摘 要:高速公路光伏发电作为“交通+能源”融合的重要形式,其智能化管理是提升运营效率的关键。文章基于“云-边-端”协同理念,构建了包含终端感知、边缘预处理与云端智能分析的三层系统架构,以应对网络不稳定与数据实时性挑战;阐述了多源异构数据融合、基于数字孪生的智能诊断及全生命周期数据管理三项关键技术的具体实现路径,并以广西S26丹峨高速公路19个分布式光伏电站(总装机容量5303.98kWp)为案例,详细介绍了该系统部署过程,同时基于实际运行数据评估了应用效果。结果表明:该系统实现了电站群的集中监控与智能预警,成功将运维效率提升60%,年碳减排>3100t,为高速公路绿色低碳转型提供了可复制的技术路径与实践范本。
摘 要:针对广西典型岩质山区路堑边坡在开挖与降雨耦合作用下易失稳的工程问题,文章结合现场勘察与室内试验,获取边坡主要岩土层的物理力学参数,基于 FLAC 3D 软件建立三维数值模型,系统分析不同开挖坡度与降雨条件对边坡稳定性的影响。结果表明:在开挖坡度为 1:1.5 时,边坡在保证稳定性的同时具备良好的经济性;降雨作用会显著降低边坡安全系数,最大下降幅度达 23%;在此基础上引入抗滑桩进行加固设计,研究不同桩长与桩间距下的稳定性响应,推荐采用桩长为 8 m、桩间距 3 m 的加固方案。研究成果可为广西及类似地质条件地区的路堑边坡设计与防护提供理论依据与技术支持。
摘要:为改善丁苯橡胶(SBR)改性沥青的储存稳定性,文章提出采用温拌技术降低其制备温度,提高其短期老化后的性能。通过制备塑料热解油、温拌剂以及二者复合改性的沥青试样,基于两种老化状态(未老化和短期老化),对沥青试样的流变特性和老化性能进行评价分析。结果表明:短期老化前后,在SBR改性沥青中加入塑料热解油和温拌剂,有助于提高沥青在高温下的抗车辙性;塑料热解油和温拌剂的复合改性对提高SBR改性沥青的低温抗裂性能表现最佳,能有效降低短期老化温度,从而改善其老化性能。
摘要:雨天条件下,沥青路面因水膜覆盖导致轮胎与路面接触条件恶化,从而使抗滑性能骤降,严重威胁交通运行安全。为深入研究多因素耦合作用对沥青路面抗滑性能的影响规律,文章以AC-13型沥青混合料为基础,设计并制备多组标准路面试件,设置水膜厚度、宏观纹理深度、车速与胎压四类变量,采用英国摆式摩擦仪(BPT)开展抗滑性能试验,获取试件在不同工况下的BPN值。进一步引入灰色关联分析方法,建立多因素影响模型,量化实现各因素影响程度的定量评价与排序。结果表明:水膜厚度与宏观纹理深度为影响雨天抗滑性能的主控因素,车速为次级因素,胎压影响相对较弱。研究成果可为雨天道路结构设计优化、排水系统完善及限速规定提供理论支撑和工程依据。
摘要:文章以广西某山区高速公路互通立交A、E匝道高填方路堤滑移病害为研究对象,结合工程地质条件、变形特征及监测数据,系统分析了路堤滑移的形成原因与演化机理,认为不利的地形地貌、填筑体与原状土界面形成的软弱结构面及持续强降雨的诱发作用,是导致该类路堤失稳的关键因素。基于项目实际及稳定性计算,采用以“抗滑桩 + 锚索 + 完善排水 + 坡面防护 + 路堤钢管注浆”为核心的综合处治方案,并对处治前后的滑坡稳定性进行了定量评价。结果表明,该处治方案能显著提高滑坡稳定安全系数,有效控制变形发展,可为类似山区高填方路堤病害处治提供理论依据与工程借鉴。
摘 要:炭质泥岩在我国西南地区分布广泛,其遇水软化、动力荷载作用下持续崩解的特性严重制约了其在路堤工程中的安全应用。对此,文章结合某高速公路 K44+970~K45+010 段边坡滑塌实例,通过室内试验与理论分析,系统研究了炭质泥岩在湿化作用下的崩解演化规律与强度衰减机制,提出了基于“包边封水+炭质泥岩反压回填”的边坡滑塌综合治理技术。研究表明:炭质泥岩在含水率 w?7% 、动荷载 F?30,kPa 条件下,崩解率 S 显著上升,分形维数 D 趋近于极限值 2.58;颗粒破碎强度 σ 随含水率增加而显著降低,尤其在 d<20,mm 时尺寸效应显著。工程实践表明,采用炭质泥岩反压回填并结合综合防排水措施,可有效控制边坡变形,提升路基长期稳定性,为类似地质条件下的边坡处治提供参考。
摘 要:文章采用木质素纤维(LF)、聚酯纤维(PF)和玻璃纤维(GF)作为增强材料,设计五组复合纤维配合比方案(总纤维掺量为0.36%),掺入RAP掺量为40%的热再生沥青混合料进行性能试验,揭示纤维材料在热再生混合料中的增强机理。结果表明:复合纤维方案V(LF:PF:GF=1:1:2)在高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性和疲劳耐久性方面均表现出最优性能;在阳鹿高速公路路面结构改造工程应用复合纤维方案V并实施性能测试后可知,路面压实度为96.5%,透水系数为9.2 mL/min,构造深度为0.66 mm,各项指标均满足相关技术规范的设计要求;经济性分析表明,复合纤维方案能够在满足性能要求的前提下实现成本的有效控制。研究成果可为类似重载交通路段的路面工程提供参考。
