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路面抗滑性能的一站式解决方案

时间:2023-05-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:路面摩擦系数是表征路面抗滑性能的安全评价指标。云南省公路科学技术研究院自行研制纵向力摩擦系数自动测试系统,进行路面抗滑性能的测试,可以评价车辆在完全制动或不完全制动过程中的滑行距离,客观计算出纵向力摩擦系数。特别适合于进行公路路况大面积的摩擦系数调查。

路面抗滑性能的一站式解决方案

路基、路面是公路构造最重要的组成部分,这两大结构物从19世纪汽车问世之前开始发展,20世纪以来,随着汽车和筑路机械工业的发展,路基和路面在设计、施工及养护等领域科学技术也迅速发展,逐渐形成了路基、路面工程学科分支。1994年9月云南第一条高速公路昆明至嵩明高速公路(全长45千米)开工建设,标志着云南省高速公路开始起步,“九五”到“十一五”期间围绕云南省重点工程开展了路基、路面结构、材料、施工工艺、质量控制技术的一系列科技攻关,攻克了一大批制约云南省交通发展的关键技术难题,有力支撑了云南省高速公路建设。高速公路里程越来越长,路变了,车也变了,不论客车还是货车均由单一的“解放”车辆变成了多种多样的车型,载货重量成倍增长,行车速度不断加快。同时,为适应高速、重载、大交通量发展的需要,使公路在行车作用和各种自然因素影响下,能够保持足够的强度、稳定性、平整度粗糙度以保证车辆在路上安全、舒适、快速行驶。“十二五”期间,云南省在高速公路结构设计、材料耐久性、检测技术、养护技术以及其他等级公路路基路面改扩建技术等方面开展了相关研究,取得了进一步的创新和突破,获省技术发明二等奖1项,省科技进步二等奖2项,省科技进步三等奖10项。

·洱源坝子

一、检测设备研发

(一)连续式路面摩擦系数测试系统

项目获奖情况:2013年云南省科学技术进步三等奖

主要承担单位:云南省公路科学技术研究院等

1.背景。路面抗滑性能直接影响道路上车辆行驶的安全性。路面摩擦系数是表征路面抗滑性能的安全评价指标。我国一直采用摆式仪测定的摆值(BPN)评价路面抗滑性能,但该试验方法反映的是车速较低时的路面抗滑性能,而且只能进行静态单点抽样测试,因此存在代表性差、劳动强度大、测试频率低、进行现场测试时对操作人员存在较大安全隐患等缺陷,已经明显不能适应我国等级公路的建设和管理,尤其是不能满足对等级公路的较大规模检测或交通量大的等级公路在营运中的检测需求。云南省公路科学技术研究院自行研制纵向力摩擦系数自动测试系统,进行路面抗滑性能的测试,可以评价车辆在完全制动或不完全制动过程中的滑行距离,客观计算出纵向力摩擦系数。

·连续式路面纵向摩擦系数测试系统外形

·测试轮及加水装置

2.成果。连续式路面纵向摩擦系数测试系统采用车载式一体设计,主要由承载车(轻型卡车)、纵向阻力测试装置、垂直荷载装置、距离、温度测试装置、带超声波液位传感器的供水装置和计算机控制系统等组成一体化专用测试车,是自动连续检测路面摩擦系数的专用设备。在摩擦阻力测试中采用力矩测试法,在测试轮制动中采用可控电磁滞制动方法,可变滑移率测试。与目前普遍使用的拖车式相比,水管电缆均固定,使用时无连接困扰,且转场时掉头、倒车方便、快捷。除加水外,其余操作均由电脑控制,自动化程度高,人工劳动强度低,工作人员(含驾驶员)只需2人。该设备及其检测技术填补了国内车载式纵向力摩擦系数测试系统的空白,总体技术水平达到国内领先水平。主要技术性能参数:

