程同步设计、同步施工、同步投入生产使用,在具体实施时应坚持"以人为本、预防为主、系统设计、重点突出"的基本原则。其中,防撞护栏是桥梁安全防护设施的重中之重,关乎桥梁运营安全和人民生命财产安全。     

多年冻土地区公路路基纵向裂缝与路基走向关系的探讨

纵向裂缝是在多年冻土地区公路的主要病害之一,严重影响了所在路段的行车安全和正常运营.以前我国多年冻土区公路路基普遍不高,纵向裂缝病害较少且危害较小,公路设计和科研对其关注较少.目前,对纵向裂缝的形成机理与分布规律研究较少,对其发生、发展的机制、过程和影响因素缺乏深入的认识,工程和科研人员对其仍未形成统一的认识,给工程整治措施选择和处治方案制定造成很大困难.热状况是影响和控制多年冻土路基,特别是高温高含冰量冻土路基病害发生的关键因素;太阳辐射是影响多年冻土地区地表热状况的主要因素,公路路基抬高后,路基两侧接受太阳辐射的差异变大,冻土路基表面热状况和太阳辐射对路基病害的发生和发展影响变大.结合青藏公路多年冻土区路段纵向裂缝调查结果,分析了路基纵向裂缝在路基横断面上的分布规律,研究了不同走向路基表面太阳辐射的分布,探讨了多年冻土区公路路基纵向裂缝与路基走向的关系,以及太阳辐射对公路纵向裂缝形成的影响     

沙漠公路风沙土路基风蚀破坏试验研究

以沙漠公路风沙土路基为研究对象,通过室内风蚀风洞试验研究路基的风蚀破坏规律,以及路基不同断面对风沙流运动的影响。以路基高度、路基边坡坡率和路基宽度作为路基断面主要设计参数,研究不同路基断面下风沙流扰动、增速、减速、恢复的过程,以及路基周围风速流场的变化特征,分析路基病害较未病害时路基周围流场的变化。试验结果表明：路基高度和边坡坡率对风沙流运动的影响较大。随路基高度增加,路基对风沙流流场扰动增强,迎风坡坡顶处吹蚀破坏和背风坡坡底处堆蚀破坏越显著,在确定的路基边坡坡率下,路基模型高度为250 mm较模型高度为60 mm时,迎风坡坡顶风速增加1.13倍,背风坡坡底风速减小2.53倍,建议沙漠公路路基高度宜小于2.5 m。进一步,在确定的路基高度下,比较不同的边坡坡率对路基沿程风速的影响,发现当路基边坡坡率为1:1.75时,路基沿程风速变化不明显,沙漠公路风沙土路基不宜被风蚀破坏。     

黄河冲淤积平原区高速公路地基沉降规律研究

采用FLAC有限差分的计算方法建立了黄河冲淤积平原粉性土公路地基的流-固耦合模型。考虑孔隙水的排出过程和施工时路基的分层加载过程,对黄河冲淤积平原粉性土公路地基不同施工阶段的固结沉降进行了计算分析,并与现场实测的结果进行了对比。研究认为,对一般路段,当路基高度H≤10 m时,路基施工后可直接进行路面结构施工;当路基高度 H≥12 m时,放置6个月仍不能满足容许工后沉降的要求。对桥台与台背填土,这两个界限分别是路基高度H≤6 m和H≥ 8 m。对于涵洞、通道,分别是路基高度H≤8 m和H≥10 m。     

大兴安岭北部多年冻土地区路基沉陷研究

通过对该区４个路段１２个断面为期３ａ的路基沉陷观测并结合线路普查和分析表明,多年冻土路基稳定性与地基的水、热状况密切相关,受自然环境和人为因素的制约。合理布线、保护植被、改善排水、合理确定路基高度以及设置护坡、基底反铺塔头、采用土工聚合材料和无基管涵结构等,是保持该地区路基稳定的有效措施。     

青藏公路铺筑沥青路面后路基下多年冻土的变化

由于黑色沥青路面强烈吸热,使多年冻土区内约６０％路段的路基下人为上限逐年下降,造成冻土在垂向上呈不衔接接状,形成融化核,它加剧了路基不均匀沉陷,最后导致路面破坏,一路段路基下冻土类别发生变化或多年冻土层已完全融化。     

