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重型货车撞击公路护栏动态响应及损伤研究
1
作者 潘晋 黄涛 许明财 《振动与冲击》 北大核心 2026年第5期237-246,共10页
在高速公路下穿铁路桥梁的路段,公路护栏的主要作用是防止失控车辆直接撞击桥墩,以保障铁路桥梁的安全。为评估SS级护栏抵御重型货车撞击及其防翻能力,采用有限元方法模拟分析不同货车与护栏类型的碰撞过程,系统分析了碰撞速度、车辆质... 在高速公路下穿铁路桥梁的路段,公路护栏的主要作用是防止失控车辆直接撞击桥墩,以保障铁路桥梁的安全。为评估SS级护栏抵御重型货车撞击及其防翻能力,采用有限元方法模拟分析不同货车与护栏类型的碰撞过程,系统分析了碰撞速度、车辆质量与配载重心高度以及护栏类型对货车翻越行为的影响。仿真结果表明:平头货车在与混凝土护栏碰撞时更易发生侧翻,且其风险随着货车质量、配载重心高度和初始速度增加而上升。大型货车会穿过SS级波纹形护栏,此时立交桥桥墩需要考虑车辆撞击的风险,设置防车撞装置。研究结论可为公路护栏设计及立交桥桥墩防护提供参考。 展开更多
关键词 汽车 护栏 碰撞 有限元法 桥梁
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石墨烯复合橡胶改性沥青路面在恶劣环境的施工应用 被引量：1
2
作者 赵海宏 《建筑机械化》 2026年第1期120-124,共5页
为解决大风大温差环境下传统沥青路面易出现高温车辙、低温开裂、施工温度损失大及抗滑、耐磨、融雪降噪等性能不足的问题,以某道路建设工程项目为例,对工程中大面积应用的4 cm石墨烯复合橡胶改性沥青Superpave-13上面层施工技术进行系... 为解决大风大温差环境下传统沥青路面易出现高温车辙、低温开裂、施工温度损失大及抗滑、耐磨、融雪降噪等性能不足的问题,以某道路建设工程项目为例,对工程中大面积应用的4 cm石墨烯复合橡胶改性沥青Superpave-13上面层施工技术进行系统研究,提出“三平衡法”与“半间断”矿料级配设计理念,结合新型温拌技术、全程保温挡风措施及专用施工设备的综合施工方案,以期为类似工程项目提供参考借鉴意义。 展开更多
关键词 改性沥青路面 复合橡胶 石墨烯 施工技术
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石墨尾矿掺量对沥青胶浆性能的影响 被引量：1
3
作者 李秋实 骆轩佩 韩丹 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期34-41,共8页
针对石墨尾矿资源化利用与道路工程填料可持续替代的双重需求,研究石墨尾矿部分替代石灰石矿粉对沥青胶浆性能的影响机制及最优掺量。通过扫描电镜(SEM)分析石墨尾矿和石灰石矿粉的微观形貌,制备不同掺量的石墨尾矿沥青胶浆,开展高温流... 针对石墨尾矿资源化利用与道路工程填料可持续替代的双重需求,研究石墨尾矿部分替代石灰石矿粉对沥青胶浆性能的影响机制及最优掺量。通过扫描电镜(SEM)分析石墨尾矿和石灰石矿粉的微观形貌,制备不同掺量的石墨尾矿沥青胶浆,开展高温流变、低温流变和抗疲劳性能测试。结果表明,当石墨尾矿替代率达25%时,沥青胶浆高温性能获得突破性提升。相较于石灰石沥青胶浆,石墨尾矿沥青胶浆在135℃时的布氏黏度提升83.3%,46℃时的动态剪切流变车辙因子增长63.2%,抗疲劳性能通过线性振幅扫描试验测得峰值应力增长32.6%。SEM微观分析表明,石墨尾矿的边缘多呈不规则锯齿状,表面较为粗糙,能够增强沥青-填料界面强度。石墨尾矿的加入导致沥青胶浆的低温性能衰减,在-18℃时蠕变劲度较石灰石沥青胶浆增加17.7%,蠕变速率下降22%。研究结论为石墨尾矿的高值化利用和可持续道路材料的开发提供依据。 展开更多
关键词 道路工程 石墨尾矿 掺量 沥青胶浆 流度 微观形貌 抗疲劳性能
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公路工程施工风险监测与预警体系构建 被引量：1
4
作者 李荣 赵静 +2 位作者 张鹏 庞然 吴彪 《黑龙江交通科技》 2026年第1期68-73,共6页