(1)标准测试速度50千米/小时,最大测试速度80千米/小时。

(2)测试轮规格:ASTM E1551-4.00-8无纹特殊轮胎

(3)连续测量,取样间距:1米,记录区间20~100米。

(4)储水容积3500升,超声波液位传感器检测贮水量。洒水过程自动控制,跟踪车速的变化自动控制水泵调节洒水量。

(5)最大功耗800瓦。

3.应用:该设备与摆式仪测量法具有良好的相关性,从实测使用性能来看,设备各项性能良好。特别适合于进行公路路况大面积的摩擦系数调查。从2012年4月起至今已在云南省公路建设与管养中得到广泛应用,累计检测里程已达25000千米,使用效果良好,到目前为止设备运行稳定,未出现重大故障,设备使用成本低。

(二)山区公路生态固坡技术及非饱和土特性测试装备研制

项目获奖情况:2013年云南省技术发明二等奖

主要承担单位:云南省公路开发投资公司等

1.背景:山区公路路线经过非饱和土(尤其是膨胀土、全风化花岗片麻岩砂性土、红黏土)地区,易受雨水侵蚀,造成的严重水土流失地质灾害问题。项目以蒙新、保腾、六曼、丽江机场和昆明西北绕城等高速公路为依托开展山区公路生态固坡技术,并研发非饱和土土水特征与水力参数实验装置,为通过膨胀土、砂性土、红黏土等非饱和土地区的山区高速公路修建提供技术支撑。

2.成果

(1)将非饱和土理论与工程防护相结合,开展山区高速公路非饱和土边坡生态固坡关键技术研究,并研发了适用于膨胀土、砂性土、红黏土边坡的非饱和土土水特征与水力参数实验装置,实现了生态固坡设计与施工参数的科学获取。

·膨胀土表层植被生长困难

·固化后的膨胀土植被生长茂盛

·砂性土表层开裂

·固化后砂性土表层形成膜结构

(2)建立了云南省典型膨胀土变形规律的定量表达式,拟合了砂性土的弱硬化型与弱软化型应力应变关系,揭示了其抗剪强度差异性的内在统一性,为新型生态固坡技术奠定了理论基础。

(3)研发了适用于膨胀土固化的PAS稳固剂和砂性土固化的PMP稳固剂,提出并应用了基于生态、环保与节能理念的错台竹木梯框格梁护坡新技术,形成了工程防护、生态绿化与廉价优良为一体的固坡技术。

3、应用:成果在蒙新、安楚、保腾等5条高等级公路得到推广应用,取得3.356亿元经济效益,且环境效益显著,为山区公路边坡生态固化、保障行车安全提供了可靠的理论与技术支撑。

二、路面材料研究

(一)机轧河滩料用于水泥稳定基层应用与研究

项目获奖情况:2014年云南省科技进步三等奖

主要承担单位:云南省公路科学技术研究院等

1、背景:云南省水系发育,境内有澜沧江金沙江怒江红河、珠江、伊洛瓦底江等六大水系,河滩料丰富。为降低造价,保护环境,减少开采,公路路面铺筑本着就地取材的理念,依托腾陇和小澜二级路建设,针对沿线河滩料开展研究,以达到河滩料资源化利用及保护环境的目的。

·腾陇二级路盈江一带丰富的河滩料

·小澜二级路澜沧上允一带河滩料破碎、筛分、掺配

·腾陇二级路河滩料水稳基层铺筑现场

2.成果

(1)提出了河滩料粗集料棱角性评价方法、技术指标并开发了相应的试验装置。

(2)对水泥稳定河滩料的干缩、温缩特性、强度增长特性、养生条件对混合料强度的影响、抗冲刷性能、疲劳性能等路用性能及其变化规律进行了研究。

(3)提出了机轧河滩料用于水泥稳定基层的级配范围,提出“预筛分+二次反击式破碎”河滩料加工工艺及质量保证措施。

(4)掌握了云南省境内六大水系主要的河滩料分布及工程特性,绘制了河滩料分布图,为后续工程应用奠定坚实基础。

3.应用:成果得到了较大规模的应用,在腾陇二级路及小澜二级路铺筑了共1400千平方米的水泥稳定机轧河滩料基层,对河滩料的资源化利用及保护环境具有示范作用,社会、经济、环境效益显著,应用前景广阔。