摘要:文章提出采用广西有压热闷钢渣替代天然集料粗集料制备钢渣AC-13沥青混合料磨耗层,系统开展高温抗车辙、低温小梁弯曲破坏、水稳定性、构造深度和摆式摩擦系数试验,全面评价其高温抗永久变形能力、低温抗开裂性能、抗水损害能力及抗滑耐久性能。结果表明:钢渣AC-13沥青混合料相较于玄武岩和石灰岩沥青混合料具有优异的高温抗车辙能力、水稳定性、抗水损害能力和抗滑耐久性能,但其低温抗裂性能略低于同类型级配下玄武岩沥青混合料和石灰岩沥青混合料。在柳州北环高速公路预防养护工程进行钢渣AC-13沥青混合料磨耗层试验段加铺,并测试其摆式摩擦系数、构造深度以及渗水系数等技术指标,测试结果均满足设计要求,说明其具有优异的抗滑性能,可显著提升沥青路面的抗滑耐久性。
摘要:文章针对某青藏高原路段冻土退化引发的路基纵向裂缝率 >85% 、年均融沉量 >1cm 的严峻工程病害的问题,研发了基于癸酸-月桂酸复合相变材料(PCM)与氨工质智能热管的协同主动调控技术。通过2022—2023年完整冻融周期的现场监测试验表明:该技术体系可使试验段冻土上限下降值稳定在 0.82±0.05m (传统碎石路基对比段为 1.23±0.11m),降幅达 33.3%;路基中心最大融沉量控制在 47mm,较对比段降低 42.0%;路基纵向差异沉降量减少 43.6%;其核心调控机理在于PCM层对入渗热量的相位延迟与蓄释热缓冲效应(夏季热量传递至冻土上限的时间延迟21d),以及智能热管的动态强化散热功能(监测期内日均热通量提升 38.7%)。全寿命周期技术经济分析显示,采用该主动调控技术可使高原冻土路段养护成本降低 23.7%,为解决高温、高含冰量冻土区公路路基的长周期稳定服役难题提供了兼具高效性与经济性的主动防护新方案。
摘要:为了评价预防养护技术在高速公路沥青路面的应用效果,文章跟踪检测了广西某高速公路在预防养护技术处治前后现场路况指数PCI、SRI、RDI和RQI,并建立灰色系统均值 G(1,1) 模型,对预防养护后4年内的路况指数进行预估,分析养护后路况指数的提升程度以及衰减规律。结果表明:当 PCI<92 时,采取精细表处的含砂雾封层类养护技术抑制路面病害发展能力较弱,路面抗滑衰减快;仅UTFC-I型超薄磨耗层的热拌薄层罩面类养护技术能改善路面抗车辙性能;道路功能化复合封层能明显提升路况PCI,且能较好地抑制和延缓病害发展,抗滑耐久性较好。因此在路面结构稳定,但破损较为严重、养护资金有限情况下,道路功能化复合封层可作为UTFC-I型超薄磨耗层的热拌薄层罩面类养护技术替代工艺。
摘 要:为探究磷石膏替代矿粉在沥青混合料中的适用性,文章选取不同掺量(5%~25%)的磷石膏,制备AC-13沥青混合料,开展高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性及劈裂强度等路用性能试验,并结合一级公路、二级公路和高速公路三类结构进行经济性分析。结果表明:低温煅烧后的磷石膏颗粒细度与密度满足矿粉使用要求;混合料路用性能随掺量呈“先升后降”规律,其中10%~15%掺量的高温稳定性、残留稳定度、冻融劈裂强度比及低温弯曲性能均达到最优;力学强度方面,10%掺量组的劈裂抗拉强度最大。经济性分析显示,三类道路的效益成本比均为2.33,可获得正向净收益,其中高速公路经济效益最为突出。总体来看,磷石膏可作为矿粉的可行替代材料,其推荐掺量为10%~15%,可在兼顾路用性能与经济性的前提下,为道路材料绿色化提供有效途径。
摘要:为系统评价抗滑桩在路基边坡加固工程中的实际工作性能,并探究常用设计理论与工程实践之间的差异,文章以某高速公路边坡加固工程为案例,采用现场监测与理论分析相结合的综合方法,对抗滑桩的变形与内力特性进行了深入研究。通过在代表性抗滑桩上布设测斜管和高密度应变计,获取了边坡在施工后及雨季荷载作用下桩身的水平位移与内力分布规律,精确识别了滑面位置,并量化了桩身最大弯矩及其分布特征。在此基础上,基于Winkler弹性地基梁理论,建立了抗滑桩-土相互作用的力学计算模型,推导了分层地基中桩身内力与位移的理论解,并利用现场实测的岩土参数进行了计算。对比分析结果表明,弹性地基梁理论能够较好地预测桩身内力的分布趋势和最大弯矩值,但对桩身侧向位移的预测值系统性偏小,差异率可达 22% 。研究揭示了理论模型因简化土体连续性和忽略三维效应(如土拱效应)而导致的局限性,不仅验证了该工程中抗滑桩加固的有效性,更强调了现场监测在验证设计理论、反馈工程实践以及优化未来设计中不可或缺的作用,为同类工程的设计与安全评估提供了参考。
摘要:文章以正在运营的梧州环城高速公路为依托,通过分析路面积水成因和危害,提出在路表使用人造纹理技术处治路面积水问题。应用结果表明:人造纹理技术由于有固定的流水轨迹,能使水流快速流向排水沟,减小积水消退时间,有良好的排水性能;其特定的纹理结构增加了路面的粗糙度,进而提高抗滑性能,有效增强车辆在湿滑路面的制动性能和行驶稳定性;人造纹理技术在降低交通事故、节约养护成本方面也具有显著的可行性和有效性。研究成果可为相关工程提供参考。