为降低公路工程施工风险,开展了公路工程施工风险监测与预警框架体系研究。结合4M1E理论,构建公路工程施工风险评估指标体系;融合计算机技术、传感器技术及视频监控技术等对公路工程施工风险关键因素进行数据采集及处理,利用动态贝叶斯... 为降低公路工程施工风险,开展了公路工程施工风险监测与预警框架体系研究。结合4M1E理论,构建公路工程施工风险评估指标体系;融合计算机技术、传感器技术及视频监控技术等对公路工程施工风险关键因素进行数据采集及处理,利用动态贝叶斯风险评价模型实时评估公路工程施工风险。利用视觉技术及深度学习方法计算工人同施工设备相对距离以评估是否处于危险区域;在施工人员安全防护装备检测中,通过引入人脸或人体姿态估计,缩小安全帽、安全带及反光衣检测区域,以提高检测精度及速度。通过构建“自动采集-快速处理-智能诊断-实时预警”的安全状态数字化监测预警系统,实现公路工程施工安全风险事前、事中和事后的全过程控制,为公路施工安全提供技术保障。 展开更多
关键词 公路工程 施工风险 风险评估 监测预警
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煤矸石在中国路基路面工程中的应用研究进展 被引量：1
5
作者 惠迎新 张诜 +2 位作者 袁化强 闫升 马莲霞 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2026年第1期112-137,共26页
在了解煤矸石材料特性的基础上,系统梳理了其在路基、基层及面层中的应用研究进展,重点剖析其作为环保替代材料在不同道路结构层中的强度发展机理、施工适应性与耐久性表现;结合近年来典型研究成果,总结了煤矸石材料在压实性、水稳性、... 在了解煤矸石材料特性的基础上,系统梳理了其在路基、基层及面层中的应用研究进展,重点剖析其作为环保替代材料在不同道路结构层中的强度发展机理、施工适应性与耐久性表现;结合近年来典型研究成果,总结了煤矸石材料在压实性、水稳性、抗剪强度等工程特性方面的优势,分析了其在高温干湿交替、冻融循环与荷载作用下的力学性能演化及结构脆弱性问题;针对水泥稳定煤矸石基层与二灰稳定煤矸石基层的结构组成与强度形成机制进行了归纳,并探讨其在沥青混合料中的应用潜力与功能拓展方向。结果表明:煤矸石具备良好的力学性能,是具有推广价值的道路工程材料;受区域物性差异影响,其长期服役性能及环境安全性仍缺乏系统评价,相关标准体系尚不健全;未来应加强对煤矸石在道路工程中多工况服役行为的研究,构建涵盖材料评价、配比设计、施工工艺与性能检测的全流程标准化技术体系,推动煤矸石道路应用由试点示范走向规模化、规范化和产业化发展。 展开更多
关键词 道路工程 煤矸石 应用机理 综合评估 路用性能
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青藏高原多年冻土区桩-筏一体化路基温度变化特征与聚热效应分析
6
作者 权磊 管新 +4 位作者 田波 李立辉 李思李 张盼盼 何哲 《交通运输工程学报》 北大核心 2026年第1期211-223,共13页
为验证刚性桩-筏板一体化路基(以下简称桩筏路基)在青藏高原多年冻土地区的适用性,明确桩筏路基自身的温度变化特征及其对多年冻土地基的热扰动效应,对青藏高原多年冻土区首个公路桩筏路基试验段建设过程和建成后第一年的温度场进行了... 为验证刚性桩-筏板一体化路基(以下简称桩筏路基)在青藏高原多年冻土地区的适用性,明确桩筏路基自身的温度变化特征及其对多年冻土地基的热扰动效应,对青藏高原多年冻土区首个公路桩筏路基试验段建设过程和建成后第一年的温度场进行了数据观测,并与临近的片块石路基和天然地基的温度场数据进行了对比分析。研究结果表明:对于季节冻融深度,桩筏路基上游无水孔、中游少水孔和下游多水孔分别为6.8、10.3、8.5 m,片块石路基为6.7 m,天然大地为2.9 m,其中桩筏路基中游孔在深度3.80~8.25 m范围内形成不冻夹层;桩筏路基的温度月均值-深度曲线簇呈现明显的右偏分布,表现为正温时间更长、深度更深,片块石路基次之,天然大地基本在0℃两侧对称分布;桩筏路基的导热能力、储热能力、导冷能力均高于半刚性基层沥青路面+片块石路基,桩筏路基呈现显著的聚热效应,片块石路基次之,天然大地冷热基本均衡,桩筏路基中游孔由于桩筏连续结构体形成的尺度效应使其聚热效应远高于其他孔位;一周期年内筏板底面热量流入累积值为139.2 MJ·m-2,年累计热量数值在浅层地基的剧烈波动现象与季节冻融层的含水量波动和冻融相变叠加作用相关,在深层地基的波动现象与地下水渗流传热相关。建议在筏板与路基填料之间增设隔热材料以减弱热量流入,保护下伏多年冻土。研究结果可为青藏高原多年冻土区桩筏路基的结构优化和工程应用提供参考价值。 展开更多