(二)腾冲火山石水泥稳定碎石基层应用技术研究

项目获奖情况:2014年云南省科学技术进步三等奖

主要承担单位:云南省公路科学技术研究院等

1.背景:云南西南部毗邻缅甸的腾冲地处欧亚大陆板块与印度大陆板块交汇处,地壳运动活跃,带来频繁地震,剧烈地震又引发火山爆发。火山喷发停止后,岩溶冷却,形成了无头的山——火山。腾冲有70多座火山,火山石资源丰富。为降低造价,保护环境,减少开采,公路路面铺筑本着就地取材的理念开展火山石用于路面水泥稳定碎石基层研究,以达到火山石资源化利用及保护环境的目的。

2.成果:项目从研究火山石的适用性出发,对多孔状腾冲火山石与水泥的配伍性进行了研究,系统地研究了腾冲火山石水泥稳定碎石无侧限抗压强度、抗压回弹模量、抗冲刷、抗疲劳、干缩和温缩等路用性能及影响因素,提出了级配范围与配合比设计方法,提出切实可行的火山石使用指标要求,并铺筑试验路段,总结成套施工技术,编制了《火山石水泥稳定碎石基层施工技术指南》。

3.应用:研究成果已在腾陇、腾泸两条二级公路中得到了成功应用,拓宽了腾冲地区筑路材料的选择范围,实现了路面主材就地取材。在腾冲至陇川二级公路成功铺筑路面基层1.5千米,在腾冲至泸水二级公路成功铺筑1千米,共节约建设资金89.341万元。

·腾陇二级公路火山石试验路施工

·干缩试验照片

·试验路铺筑后效果

·火山石电子显微镜扫描成像

(三)高性能胶粉改性沥青的性能研究与应用

项目获奖情况:2015年云南省科学技术进步三等奖

主要承担单位:云南富砚高速公路有限公司等

1.背景:为缓解“黑色污染”的环境压力,特别是难以降解、处理困难的废旧橡胶、废旧轮胎材料,实现废橡胶材料的高附加值利用,实现“变废为宝”,是建设资源节约型社会、发展循环经济的重要技术策略;降低路面建设对SBS改性剂的依赖,减少石化资源的消耗,丰富改性沥青应用种类,降低路面建设成本;提高了路面的耐久性,延长了道路的使用寿命,减少了路面养护成本,延长路面大中修的时间间隔;开展高性能胶粉改性沥青的性能研究与应用,发展循环经济,建立节约型和谐社会具有重大意义。

2.成果:胶粉改性沥青经济、社会、环境效益分析等方面的研究内容。

(1)采用分子相结构设计技术理论,研究了高性能橡胶复合材料制备机理,通过不同原材料的筛选、配方研制和性能试验等研究,研制得到了高性能胶粉复合改性剂材料。

(2) 研究提出了高低温性能兼顾的高性能复合改性沥青制备技术,得到了高速剪切机直接剪切法的最佳工艺条件,突破了传统废旧橡胶粉改性沥青贮存稳定性和高性能化的技术难题。

(3)研究了胶粉改性沥青性能指标,提出了高性能胶粉改性沥青及其混合料的技术性能标准、混合料设计方法、施工工艺和质量控制方法等,编制了《云南省胶粉改性沥青设计与施工指南》。

·高性能胶粉改性沥青路面

·高性能胶粉改性沥青制备工艺

3.应用:本项目自主研发的高性能胶粉复合改性材料及相关应用技术已在全国新建的高速公路和改扩建工程中成功应用,包括河北宣大高速、迁安市三抚公路改建工程、云南省富砚高速公路等均进行了成功应用,创造经济效益7700余万元,取得了十分显著的经济社会效益和环境效益。经过近年来大规模的工程实践,采用复合改性材料及相关应用技术的沥青路面使用性能优良,节约了工程造价,延长了路面使用寿命,同时实现废橡胶材料的高附加值利用,是真正意义上的“变废为宝”,也降低了路面建设对SBS改性剂的依赖。