摘要:为解决传统矫正性养护模式成本高、交通干扰大且难以适应公路网可持续发展要求的问题,精细抗滑保护层作为一种有效的预防性养护技术被广泛应用。文章依托玉林至铁山港高速公路 50km 精细抗滑保护层预防性养护工程,开展为期12个月的现场跟踪检测,重点评估养护后的路面抗滑性、防水性、长期耐久及行车舒适性等综合路用性能。结果表明:该技术可有效提升路面关键性能,摆值由50提升至81,12个月后稳定在72;构造深度由 0.52mm 增至 1.73mm,长期保持在 1.05mm;渗水系数由 >300mL/min 降至 <5mL/min;石料黏附率达 95.8%,车内噪声降幅达 4.3dB(A),平整度指数改善达 15%。研究证实精细抗滑保护层兼具安全、耐久与舒适特性,可为同类公路养护工程的技术选型与效果评估提供参考。
摘 要:文章以关键路用性能指标为目标,采用响应曲面法对典型可再生生物质资源(废弃食用油WCO、生物炭BC及聚乳酸PLA)复合改性沥青的配合比进行优化设计。通过双边缘缺口拉伸试验(DENT)、多应力蠕变恢复试验(MSCR)、弯曲梁流变试验(BBR)测试该复合改性沥青的抗裂、抗车辙及低温性能,考察不同掺量和组分比例的影响,并建立性能预测模型。研究表明:WCO、BC、PLA三者在适量掺配下表现出协同增强效应,通过“柔性调节-骨架支撑-界面调控”机制改善沥青的黏弹性,提升其高温抗车辙能力与低温抗裂性能。基于模型的多目标优化得出,当WCO、BC、PLA掺量分别为6.8%、3.5%、1.2%时,沥青的综合性能最优。该优化方法可为生物质改性沥青的配合比设计提供参考。
摘 要:为解决高填路基运营期不均匀沉降问题,文章以广西荔浦至玉林高速公路养护工程为研究背景,构建“监测-分析-预警-处治-评估”闭环管理体系,重点研究钢花管注浆处治技术的优化应用。通过精准监测确定病害范围与软弱层位,优化注浆参数设计,创新采用分段式劈裂注浆工艺,实现路基沉降高效控制。结果表明:处治后全路段沉降速率整体降低75%以上,沉降最严重的K242+082.1断面沉降速率从1.5 mm/月降至0.2 mm/月,降幅达87%,土体整体性与承载能力显著提升。研究成果可为西南山区类似工程提供参考。
摘要:为探索钢渣和橡胶粉作为半刚性材料集料的潜力,文章设计以不同掺量的钢渣和 1.0% 掺量的橡胶粉,分别部分替代水泥稳定碎石的天然粗细集料,通过一系列力学性能试验和干温缩性能试验,研究不同龄期下多源固废半刚性基层材料的力学与收缩特性。结果表明:橡胶粉的加入降低了半刚性材料的抗压强度、劈裂强度和回弹模量,而钢渣能显著缓解橡胶粉的负面影响;橡胶粉和钢渣均能提高半刚性材料的抗干缩性能,但钢渣对其温缩性能有不利影响,而橡胶粉的耦合作用弱化了这一影响。该研究可为钢渣和橡胶粉在半刚性基层材料中的应用和推广提供理论依据,降低水泥稳定碎石收缩开裂的风险。
摘要:针对高速公路收费岛宽度参数优化难题,文章以厦门第三东通道工程为研究对象,通过系统性探究影响收费岛宽度的多重因素,并合理剖析各制约条件间的内在联系,在既有规范的约束条件下,提出收费岛窄岛化宽度,并在实际工程中进行验证。结果表明:采用窄岛化的收费岛,收费广场宽度减少 13.3% ,同时满足车辆通行需求。该方案系统性引入多种制约因素,解决了收费岛窄岛化宽度不一致的问题,为窄岛化工程提供了具有普适性的参数优化方法。
摘 要:为对比分析沥青-集料黏附性能试验方法的优劣,文章选用 70# A沥青、SBS沥青两种沥青以及石灰岩、花岗岩、玄武岩和辉绿岩四种集料,开展水煮试验、表面能试验、拉拔试验,对试验所获得的评价指标进行区分度分析。结果表明:水煮试验得出的未剥落面积比值能够有效区分沥青与不同岩性集料的黏附性能,但对于不同沥青与相同岩性集料的黏附性能区分效果较差;表面能法试验的黏附功评价指标以及拉拔试验的强度比评价指标的区分效果均优于未剥落面积比值,不仅能够区分不同岩性集料与相同沥青的黏附性能,还能区分不同沥青与相同岩性集料的黏附性能。区分度试验结果表明:黏附功指标具有最高的区分度(0.821),其次为拉拔强度比(区分度为0.783),未剥落面积比值最差(区分度仅为0.453)。黏附功指标与拉拔强度比的区分度相差较小,在工程实践不具备表面能试验条件时可采用拉拔强度试验代替。
摘 要:为探究生物再生剂(BR)对老化橡胶沥青流变性能恢复及其二次老化阻抗效果,文章通过动态剪切流变试验(DSR)与加速老化试验(RTFOT + PAV),引入恢复率以及老化抗阻率ARI双指标,对不同BR掺量(3%、5%、7%)下老化橡胶沥青的高温性能恢复效能及二次老化阻抗机制进行研究。结果表明:BR可显著恢复老化沥青高温流变性能,64℃时7%BR掺量下再生橡胶复合沥青试样(RCA-7)的车辙因子降至3.02 kPa,恢复率达110.1%,优于原始橡胶沥青(RCA);7%BR掺量下二次老化再生橡胶沥青试样(R-RCA-7)在64℃下的老化阻抗率ARI达90.1%,显著优于未再生沥青ARB;BR的抗衰机制源于高芳香分补充轻质组分重建胶体平衡,同时极性含氧组分通过氢键抑制沥青质氧化交联,且7%掺量下综合性能最优。