关键词 路基工程 刚性桩-筏板一体化路基 现场监测 多年冻土 温度特征 聚热效应
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固废材料在沥青路面中的低碳化应用进展与趋势
7
作者 陈磊磊 朱纪凯 +2 位作者 叶勤 赵鑫元 钱振东 《交通运输工程学报》 北大核心 2026年第1期93-115,共23页
为了促进固废材料在沥青路面中的低碳化应用,从固废原材料、固废沥青混合料、固废沥青路面3个维度对固废材料应用进展进行了系统回顾与分析。在固废原材料方面,归纳了面向减碳的材料分类、变异性、环境风险及其处治方式;在固废沥青混合... 为了促进固废材料在沥青路面中的低碳化应用,从固废原材料、固废沥青混合料、固废沥青路面3个维度对固废材料应用进展进行了系统回顾与分析。在固废原材料方面,归纳了面向减碳的材料分类、变异性、环境风险及其处治方式;在固废沥青混合料方面,分别从固废掺量提升及混合料耐久性提升2个方向综述固废材料低碳化路用的现状与趋势;在固废沥青路面方面,从结构设计与施工技术2个视角探索固废材料的高层位及全层位应用可行性。研究结果表明:固废原材料具备路用适配性,但其变异性与潜在环境影响是限制其大规模利用的关键,需构建多源固废分类分级体系并配套相应的处治方式;固废掺量提升将导致混合料路用性能不稳定,掺量对混合料性能劣化机制以及不同固废相互作用机制仍待明晰,全量化固废沥青混合料研究尚处于起步阶段,是未来需要解决的重要问题;固废沥青混合料耐久性提升技术,尤其是固废材料与胶结料性能提升领域,仍有待持续开展机理探索与应用实践;从面向低碳化的高层位及全层位应用角度来看,现有沥青路面结构设计与施工方法仍有待提升,应针对固废特性对结构设计与施工方法进行改进。 展开更多
关键词 路面工程 固废材料 综述 低碳化 固废沥青混合料 高掺量利用 耐久性能 路面施工
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考虑应力主轴旋转的路基服役性能试验系统研制及验证
8
作者 崔新壮 包振昊 +5 位作者 杜业峰 郝建文 金青 曹天才 张圣琦 张小宁 《土木工程学报》 北大核心 2026年第1期115-128,共14页
为了精准复现交通荷载作用下公路路基三维应力状态与服役性能演化过程,研制一种考虑应力主轴旋转的公路路基服役性能试验系统。路基服役性能试验系统主要是以加载系统为核心、全数字伺服控制系统及数据采集系统等辅助模块组成。根据交... 为了精准复现交通荷载作用下公路路基三维应力状态与服役性能演化过程,研制一种考虑应力主轴旋转的公路路基服役性能试验系统。路基服役性能试验系统主要是以加载系统为核心、全数字伺服控制系统及数据采集系统等辅助模块组成。根据交通荷载作用下路基土单元全应分量(3个正应力、3个切应力)的时程特征,设计以4个动态作动器及3个静态作动器为核心的加载系统,通过静动协同加载来实现不同层位路基土单元的应力主轴旋转效应。基于交通荷载作用下公路路基动力响应理论模型,结合加载系统的机械结构与空间特征,建立公路路基三维动应力复现理论,并提出由“应力谱”到“加载谱”的转化方法。基于该试验系统,开展汽车荷载作用下公路路基内部三维应力状态验证试验。结果表明,各静动伺服作动器的实际输出荷载偏差低于1%,表明研制的路基服役性能试验系统能够精准复现交通荷载作用下路基内部的三维应力状态;路基内部的竖向动应力沿深度方向逐渐衰减,土单元所经历的应力路径呈近似“心形”,并且各动应力分量时程曲线与竖向动应力衰减规律均与理论计算结果有较高的吻合度。虽然该试验系统的加载装置在加载过程中位置不变,但是依然可以通过“七缸联动、协调加载”的方式复现交通荷载“远-近-远”移动过程中路基工作区不同深度土单元的动力响应。因此,该文研制的路基服役性能试验系统为开展真实应力条件下公路路基服役性能演化规律研究提供新思路、新方法和新技术。 展开更多