三、路基边坡防护

(一)云南干线公路边坡灾害风险评估研究

项目获奖情况:2013年云南省科学技术进步三等奖

主要承担单位:云南省公路科学技术研究院等

1.背景:山区干线公路边坡多存在不稳定性,雨季边坡坍方、滑坡等灾害频发。本项目以文(山)天(保)、小(黑江)澜(沧)等二级公路为依托工程,紧密结合云南省山区公路建设的特点与要求,针对山区公路边坡工程特征与灾害规律,建立公路边坡灾害风险评估与管理系统,实现风险评估、预测和管理工作,以提高公路边坡灾害风险管理水平。

2.成果:构建了涵盖危险性基础层、易损性准则层和风险程度目标层3个层次的公路边坡灾害风险评估层次分析模型。在进行危险性评估时,以斜坡为研究单元,沿文天线共划分出549个斜坡单元,并建立了危险性评估的指标体系;对于易损性评估,从公路的功能出发,建立了以经济密度、道路修复时间和绕行能力为基础的公路斜坡易损性评估指标体系,具有一定的开创性;在进行风险评估时,将公路斜坡灾害危险性评估、易损性评估和风险评估结合起来,实现了对文天线各路段的风险评估;编制了危险性评估、易损性评估和风险评估图件。运用GIS技术建立了公路边坡地质灾害风险评估管理系统,该系统能有效管理和处理与公路边坡灾害有关的多源空间数据、公路灾害数据,实现GIS基础之上的公路边坡灾害的风险评估与风险管理。

3.应用:成果应用于文(山)天(保)、小(黑江)澜(沧)等二级公路,对防止或减少公路边坡灾害损失发挥了积极作用,为确保公路边坡稳定和交通运营安全做出了重要贡献。该项目研究的理论和方法可推广应用到我国其他省市公路边坡灾害风险评估工作中,对山区路网建设、道路工程布局、抢险救灾等也具有重要意义。

·文(山)天(保)公路边坡灾害风险评估示意图

(二)云南省公路边坡风险评价与监控预警技术研究

项目获奖情况:2015年云南省科学技术进步三等奖

主要承担单位:云南省交通规划设计研究院等

1.背景:本项目是交通部西部交通建设科技项目,重点针对云南高原山区公路边坡灾害监测、评价及防治技术展开研究,旨在提高云南高原山区公路工程的防灾减灾能力。

2.成果

(1)对云南高原山区公路边坡灾害进行了区划,研究了各区的边坡灾害特征和规律。

(2)提出了高原山区地震诱发边坡灾害的类型和破坏模式,建立了沉积岩、岩浆岩变质岩岩体结构域破坏模式的关系,提出了公路边坡震害的评估方法和加固对策。

(3)研发了斜向控制注浆钢锚管加固新技术,编写了应用技术指南,提出了二次注浆浆液“扩散通道”理论。(www.xing528.com)

(4)提出了实用的公路边坡病害风险评估方法——指标体系法,发展了基于可靠度理论的滑坡风险评估方法。

(5)引进开发了SAA深部位移监测技术,研发了WVW-8锚索拉力自动监测技术,研发了云南高原山区公路边坡病害监控预警管理系统。

3.应用

(1)斜向控制注浆钢锚管框架技术成功应用于元阳至绿春二级公路K76+800~K76+900左侧边坡、K76+955~K77+080左侧边坡两个病害工点,验证了新技术的技术先进性及经济合理性,相比于传统技术,具备快速、施工安全、机械化程度高等优点。

(2)边坡病害治理工程效果评价与风险评估技术在云南元绿、蛮金二级公路及广东等多条高等级公路中应用,推广应用前景良好。

(3)柔性测斜装置及WVW-8锚索拉力自动远程监测系统应用于元绿公路第三合同段LK7+800~LK8+030右侧边坡、第二合同段K72+744~K72+815右侧锚索桩板墙及蛮金公路K43+214~K43+542.25左侧边坡。验证结果表明,柔性测斜装置具有可承受大变形、重复利用、数据准确率高等优点, WVW-8锚索拉力自动远程监测系统具有造价经济、技术可靠、安装方便、可重复利用等优点,两种监测系统均有大范围推广应用的技术条件,应用前景良好。