摘 要:针对山区高速公路陡坡路段路基差异沉降问题,文章采用正交试验与FLAC 3D软件数值模拟相结合的方法,系统分析了填土高度、斜坡坡度及地基土性质的影响规律。结果表明:填土高度对差异沉降影响最显著 (F=11.22) ,其每增加1 m可使附加应力增幅>15%;铺设土工格栅后差异沉降稳定值从1.525 mm降至1.025 mm,降幅为32%。通过构建三元回归模型与响应曲面分析,验证了填土高度 ?10 m、斜坡坡度坡度角 ?33.7° 的参数组合可有效控制沉降风险。工程实践证实,设置双层土工格栅抗拉强度为30 kN/m、间距为0.6 m时可使高填方路段差异沉降再降15%~20%,具有显著的技术经济价值。
摘要:磷石膏、矿渣等固废占用土地,污染环境。为实现磷石膏的高效回收应用,文章以石灰-矿渣为碱激发剂制备磷石膏砂浆,并进行稠度、流动度、无侧限抗压强度测试,探究不同材料配合比对砂浆工作性及强度的影响。结果表明:水胶比和磷石膏掺量的增大均会使砂浆的稠度和流动度近似线性增加;在强度方面,石灰-矿渣体系抗压强度为水泥体系的2.42~3.66倍,随碱激发剂掺量增加,试样强度增幅达41.48%~79.36%,且低碱体系7d达强度峰值,高碱体系28d达峰值。研究成果为固废资源化提供了低成本方案,利于减少碳排放。
摘 要:文章聚焦于 PHC 管桩加固软土地基的数值模拟及施工参数优化研究,采用有限元数值模拟方法,结合实际工程项目,深入分析地基沉降、管桩应力、桩顶变形等关键指标随桩长、桩径及桩间距等设计参数变化的规律。结果表明:运营 10 年后,地基沉降、管桩应力、桩顶变形增幅均<6%;通过正交试验,结合平衡经济性与性能需求,推荐 PHC 管桩复合地基施工参数为桩长 20 m、桩径 0.2 m、桩间距 2.2 m。研究成果可为实际工程提供理论支持和经验参考。
摘 要:文章综述了高分子纳米填料的分类与特性,重点分析了其在改善沥青流变性能、抗老化性、力学性能及抗水损害性等方面的应用现状,探讨了纳米填料在分散性、成本、长期性能及环境影响等方面面临的挑战,并展望了未来在高性能化、功能化和可持续化方向的发展趋势,旨在为纳米改性沥青的进一步研究与应用提供理论参考。
摘要:为了促进不同类型“白改黑”路面结构在广西地区的应用,文章以多锤头碎石化路面结构、共振碎石化路面结构、均质微裂结构、破碎再生路面结构等4种“白改黑”路面结构以及1种常用的“白加黑”路面结构为研究对象,通过数值模拟方式,对5种路面结构的路表弯沉、竖向压应力、竖向压应变、基层底水平拉应力、面层底水平拉应变进行对比,分析不同“白改黑”路面结构力学响应的差异。结果表明:两种碎石化路面结构的弯沉最大;沥青面层厚度可显著影响路面结构竖向压应力,多锤头碎石化路面结构竖向压应力最大,共振碎石化路面结构竖向压应力最小;采用半刚性基层或碎石化路面结构增设基层可显著降低路基顶面竖向压应变;碎石化路面结构基层基本不会出现疲劳开裂,而沥青面层易出现疲劳开裂。
摘要:文章通过试验探究钢纤维掺量对水泥稳定碎石基层裂缝控制的定量影响。采用钢纤维掺量梯度(0、0.5%、1.0%、1.5%)制备圆柱体和梯形梁试件,开展干燥收缩试验、三点弯拉试验、动态力学性能试验。结果表明:1.0%掺量时裂缝宽度减少40%~50%,动态弯拉模量提升15%~20%,纤维桥接作用显著抑制裂缝扩展;掺量达1.5%时,纤维团聚引发界面缺陷,力学性能下降。研究推荐1.0%~1.2%掺量范围,具有较好的工程适用性和经济性,为复杂地质条件下基层施工提供参考,未来需进一步研究长期耐久性和环境因素影响。
摘 要:为了解预应力锚索-框格梁联合支护结构在高边坡工程的应用效果,文章依托广西某高边坡治理工程,通过对该边坡坡面位移、锚索锚固力、框格梁内力以及边坡深部水平位移进行监测,全面获取了预应力锚索-框格梁联合支护结构体系在复杂地质条件下的响应特征。分析可知:坡面和内部位移整体较小,变化速率稳定,未超过预警阈值;锚索锚固力变化呈现“初期衰减-波动调整-稳定维持”三阶段规律,框格梁内应力应变始终处于弹性范围内,受力状态合理。研究验证了该联合支护体系对边坡稳定性的显著提升作用,为类似复杂边坡工程的设计与施工提供了可靠的数据支持和实践依据。
摘要:为探究透水沥青混合料结合钢渣应用于路面工程的效果,实现掺钢渣透水沥青混合料的最优路用性能,文章采用不同钢渣掺量配制透水沥青混合料,测试各组沥青混合料路用性能并进行横向对比,获取钢渣透水沥青混合料中钢渣的最佳掺量,供同类工程参考。研究表明:钢渣能够显著提升透水沥青混合料的高温稳定性、水稳定性、低温抗裂及体积稳定性;钢渣掺量为 50% 时,沥青混合料的高温稳定性最优,沥青混合料的水稳定性、低温抗裂性及体积稳定性随钢渣掺量的增加逐渐增大;钢渣掺量为 25% 时,沥青混合料的抗疲劳性能最优,当钢渣掺量 >25% 时,沥青混合料的抗疲劳性能逐渐降低。
摘要:为评价不同因素对沥青路面层间剪切强度的影响效果并确定主要因素,文章设计两种正压力水平,取不同路表清洁状态设计试验,分析不同种类、撒布量的黏层油下沥青路面层间剪切强度性能。结果显示:路表无压力条件下,路面污染时的层间剪切强度较低;路表作用压力为 0.14MPa 条件下,路面清洁时的层间剪切强度较低;沥青层间剪切强度随正压力提升而逐渐增强,其中路表污染状态下,沥青层间剪切强度受正压力影响效果更明显;在合适的范围内,黏层油用量越大则剪切强度越高;在不改变用量条件下,不同种类黏层油的沥青层间剪切强度具有显著差异。