关键词 道路工程 公路路基 应力主轴旋转 模型试验 加载系统 服役性能
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面向无人机巡检的改进YOLOv8n轻量化路产检测模型
9
作者 彭妙娟 陈松 +1 位作者 李莉 庄恺琳 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第3期1-10,共10页
公路路产作为交通基础设施的重要组成部分,涵盖公路结构、公路用地及各类附属设施。针对现有轻量化模型在多类路产设施多尺度检测中难以兼顾精度与效率的问题,基于YOLOv8n提出一种改进轻量化多尺度检测模型。选取路灯、交通标志牌和路... 公路路产作为交通基础设施的重要组成部分,涵盖公路结构、公路用地及各类附属设施。针对现有轻量化模型在多类路产设施多尺度检测中难以兼顾精度与效率的问题,基于YOLOv8n提出一种改进轻量化多尺度检测模型。选取路灯、交通标志牌和路面标线3类典型路产设施作为检测目标,通过融合无人机实测数据与VisDrone2019数据构建UAV-HIA数据集,增强数据多样性和模型稳定性。模型改进包括:采用MobileNetV3-Small替换主干网络,降低模型参数量和计算复杂度;在骨干网络中嵌入CBAM注意力机制,增强小目标特征提取能力;基于C2f与iAFF设计C2iAF特征融合模块,提升多尺度特征表达能力。实验表明:改进模型在计算量和参数量显著降低的同时,仍保持精度提升,尤其对小目标的检测效果更优。相较于现有其他主流模型和最新发布的YOLO模型,改进模型在效率、精度和适应性上更具综合优势,适用于实际路产智能巡检任务。 展开更多
关键词 道路工程 公路路产检测 多尺度目标检测 无人机影像 YOLOv8n 轻量化模型
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考虑锚固因素的护栏防撞性能参数敏感性分析
10
作者 文明 徐标 +3 位作者 熊朝晖 敖灵清 陈宝魁 张伟 《中国公路学报》 北大核心 2026年第2期291-301,共11页
为系统分析锚固构件在护栏碰撞过程中的作用,对金属防撞护栏锚固相关影响因素开展深入探讨。首先将锚固构件纳入护栏结构优化设计方案中,利用规范中的静态分析方法确定锚板在护栏防撞性能中的贡献。随后,建立车辆碰撞护栏的动力分析模型... 为系统分析锚固构件在护栏碰撞过程中的作用,对金属防撞护栏锚固相关影响因素开展深入探讨。首先将锚固构件纳入护栏结构优化设计方案中,利用规范中的静态分析方法确定锚板在护栏防撞性能中的贡献。随后,建立车辆碰撞护栏的动力分析模型,进一步分析锚固构件对护栏防撞性能的影响,以及护栏各构件的参数敏感性。最后,利用正交试验对包括锚板的护栏构件进行多因素关联性能试验设计,并采用满意度函数方法提出护栏防撞性能的最优设计参数组合。研究发现,立柱厚度对护栏防撞性能的影响最为显著,而以往常被忽略的锚板因素对其防撞性能同样具有重要影响,其影响程度仅次于立柱,且随着碰撞速度降低,其作用更为凸显。在不同车速碰撞工况下,各构件对护栏位移、耗能及车辆加速度的贡献排序存在差异,其中下部横梁与立柱在耗能和加速度控制方面的作用突出。研究确定的各构件的最优设计参数为:立柱厚度8mm,上部横梁厚度10mm,中部横梁厚度5mm,下部横梁厚度3mm,锚板厚度14mm。研究成果可为交通工程中防撞护栏的安全设计与性能优化提供重要补充。 展开更多
关键词 交通工程 安全性能 有限元仿真 防撞护栏 多因素分析 满意度函数
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一种融合道路线形的路面三维精细建模方法
11
作者 刘如飞 胡宁 +1 位作者 陈敏 苏辕 《公路交通科技》 北大核心 2026年第2期75-83,共9页