(4)《云南高原山区公路边坡病害监控预警管理系统》软件实现了对云南公路路网边坡病害的信息存储、灾情评价、预警,推广应用前景广阔。

·斜向控制注浆钢锚管框架布设示意图

·SAA深部位移现场安装

·WVW-8锚 索拉力自动远程监测系统

·锚索拉力自动监测系统构成

(三)云南公路边坡非饱和特殊土低碳修复关键技术研究与应用

项目获奖情况:2015年云南省科学技术进步二等奖

主要承担单位:云南省公路开发投资有限责任公司等

该项目自主研制了非饱和土土水特征与水力参数联合测定仪,实现了非饱和土水(气)相渗透系数和固结特性的量测,通过获取降雨渗流与变形耦合稳定性参数,建立了一维非饱和渗流的数学模型;基于坡面降雨冲刷与坡体渗流力联合作用引发边坡滑塌致灾分析,建立了边坡降雨渗流与变形耦合解析方法;提出了稳固剂与错台竹木梯格构梁联合长效低碳修复新技术,使生态固坡植被覆盖率提高了60%,边坡抗雨水冲刷能力提高70%,实现了在役边坡的灾变防控与稳定性保持;开发了基于.net框架、Access数据引擎和DXF图文标准库的山区公路非饱和特殊土边坡稳定性分析软件。编制施工指南1部,SCI收录论文7篇,EI收录论文9篇。取得省部级工法2项,获发明专利7项、实用新型专利3项、部级推广证书1项、软件著作权1项。培养交通科技人才上百名。

·蒙新高速公路湾田服务区膨胀土边坡错台竹木梯格构梁生态防护施工

·楚广高速公路红层软岩边坡稳固剂生态防护后效果

·非饱和土土水特征与水力参数联合测定仪

成果在云南蒙新、楚广、六曼、保腾等多条高等级公路成功应用,产生直接经济效益达1.23亿元,经济社会效益显著,成为“绿色交通”“平安交通”建设的重要支撑,推动了交通运输行业科技进步,为山区公路边坡生态固化、保障行车安全提供了可靠的理论与技术支撑。

四、路面设计、施工、检测和养护

(一)云南省高原山区农村公路建设综合技术研究

项目获奖情况:2012年云南省科学技术进步三等奖

主要承担单位:云南省交通规划设计研究院等

1.背景:项目围绕高原山区农村公路建设,通过调查分析、现场试验与理论研究,进行了高原山区农村公路技术标准以及选线技术、高原山区农村公路交通安全设施及评价体系、高原山区农村公路路基路面典型结构形式及路基防护与排水典型结构、高原山区农村公路施工技术以及建设生态保护技术、农村公路养护管理体制、养护技术标准等专题的研究,形成了高原山区农村公路建设综合技术,为山区农村公路建设提供技术支撑。

2.成果

(1)研究提出适合高原山区农村公路地形选线、地质选线、生态选线、安全选线4个基本选线原则,包括山岭区中的沿河线、越岭线、山脊线选线要点及方法,适合云南7个地质灾害分区特征的地质选线原则和要点,公路环境保护以防为主、以治为辅、综合治理的原则、适合高原山区农村公路线形安全设计的方法和要点。

(2)提出适合云南省高原山区农村公路新建与改建项目的定线程序及方法。

(3)提出适用于农村公路排水设施的设计流量计算、水力计算方法,提出路界表面排水设施的设计降雨重现期的建议值,提出4种高原山区公路典型的水毁形式;推荐高原山区农村公路实用排水设计。