摘 要:为对比湿法与干法制备工艺下橡胶沥青混合料路用性能的差异及其在工程中的应用效果,文章通过矿料级配设计、胶粉掺量设计及最佳沥青用量确定,制备了湿法/干法工艺下橡胶沥青混合料,对其高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性及疲劳特性进行了对比研究,并结合实际工程进行了验证。结果表明:湿法工艺下的橡胶沥青混合料凭借均质胶结料优势,其高温动稳定度、水稳定性及疲劳寿命均显著优于干法工艺;干法工艺下低温抗裂性方面(破坏应变2850 με)表现良好且成本更低(胶粉掺量2.5%,沥青用量4.8%);工程验证显示湿法适用于重载高温主车道(12个月车辙深度仅2.1 mm),干法适用于低温或成本敏感区域(满足规范且裂缝可控)。研究成果揭示了工艺性能差异机制,为橡胶沥青混合料按需精准选型提供参考。
摘要:高填方路段新旧路基拼接面临沉降差异大、界面结合不牢、传统技术易引发路基失稳等问题。为此,文章聚焦渐进式开挖技术在高填方路段新旧路基拼接界面的应用,通过分层分段开挖控制土体应力释放,结合界面清理粗糙化、土工合成材料应用及精准压实等技术,精细化处理拼接界面。研究表明,该技术能将拼接路基沉降量控制在较小范围,显著提升界面压实度与抗剪强度,兼具工期与成本优势,为高填方路段新旧路基拼接提供了可靠、高效的技术方案。
摘要:文章基于变权理论和云模型,提出一种边坡健康评估指标体系,依托广西山区的某段高速公路边坡进行实践应用,并将2020—2024年该边坡监测点的68组人工巡检数据作为独立验证集,对比固权云模型、传统模糊综合评价法与变权云模型的评估准确率。结果表明:相比固权云模型,变权云模型能兼顾指标变化,有效评估高速公路边坡健康状况,评估结果更贴合实际;通过变权云模型输出的“病害发展预警”比人工巡检提前17d识别异常,与后续钻孔取芯检测结果(滑带土含水率上升 18% )完全吻合;基于变权云模型权重变化结果,得出风化、裂隙发育、降雨量和渗透系数对边坡健康评估影响显著,养护时应重点关注这4个指标;对二级指标进行敏感性分析,发现水文气象特征的敏感性最强,其后依次为地质特征和地形特征,而其他因素的敏感性最低。
摘要:文章系统梳理了卷积神经网络(CNN)在路面裂缝检测领域的发展历程,介绍了U-Net、DeepCrack等典型网络结构的特点及其在路面裂缝检测中的应用效果,重点分析了多尺度特征融合与注意力机制在提升检测精度方面的关键作用;深入剖析了当前研究面临的主要挑战,包括模型在复杂环境下的泛化能力不足、轻量化部署困难等;对CNN在路面裂缝检测中的未来发展方向进行了展望,提出多模态数据融合、轻量化网络设计等可能的研究路径。研究成果可为后续实现高精度、实时化的裂缝检测提供参考。
摘要:为提高运营隧道衬砌渗漏水的检测效率与识别精度,文章提出了一种融合目视检查、红外热成像与内窥镜内部验证的多技术协同检测方法。该方法通过目视进行初步筛查,利用红外热成像技术对重点区段实施精细化扫描以定位温度异常,再借助内窥镜对典型异常点位进行内部探查与验证。通过工程实例验证,该方法能高效识别运营隧道的表面及隐性渗漏点,有效排除非渗漏干扰,并生成包含位置、范围与类型的病害展布图,清晰揭示病害与施工缝、排水系统的内在联系。该方法克服了单一技术的局限,提升了病害识别的准确性与可靠性,为运营隧道养护管理提供了直观、可靠的决策依据,能够有效满足运营隧道快速、精准化的检测需求。
摘 要:为对服役年限较长、技术状况较差的受损梁桥进行精准评估,文章提出一种基于多源信息融合的通行能力综合评估方法。通过融合承载性能、耐久性能和车辆与运营条件的三级指标体系,结合判断矩阵分析法确定各层级指标的权重,并采用变权综合评估模型计算桥梁的综合评分。以某 6×16m 梁桥为实例,通过实测数据对各二级指标进行评分,最终得出桥梁通行能力综合得分为60.2分,采用变权模型修正传统评分得分为57.1分,属于“较差状态”,维修加固后方可通行,变权后的得分更符合实际技术状况。结果表明:基于多源信息融合的受损梁桥通行能力变权综合评估方法能有效融合多源信息,减少主观误差,提升桥梁通行能力评估的全面性和准确性,为桥梁安全通行管理提供科学依据。
摘 要:文章设计了一套完整的隧道加固方案,包含隧道支护、管棚注浆控制和地表注浆加固控制技术,并建立数值模型对隧道支护厚度、管棚注浆工况和地表注浆压力参数进行寻优。结果显示:数值模型在左右两侧拱腰上的水平位移模拟值与监测值之间的误差较小,表明模型有效;隧道支护厚度为32 cm时对应的沉降值和水平位移值表现更好,最小值分别为13.11 mm和8.35 mm;考虑控制效果和经济性,管棚加固-70°方案较佳;地表注浆0.3 MPa压力下的沉降和水平位移控制效果最佳,其在拱顶点位1上的沉降值和水平位移分别为12.15 mm和12.68 mm。综合以上加固参数方案后,隧道不同部位的沉降量均<1.50 mm,且材料成本从8000万元降至7200万元,人工成本从5000万元降至4500万元,每日施工进度从0.2%提高到0.25%。可见,设置合理的加固参数能够有效提升隧道施工的安全性和经济性,研究成果可为类似条件下的隧道工程提供参考。
