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。     

高温条件下沥青路面结构剪应变分析

为了研究福建省新型沥青路面结构抗高温车辙性能,采用BISAR模型,结合福建省沥青路面高温数据,计算了沥青混合料动态模量和两种路面结构的沥青层剪应变。结果表明:沥青路面温度场变化非常大,其中层位越浅,受大气温度影响越大,温度变化也越大,1 d中沥青温度沿深度方向出现等温的情况是非常短暂的,沥青路面设计规范中假定的15℃或20℃等温状态在实际路面中很难存在;沥青路面温度场的变化影响沥青混合料模量值及沿深度方向的分布,在20:00—8:00各沥青层模量沿深度方向降低,此时较为符合现行设计规范中推荐各层模量的变化趋势,但是在其他时间段则不符合这一趋势;不同时刻沥青路面结构内部剪应变水平、剪应变分布及结构最大剪应变层位会有较大的变化,采用静态、单一条件下剪应变分析结果难以全面认识路面剪切破坏机理;不同结构剪应变的温度敏感性不同,在高温条件下半刚性结构的剪应变温度敏感性高于新型结构,而且气温≥30℃、路表温度大于36℃的条件下,新型结构最大剪应变值、应变90%~100%区间均低于半刚性结构,说明新型结构沥青路面抗高温车辙性能优于半刚性结构;新型结构的结构最大剪应变及应变90%~100%区间主要分布在中面层,因此在福建省中面层要求采用SBS改性沥青非常关键,同时对于重载、超载车较多的路段,应变90%~100%区间、80%~90%区间到达下面层(新型结构的上基层)的上部,因此建议福建省新型结构的上基层第1层8 cm ATB-25采用50#或30#沥青。     

高速铁路CFG桩复合地基应力特性试验研究

结合京沪高速铁路凤阳试验段,重点开展CFG桩+桩帽+加筋垫层联合堆载预压处理地基试验.实测路堤填筑堆载过程中及堆载结束后一段时间内桩帽、桩间土压力及相应褥垫层顶面的土压力;分析CFG桩复合地基中桩帽顶水平面应力、褥垫层顶面应力及桩土应力分担比随填筑高度和固结时间的变化规律,以及桩帽顶水平面与褥垫层顶面应力在路堤横断面的...     

高速铁路CFG桩复合地基预制桩帽模拟分析研究

对高速铁路CFG桩复合地基新型预制圆板桩帽进行了有限元模拟分析,并对其受力性能进行了研究,为京沪高速铁路路基桩帽设计提供参考.     

京沪高速铁路CFG桩复合地基沉降预测分析

在京沪高速铁路凤阳试验段现场试验的基础上,获得了CFG桩复合地基实测沉降数据.在实测沉降数据的基础上对路基沉降预测问题作了进一步的探讨,采用了4种曲线拟合法对路基沉降进行了预测分析及对比研究.结果表明:曲线拟合法的预测精度取决于映射函数和实测沉降样本空间范围,星野法和双曲线法的预测值与实测值吻合较好.该成果为适用于京沪高速铁路及其它相关工程的复合地基的沉降预测提拱参考依据.     

复合地基中桩帽作用数值分析及桩帽承载力计算

采用三维快速拉格朗日分析程序,依据某路基试验段的工程地质和设计施工情况建立了路堤荷载下带桩帽刚性桩复合地基数值分析模型,分析了桩帽直径变化对刚性桩复合地基沉降的影响,结果表明:桩帽直径的增大能够起到提高桩荷载分担比、减小复合地基总沉降和桩土沉降差的作用,桩帽直径的变化对下卧层沉降的影响较小。根据相关文献的研究成果,建立了路堤荷载下素混凝土圆板桩帽和倒圆台桩帽的承载力计算方法,并结合实例验证了承载力计算方法可靠性。研究成果可为路堤荷载作用下刚性桩复合地基中素混凝土桩帽的设计提供参考。     

高速铁路CFG桩-筏复合地基桩侧负摩阻力及其受力特点的试验研究

通过京沪高速铁路CFG桩-筏复合地基的现场试验研究,获得了桩身弹性模量及路堤填筑过程及路基静置期间的桩身应变,分析了CFG桩身轴力和负摩阻力的变形规律.结果表明,在路堤填筑期间,负摩阻力就已经存在,桩身轴力随着深度的增加先增大后减小;静置期间,桩身负摩阻力和轴力仍有明显增长.桩身负摩阻力与路基填筑高度和固结时间密切有关.     

福建省高速公路沥青结合料性能等级研究

为了指导福建省高速公路沥青结合料选择,搜集、分析了福建省8个地区的气候和交通荷载数据,采用SHRP、LTTPbind2.1和LTTPbind3.1共3种沥青路面温度模型分别计算了福建省沥青路面典型结构温度,按照PG性能等级标准计算得出各种条件下沥青结合料性能等级。结果表明:(1)3个温度模型计算的低温性能等级基本一致,且与工程实际较为吻合;(2)3个温度模型计算的高温性能等级差异较大,LTTPBind 3.1温度模型确定的高温性能等级最高,而SHRP温度模型确定的沥青结合料等级最低。对于高温性能等级,LTTPBind 3.1温度模型比SHRP温度模型得到的结果高1-2级;LTTPBind 3.1温度模型与LTTPBind 2.1温度模型的结果相当或偏高1个等级;(3)SHRP温度模型计算得到的沥青结合料高温性能等级明显低于工程实际,LTTPBind 2.1温度模型得到的一般路段的中面层高温性能等级低于工程实际,而LTTPBind 3.1温度模型得到的结果与工程实际较为吻合,建议结合LTTPBind 3.1温度模型计算结果和已有工程经验,综合指导福建省沥青结合料性能等级选择;(4)福建省高速公路沥青路面沥青结合料的选择过于单一,没有考虑温度、交通荷载条件进行合理选择,这可能会造成中、重交通的一般路段和长大纵坡路段沥青结合料高温性能不足;(5)针对福建省的中、重交通的一般路段和长大纵坡路段分别提出了沥青结合料的选择原则和建议。