川藏铁路雅安至昌都段风吹雪空间分异特征及易发性评价

川藏铁路大段区域位于青藏高原地区,冬季气候寒冷,降雪量大,在当前气候变化背景下面临严峻的风吹雪问题.本文先通过层次分析法构建了川藏铁路沿线风吹雪灾害区域易发性评价体系,然后以重点工段——毛垭草原明线段为例,针对工点开展风吹雪发生危险度和到达危险度评价,从面到点,层层递进地开展风险评价.结果显示铁路沿线风吹雪易发性指数高的区域主要分布在新都桥、理塘、贡觉等地,重点工段毛垭草原明线段存在风吹雪次危险.通过数值模拟对毛垭草原明线段开展风吹雪到达危险度评价,结果显示积雪严重区域主要在风速减弱区,集中在两侧坡面防护的坡脚处以及路堤和防护之间的“凹陷”地带即排水沟;在桥梁工段,气流减速区域主要出现在桥梁的背风侧.所提出的风吹雪区域易发性评价体系和针对到工点的风险评价方法可为川藏铁路后续明线工程的设计和施工提供一定参考.     

交通荷载作用下公路路基工作区深度研究

根据路面不平整实测资料,获得了汽车动荷载的计算模型和参数,并利用此荷载模式来分析公路结构的动力响应。考虑到公路结构的三维分层性状,利用Fourier变换技术和求解层状结构的精确刚度矩阵法,研究了公路结构在移动汽车荷载作用下的动力响应问题。为了方便工程应用,利用Odemark厚度和模量的当量转换公式,将公路结构简化为由路面、路基及地基组成的3层体系,并以此为基础分析了路基动应力的衰减规律,同时重点研究了汽车轴载大小、当量路面厚度及路基模量对路基工作区深度的影响,最后建议了路基工作区深度的定量表达式,研究结果可为公路路基设计提供参考。     

某高速公路桥头过渡段深层软土路基沉降控制方案探讨

高速公路因行车速度较高，对路面的平整度要求较高。桥头过渡段深层软土路基沉降控制效果是软土广泛分布地区影响道路平整度的重要因素。沉降控制不足往往会导致桥头跳车现象的出现，进而严重制约着道路的通行速度和行车安全。本文以南部海湾地区某高速公路桥路过渡段深层软土路基为对象，分别开展了水泥土搅拌桩复合地基和素混凝土桩复合地基沉降控制的对比计算分析。结果表明素混凝土桩对深层软土路基工后沉降控制的效果更好，可以满足公路建设对桥头过渡段深层软土路基沉降量的控制要求。     

路基边坡遮阳板下风速变化模拟计算探讨

在青藏公路、青藏铁路以及青康公路等寒区路基工程中,为确保道路交通的安全通畅,各种主动保护多年冻土的工程措施也相应地应用到实际的工程中去,路基边坡遮阳板是主要措施之一.通过对不同净空遮阳板下风速的模拟计算,结果表明:遮阳板的净空高度以最低不小于20 cm,最高以不超过70 cm条件下风速达到最大值,对比实际工程,建议最佳高度以50 cm为宜.通过计算总结出遮阳板下风速变化与遮阳板净空及初始风速的半经验公式,为寒区工程路基边坡防护提供了参考依据.     

多年冻土区路基尺度效应对路面结构力学响应的影响

为了研究不同尺度路基融沉作用对路面结构层力学响应的影响,建立了基于热力耦合理论的有限元模型,系统研究不同路基尺度工况下,融沉作用对不同厚度路面、不同材料基层的力学分布规律影响. 结果表明：相同的融沉条件下,整体式路基较分离式及二级路基,变形分别增大45%、64%,应力增大17.5%、21.7%. 高速公路面层由于路基较宽,地基融沉更容易向上传递,进而导致面层底部应力增大,最终造成面层的破坏. 因此,路面设计过程中保证一定的面层厚度,并采用柔性基层减小模量,可有效以降低层底应力水平,并防止基层裂缝向上反射.