摘 要:为研究第三系富水半成岩地层隧道新型超前引排水技术施工工法与降水效果,文章依托王家寨隧道顶管超前引排水工程,介绍了顶管完成后隧道顶管超前引排水施工工法,并建立三维流固耦合数值模型,通过设置不同渗透系数、不同流量及不同泄水管长度等工况对引排水效果进行研究。结果表明:通过顶管洞内排水技术显著降低了隧道洞身范围内的地下水水位,有效降低了隧道施工安全风险;掌子面拱顶前方17.5~32.5 m岩体受到扰动导致渗透系数增大,该区域内孔隙水压呈现较高水平,应根据实际的渗透系数确定最低降水量;不同单井流量的数值模拟结果表明,非扰动区泄水管流量须保证140 m3/d,扰动区泄水管流量须保证400 m3/d,以确保水位在30 m以下;地层渗透系数对水位变化具有显著影响,相较于地层渗透系数,泄水管长度对水位变化的影响则相对较小,在综合考量降水效果和施工成本的基础上,建议选用长度为14 m的泄水管。研究成果可为第三系半成岩砂层隧道富水隧道工程超前引排水施工及设计提供依据。
摘 要:随着我国桥梁建设规模不断扩大,服役桥梁老化问题凸显,传统监测方法的局限性促使深度学习技术在桥梁结构损伤监测领域得到广泛应用。文章综述了深度学习技术在桥梁结构损伤识别方面的感知体系,认为卷积神经网络(CNN)与循环神经网络(RNN)分别从表观感知和内部感知出发,前者高效提取桥梁表面损伤的空间特征,后者深度挖掘应变振动等时序数据的时间依赖关系,二者结合可显著提升损伤识别效率与精度,在港珠澳大桥、杭州湾跨海大桥等工程中取得显著成效。但目前仍面临数据采集标注困难、模型训练复杂、实时性不足等问题,未来可通过高清设备应用、荷载本构嵌入及边缘计算技术,进一步优化监测体系,推动桥梁健康监测智能化发展。
摘要:文章针对预应力混凝土连续梁桥施工监控需求,提出构建一个集成BIM模型、传感器网络、云计算平台与移动终端的智能监控系统,旨在实现施工进度可视化模拟、结构应力与变形实时监测、预应力张拉精准控制、潜在风险智能预警。依托某主跨 120m 连续梁桥工程实践,验证了该系统在提升监控精度、保障结构安全、优化施工组织、控制工程成本方面的显著效果,为同类桥梁施工质量控制提供技术支撑。
摘 要:新建华蓥山隧道需穿越闭坑煤矿回风巷道,该巷道瓦斯浓度高达12%,混合气体总量为44 500 m3,处治风险高、工期紧,且临近文教旅游设施,不具备直接揭开隧道底与巷道顶间岩层排放瓦斯或钻孔抽排瓦斯的条件。为此,文章提出临时开启回风巷道口密闭,委托矿山救护队进入巷道,借用采煤文化教育基地通风系统,降排瓦斯至安全浓度<0.5%后,再自隧道内揭开巷道,开展隧道基底处治的综合处治方法。实践表明,处治全过程安全,仅用时15 d,较原计划节约工期20 d,较原计划节省费用50万元;经监测,隧道基底无沉降,巷道水流通畅,可确保隧道长期运营结构稳定。
摘 要:钢箱梁落梁施工过程中,桥面板易因收缩徐变与界面滑移效应产生附加拉应力,导致中支座负弯矩区出现早期开裂风险。为提升结构耐久性与安全性,文章突破单一因素分析局限,提出将收缩徐变与界面滑移协同分析的混凝土拉应力控制方法。该方法通过建立徐变时变应力计算模型和剪力钉荷载-滑移关系模型,结合三弯矩方程进行落梁高度优化。设定4种传统施工方法与研究所提方法进行对比,采用数值模拟并进行现场监测验证。结果表明:研究所提方法的最大拉应力控制在2.86 MPa,远低于混凝土抗拉强度,超限面积为零,最小合规落梁高度仅为24 mm,裂缝宽度预测值为0.07 mm,表现最佳,说明研究所提方法能有效降低混凝土拉应力水平,抑制裂缝发展,具备良好的工程应用价值。
摘要:为研究软硬交替地层区域隧道施工诱发地表沉降的机理及影响因素,文章依托广西某软硬交替地层区域公路隧道施工工程,通过FLAC3D软件进行数值计算,研究了淤泥质土土体强度、激振幅值、激振频率等因素对地层超孔隙水压力和地表沉降的影响规律,得出结论:隧道施工振动导致地层超孔隙水压力随深度变化呈现先减小后增大的趋势,超孔压累积加剧,降低了地层有效应力,进而加剧土体强度衰减和地表沉降;淤泥质土的强度减弱显著增加了超孔隙水压力和地表沉降,土体强度、超孔隙水压力与沉降呈负相关关系;激振幅值和频率的增大显著提高了超孔隙水压力和地表沉降,两者相互作用,加剧了沉降现象。
摘要:为对软弱隧道围岩变形及施工稳定性控制技术进行研究,文章依托广西某高速公路小净距隧道实际工程,通过现场监测分析了隧道围岩变形发展规律,建立数值模型并计算,分析了典型工法对隧道围岩受力变形的影响,并针对掌子面纵向间距关键参数进行分析,以确定最优施工方案。研究表明:隧道围岩变形随施工时间呈现加速变形、减速变形和稳定变形三个阶段,右洞(先行洞)表现出更显著的变形响应;掌子面纵向间距的增大显著抑制了围岩变形,且双侧壁导坑法的变形控制效果优于预留核心土法。综合考虑经济因素,建议选用双侧壁导坑法进行隧道施工,同时选用 30m 作为最优掌子面间距参数。