(4)提出适合高原山区农村公路建设的生态保护技术。

(5)提出适合高原山区农村公路的沥青路面、水泥混凝土路面及弹石路面等多种因地制宜、就地取材的典型路面结构。

(6)建立了高原山区农村公路交通安全性评价专家系统、高原山区农村公路生态系统综合评价专家系统和高原山区农村公路养护决策专家系统。

(7)编制了《云南省农村公路养护技术指南》《云南省农村公路工程技术标准》《云南省农村公路建设技术指南》,补充和完善了农村公路建设技术指标,取得了高原山区农村公路建设系统成套技术成果。

·永平至勐班农村公路典型示范工程

·西山区宝花农村公路典型示范工程

·梅玉—东山农村公路典型示范工程

·西山乐律武农村公路典型示范工程

(二)沥青路面疲劳极限设计及方法研究

项目获奖情况:2014年云南省科学技术进步二等奖

主要承担单位:云南省交通规划设计研究院等

1.背景:项目针对目前公路沥青路面的疲劳破坏问题,采用国际科技合作的方式,通过现场调查、室内试验、试槽路面结构模拟试验、理论分析,并依托实体工程验证,研究了行车荷载与环境气候两大因素对路面的综合影响,建立了云南地区沥青路面温度分区及各分区的路面温度分布,构建了沥青混合料的疲劳模型及永久变形模型,提出了沥青路面疲劳寿面预估方程及其结构疲劳极限设计方法,可用于预估沥青路面实际使用寿命和合理设计沥青路面结构。

2.成果

(1)项目建立了适用于沥青路面的非稳态温度场的导热微分方程;确定云南省高等级公路车辆典型轮轴类型及出现频率,绘制了3种不同轴载特征类型的云南地区高速公路轴载分布图。

(2)建立了基于修正Burgers模型的能反映路面受车辆重复荷载效应的沥青混合料本构模型。

(3)提出了采用三轴重复加载蠕变试验来研究沥青混合料高温抗变形能力的试验方法。

(4)提出了应力控制模式下以计算横向应变建立应变疲劳方程的方法,在此基础上构建沥青路面结构疲劳破坏预估模型。

(5)建立了基于疲劳累积损伤原理的沥青路面使用寿命预估的新方法,为云南省公路路面结构设计提供新的设计理念和参考。

·三轴室和温度控制箱

·数据采集和控制系统

3.应用

项目研究成果在武昆高速、大丽高速和关巍一级公路沥青路面中得到成功应用。通过对其所在气候分区以及路面温度分布的分析,建立了沥青路面结构模型,确定相应的材料参数,完成了路面结构分析计算,完成沥青路面使用寿命预估。采用基于疲劳极限设计方法,根据自身气候、材料、车辆荷载条件等,设计出的沥青路面更能保证路面的使用寿命,延长大中修周期,大幅减少了道路维修养护费用,减少了对自然环境材料的消耗。

·AC13沥青混合料3种温度下的永久变形曲面

(三)云南永武高速公路沥青路面施工动态质量控制技术

项目获奖情况:2011年云南省科学技术进步三等奖

主要承担单位:云南省公路开发投资有限责任公司等

本项目在以往研究工作的基础上,制定了沥青混合料标准生产工艺,结合永武高速公路搅拌设备,改进了沥青混合料生产过程动态质量监控仪,并在永武高速公路全线各标段投入使用;建立了各标段沥青搅拌站运行状况的监测及数据实时采集系统;完成了沥青混合料质量分析软件,创建了沥青混合料生产过程动态数据库。该项目彻底改变了以往沥青混合料生产质量事后检测,以点带面的检测模式,使生产与检测同步进行,对混合料的生产起到实时监控作用。

·沥青路面铺筑现场

在路线范围的三段长大下坡路段(长度约为15~24千米),对原AC-20级配进行重新设计,经室内反复试验检验,提出了适合长大下坡路段的特殊级配。该项目研究成果的应用,缩短了建设工期,提高了建设质量,延长了道路的使用寿命,有突出的直接经济效益和间接经济效益。

(四)公路典型隐蔽工程施工质量快速检测关键技术研究

项目获奖情况:2015年云南省科学技术进步三等奖

主要承担单位:云南省公路开发投资有限责任公司等

1.项目取得以下成果:

(1)提出了基于孔底预埋反射装置的锚索(锚杆)锚固质量检测方法。

(2)建立了预应力反拉检测方法的理论依据,开发出了用于预应力工程的工作预应力检测的专用设备——AP-10锚下预应力检测系统,提出了预应力工程工作预应力反拉检测工艺。

(3)探索了工作应力无损检测的原理,总结了波速与工作应力间的理论声弹性关系。指出选择检测激振波时应考虑波的频散现象,同时应在端锚界面有较好的反射效果,且在传播中衰减较弱,并建议选用f ≤200千赫兹的纵波作为检测激振波。实验室试验验证了锚索中存在声弹现象。应用离散元软件PFC2D对弹性波传播进行数值模拟,发现应用非线性接触模型模拟能够反映颗粒介质中的声弹性现象。针对使用PFC2D模拟连续介质的宏观刚度特性与数值模型刚度参数关系进行了初步探索。

(4)提出通过无损检测预应力锚索防护体系的完整性,从而评价锚索锚固体系锈蚀状况的方法,提出了运用欧姆定律检测锚索结构防护体系的电阻值来表征防护体系的完整性;提出了预应力锚索防护体系完整性无损检测的3种方法:单锚头检测法、移动式检测法和围绕式检测法。

(5)针对抗滑桩工作应力检测方法开展研究,提出了抗滑桩工作应力无损检测的间接方法:通过测量桩前后水平土压力分布,根据平衡关系求解桩身内力分布;通过贯入试验测量桩前后水平土压力分布进行了理论分析。将极限压力解析解和应力旋转理论结合起来,得到贯入试验中极限压力和锥头阻力的解析解,把贯入试验得到的锥头阻力与原位水平应力联系起来,获取原位水平地应力,也就实现了间接测量抗滑桩的工作应力;通过离散元数值试验,进一步探讨了原位水平应力对贯入试验中锥头阻力和锥壁压力的影响。

(6)建立了挡土墙无损检测模型、评价指标和评价标准,提出了地质雷达探测挡土墙质量缺陷的依据、基本原理、资料解释模式与方法,形成了基于地质雷达的挡土墙无损检测方法体系。

(7)研究了一种新型预应力结构孔道灌浆饱满度评价方法,即利用弹性波原理对孔道内凝固浆体存在形式客观定性或显像。利用弹性波属性技术整体性定性评价定量描述孔道结构几何组成和物理性质,利用广义结构振动模态分析、地震勘探原理扫描查找灌浆异常缺陷区域,综合考虑弹性波的运动学(波走时特征)和动力学特征,理论基础充分,具有便捷高效、准确无损的特点。

(8)编制了《公路典型隐蔽工程施工质量快速检测技术指南》。

2.应用成果在云南元双路、锁蒙路以及全国各地20余项重大工程得到成功应用。在路线范围内有3段长大下坡路段(长度约为15~24千米),重新设计了AC-20级配,采用骨架密实结构,各项路用性能指标均满足优于原级配设计,取得良好效果。该项目成果应用缩短了建设工期,提高了建设质量,延长了道路的使用寿命,具有非常突出的直接经济效益和间接经济效益。

(五)基于路面性能衰变规律的沥青路面预防性决策技术研究

项目获奖情况:2012年云南省科学技术进步三等奖

主要承担单位:云南省公路开发投资有限责任公司等

1.背景。项目对云南地区高速公路沥青路面病害成因及使用性能影响因素进行了调查,建立了适合云南地区高速公路沥青路面使用性能评价体系,并提出了适用于云南地区的路面使用性能衰变模型及适合沥青路面预防性养护的路段区间划分方法。推荐了预防性养护措施选择及最佳养护时机确定方法。

2.项目主要成果

(1)结合云南高速公路工程实际,修正了COST354评价系统和HDM-4模型,建立了云南省高速公路沥青路面使用性能评价体系和使用性能预测模型。

(2)提出了基于模糊聚类的养护路段区划和基于路面使用性能的预防性养护时机确定方法。

(3)编制了《高速公路沥青路面预防性养护技术指南》。

·室内试验

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