摘要:针对目前桥梁养护中多采用“半经验性”决策法,过多依赖工程师人为判断,具有一定局限性的问题,文章考虑桥梁重要程度、技术状况、适用性和通行能力多方面因素,构建了桥梁优化排序指标,并采用熵权法确定排序指标权重。通过该方法对某管理处10座桥梁的基本信息进行权重计算。结果表明,该方法可比选出合理的养护顺序,制定科学的养护决策,合理分配有限的桥梁养护资金,对保障桥梁运行安全、提升桥梁养护管理高效性具备一定意义。
摘 要:为研究吊杆失效情况下拱桥受力性能的变化,文章以某钢混组合系杆拱桥为实例,建立该桥有限元模型,计算单吊杆失效和多吊杆失效的7种工况,结果表明:跨中吊杆失效对主梁影响最大,主梁挠度增大并在失效位置弯矩出现突变;相邻吊杆对失效吊杆有补偿作用,需要承受更大的吊杆拉力;吊杆失效导致桥面荷载无法有效传递,相应位置拱圈位移有突变,且轴力增加。
摘要:针对桥梁结构损伤识别传统方法在建模效率、物理解释性及环境适应性方面各有优势与不足,难以在实际工程中兼顾准确性与可靠性的问题,文章系统梳理了“白箱、黑箱、灰箱”桥梁损伤识别技术的三代演进路径,重点分析了物理信息机器学习(PIML)的建模机制及融合策略,并通过典型桥梁案例评估其在识别精度、抗干扰性和计算效率方面的优势。同时,指出了PIML在算力需求、模型迁移能力及长期稳定性等方面的工程制约,并提出了相应的关键技术路径。研究成果可为桥梁损伤识别技术的融合发展提供理论支撑与工程参考。
摘要:为解决隧道溶洞区域净空受限、岩溶发育导致的桩基施工难题,同时避免施工振动对初期支护的扰动,文章以新建崇左至凭祥铁路花山隧道溶洞桩基施工为例,开展低净空旋挖钻机应用研究。通过分析施工约束条件、论证设备适配性,优化形成针对性的施工工艺及参数体系。应用结果显示:桩基成桩几何参数偏差、桩身完整性等级及混凝土强度均满足规范要求,施工振动加速度峰值均值为 0.11g,拱顶沉降量均值为 3.2mm,实现了复杂环境下桩基施工质量与初期支护安全的双重保障。
摘 要:乐业至望谟高速公路刷把隧道出口右洞穿越向斜水平软土地层段,由于开挖对围岩的扰动较大,隧道初支未及时封闭成环,向斜段软土岩层几近水平,软土灵敏度高,承载力差,且具有触变性和流变性,导致隧道初支沉降剧烈。通过现场追踪调查与考察,文章提出利用竖撑及临时仰拱配合钢管桩加固地基的处治措施。连续2个月的监测数据表明:采取该措施后累计沉降量及水平收敛极小,初支断面扫描数据也显示未发生初支断面侵线的情况,说明该措施有效解决了隧道初支沉降问题。
摘 要:文章依托乐业至望谟高速公路运赖特大桥左幅 10# 挖井基础,探究深基础施工工艺及进行开挖稳定性分析。通过 ABAQUS 软件建立“桥墩-挖井基础-岩土体”耦合作用的三维有限元模型,研究在坡度 20° 、 30° 工况以及基础埋深 11 m、13 m、15 m 工况下的围岩稳定性。结果表明:坡度不同而基础埋深相同条件下,围岩顶部的应力集中区域大小基本相同,且围岩应力影响范围变化不大,对比相同基础深度不同坡度条件下,围岩的应力影响范围增加更为明显,集中区域也更为明显;斜坡段挖井基础水平变形在荷载一定时随坡度增大而增大,斜坡段挖井基础承载力主要由底端承担,且基础埋深对其承载力的影响大于坡度的影响。
摘要:文章以G80广昆高速公路南百改扩建工程百峰右江特大桥(斜拉桥)为研究背景,通过建立有限元模型,研究大跨度斜拉桥处于不同纵向结构体系时,主梁和索塔重要节点的受力、变形、位移、全桥结构动力特性及抗震性能的响应和规律。结果表明:塔墩梁固结体系有效提升了桥梁的整体刚度,以及桥梁在活载、风荷载等效应下的整体性能,有利于桥梁抗震,是适应百峰右江特大桥的合理结构体系,但是需要注意温度效应对于塔梁固结位置受力的不利影响。研究成果对同类型桥梁结构选型具有一定的参考价值。关键词:高速公路;斜拉桥;纵向体系;动力特性;荷载
摘要:为应对海洋腐蚀环境与繁重交通荷载对跨海大桥安全服役构成的严峻挑战,文章以白沙头港大桥为工程背景,构建了包含监测感知、性能预测、决策优化和动态调控的全生命周期智能养护体系。通过研究混凝土保护层厚度与钢筋起锈时间的量化关系,建立以全生命周期成本、可靠度及剩余寿命为目标的优化模型,提出融合实时监测、贝叶斯更新与马尔科夫决策的动态调控框架。研究成果为涉海桥梁实现安全、经济、可持续的智能养护提供了理论依据与技术支撑,对提升我国跨海大桥长期服役性能具有一定的实践价值。
摘要:为了解决铁路运营范围及居民生活区附近的限制性隧道出洞难题,文章依托贺州北过境线平桂隧道工程实例,开展限制性隧道出洞应用绳锯复合液压破碎工艺研究,对其施工防护设计、掌子面开孔设计和复合工艺施工设计进行整理归纳,同时结合实际工程应用和传统爆破工艺,分析其经济成本、工期成本和工艺优劣特征。研究表明:较传统爆破工艺,绳锯复合液压破碎工艺的经济成本提高 25%~46% ,工期成本方面增加 50% 左右;虽然绳锯复合液压破碎工艺较传统工艺会增加一定的经济成本和工期成本,但其在环境敏感区短距隧道开挖中具有不可替代的安全及环保价值,其技术优势集中于扰动控制与风险消除,适用于特定场景下的补充性工艺。
摘 要:文章以某上跨双向八车道高速公路 60 m 跨钢箱组合梁为工程背景,介绍了结构设计关键参数,在此基础上,借助有限元软件对钢梁和混凝土桥面板进行了计算分析。结果表明:该组合梁钢梁应力、混凝土桥面板抗弯承载能力和裂缝宽度均满足规范要求,相关设计参数和分析方法可为类似桥型提供参考。
摘 要:文章以玉岑铁路双贵顶隧道斜井为研究对象,针对软弱地质段辅助坑道转正洞施工问题,提出了四部导坑法。通过将正洞上台阶分解为四个导坑逐步推进,实现了分步开挖、临时支护、体系转换和设备复用等关键技术的应用。实践结果表明:该方法有效降低了围岩暴露时间,提高了工序转换速度、施工质量和经济效益,同时显著降低了安全风险,可为类似工程提供参考。
摘 要:针对车轮侧向刚度测试与仿真差异大、结果一致性差的问题,文章提出一种基于虚拟点转换的测试方法。通过建立以轮心为虚拟中心点的几何模型,将多点激励与响应转换至轮心,结合频响矩阵计算等效原点传递函数,并优化仿真加载策略,分别采用传统测试方法与基于虚拟点转换的集成测试方法,对某开发车轮侧向刚度开展20次独立重复测试与仿真对标。试验结果表明:新方法将测试与仿真差异降至 3% 以下,且结果不受测点位置影响,为车轮侧向刚度分析提供了高精度解决方案。
摘要:为解决原有ETC拓展业务系统对接难度大、密钥管理风险高、清分结算繁琐等问题,文章设计并实现了新的ETC拓展平台。该平台重构了系统架构与业务流程,通过增设ETC接入系统、ETC用户小程序、本地化密钥管理模块及清分结算模块,实现了离线与实时并行的交易模式。应用实践表明,新ETC拓展平台能有效降低场景对接复杂度,消除PSAM卡密钥泄漏隐患,大幅减少人工对账结算工作量,提升终端用户的使用体验,更好地满足了ETC服务功能拓展的政策与市场要求。
摘要:为破除传统收费瓶颈、明确系统迭代逻辑,文章通过对比智慧化收费管理系统与无人值守收费管理系统的本质差异,剖析当前智慧化收费系统应用缺陷及初级无人值守系统试点痛点,构建“基础型-进阶型”无人值守系统建设梯度,从架构设计、技术适配、管理机制三个维度提出针对性优化方案。研究旨在为高速公路无人值守收费系统的规模化落地提供理论支撑与实践参考,推动收费管理实现从“智慧化”到“无人化”的深度跨越。
摘 要:针对传统高速公路保畅模式中路况信息传递滞后、协同联动不足等行业痛点,文章聚焦高德地图的技术优势与应用场景,结合高速公路运营管理企业掌握的实时路况信息,以协同治理和信息不对称理论为支撑,构建基于高德地图的高速公路出行诱导服务平台。该平台主要通过“事前预警+事中提醒”模式,为社会公众提供实时、精准的高速公路路况信息,有效提升高速公路服务质量和通行效率。通过在680 km高速公路的实践验证,该平台可有效降低高速公路拥堵时长、拥堵总距离和伤亡交通事故,重大节假日保畅效率得到显著提升。研究成果为高速公路运营管理企业与互联网企业协同保畅提供了可复制的技术方案,契合智慧交通发展趋势,具有较高的工程实践价值。
摘 要:高速公路无人值守场景(如配电房、机房)是交通基础设施安全运营的关键节点,此类场景空间封闭、设备密集,火灾隐患大且早期发现难度高,传统感温、烟雾探测器存在检测范围有限、易受环境干扰等问题。文章以 OpenCV 算法为核心构建火灾烟雾检测模型,通过融合颜色空间分析、纹理特征提取与运动特征识别,实现无人场景下火灾烟雾的早期精准检测。该技术在广西某高速公路段的 167 个无人配电房与 52 个通信机房试点应用了 6 个月,将早期烟雾平均处置时间从 30 min 压缩至 4.5 min,成功避免 3 起设备烧毁事故。为高速公路无人场景安全防护提供了低成本、高可靠的技术方案,为高速公路无人值守场景构建了“感知-预警-联动”一体化的安全防护体系,助力交通基础设施安全运营水平的智能化升级。
摘 要:为厘清广西铁路发展前景及方向,文章基于广西铁路当前发展现状,系统梳理了广西铁路在路网结构、运输效能、融资模式等方面存在的突出问题;对应提出进一步优化铁路网络布局、强化与周边省份及东盟国家的互联互通、提升运输服务质量、拓展多元化融资渠道等一系列措施,力争形成“建成一批、续建一批、新开一批、谋划一批”的良性互动,推动广西铁路可持续高质量发展。
摘 要:高速公路大型互通枢纽的施工项目占道时间长、作业人员数量大、风险治理结构复杂。为解决这一问题,文章以 G6517 梧州至柳州高速公路 K5+350~K6+530 路段(苍梧至容县高速公路大同枢纽互通)、K39+220~K40+648 路段(平南至岑溪高速公路太平南枢纽互通)、K60+607~K62+307 路段(平南至容县高速公路家闾枢纽互通)与运营高速公路衔接枢纽互通项目为依托,提炼出有效的安全管理模式和应对策略,可为类似工程施工管理提供参考。
摘要:我国公路施工实体首件认可制已推行十余年,但当前不含首件文件。首件工序文件认可制尚未形成机制,且与实体首件认可制存在脱节。文章通过研究、剖析首件工序文件管理现状与核心问题,论证实体首件认可制涵盖首件工序文件的必要性与可行性,提出首件工序文件编制与归档方法,并结合施工实践案例验证其示范效果。研究成果填补了首件认可制在工序文件管理环节的空白,为公路工程标准化建设与品质提升提供参考。
摘要:文章在分析恩施州综合交通运输发展现状和发展优势基础上,研究了恩施州打造武陵山区重要枢纽的内在要求和发展战略,从交通网络、交通枢纽、运输保障、旅游交通等方面提出了对策建议,为恩施州打造武陵山区重要枢纽提供参考。