【目标】为了解决现有路面三维重建方法存在的精度低、细节层次不丰富、适应性差及无法满足道路管理养护需求等问题,提出了一种融合道路线形的路面自动化三维建模算法。【方法】首先,从道路车载激光点云的数据特点入手,结合路面线形结构... 【目标】为了解决现有路面三维重建方法存在的精度低、细节层次不丰富、适应性差及无法满足道路管理养护需求等问题,提出了一种融合道路线形的路面自动化三维建模算法。【方法】首先,从道路车载激光点云的数据特点入手,结合路面线形结构,引入道路中线约束,并采用Alpha Shapes算法进行数据预处理,提取道路边界点和路面特征点。然后,针对预处理后的点云数据特征,基于逐点插入的Delaunay三角网构网方法,设计了一种有序点云道路边界约束算法。这种算法能够识别与删除路面域外的三角形,适应各种线形的路面结构,提高重建的准确性。最后,对生成的路面三维模型进行构网效果、质量和精度的评定,验证该方法的可行性和准确性。【结果】在提取路面特征点时,融入道路线形约束可以得到简化路面点云,该点云能够代表路面的关键特征,从而降低数据的复杂性和处理时间。同时,在构建路面三角网模型的过程中,采用设计的有序点云道路边界约束算法,能够有效剔除域外的三角形,确保模型与实际道路轮廓吻合,从而满足各种道路线形的路面三维重建需求。【结论】所提出的融合道路线形的路面自动化三维建模算法,能够有效提升路面三维重建的精度与准确性,增强对不同线形道路结构的适应性,从而更好地满足道路管理养护的实际需求。 展开更多
关键词 道路工程 路面三维精细建模 DELAUNAY三角网 道路线形 车载激光点云
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多介质路面材料连续搅拌均匀性离散元模拟与工艺参数优化
12
作者 张泽宇 母绍平 +2 位作者 惠记庄 任余 刘勇 《长安大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期199-210,共12页
为研究连续搅拌设备内的颗粒运动特性和作业参数对多介质路面材料搅拌均匀性的影响,以半柔性路面材料为例,在相似理论的基础上建立了连续搅拌设备模型,采用离散元方法模拟了设备内不同粒径的颗粒分布、运动轨迹及速度特征;以离散系数为... 为研究连续搅拌设备内的颗粒运动特性和作业参数对多介质路面材料搅拌均匀性的影响,以半柔性路面材料为例,在相似理论的基础上建立了连续搅拌设备模型,采用离散元方法模拟了设备内不同粒径的颗粒分布、运动轨迹及速度特征;以离散系数为评价指标,分析了搅拌轴转速和颗粒供给量对搅拌出料口颗粒均匀性的影响,确定了最佳组合参数,并通过方差分析(ANOVA)确定了最大显著影响因素。研究结果表明:与Hertz模型相比,Hertz-Mindlin with JKR接触模型的颗粒受黏结力作用,黏聚程度较高,扩散程度较小,更接近混凝土塌落的实际情况;相同粒径颗粒在连续搅拌设备进料口处聚集性最大,经过搅拌后沿轴线逐渐分布均匀,在出料口混合程度最佳;混合料在搅拌设备中间区域出现聚集现象,在搅拌叶片的驱动下产生沸腾效应;进料口和搅拌轴与搅拌设备内壁间的颗粒速度较大,沿搅拌轴中间区域的速度较小;搅拌工作开始后8 s左右颗粒平均速度在0.09 m/s附近波动,此时搅拌设备内颗粒基本充盈,进入稳定工作状态;在搅拌叶片的带动下,颗粒间存在一定间隙,可增加颗粒在运动中与其余类型颗粒接触的机会,促使搅拌均匀,且颗粒均匀性从进料口到出料口不断增大;当颗粒供给量为164 t/h,搅拌轴转速为160 r/min时,搅拌均匀性最佳;通过双因素方差分析得出,颗粒供给量对搅拌均匀性的影响大于搅拌轴转速。 展开更多
关键词 搅拌设备 多介质路面材料 搅拌均匀性 相似理论 离散系数
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极端天气下高速公路自洽能源系统应急资源优化调度方案
13
作者 李艳波 张云锐 +4 位作者 杨凯 陈楚润 吕浩楠 武奇生 陈俊硕 《西安交通大学学报》 北大核心 2026年第1期190-200,共11页
针对近年来频发的极端天气灾害对高速公路交通及电力网络基础设施造成严重破坏,导致灾后应急资源调度困难的问题,提出了一种考虑交通网(TN)-电力网(PN)耦合网络的高速公路应急资源优化调度方案。分别搭建TN和PN模型以及TN-PN耦合网络模... 针对近年来频发的极端天气灾害对高速公路交通及电力网络基础设施造成严重破坏,导致灾后应急资源调度困难的问题,提出了一种考虑交通网(TN)-电力网(PN)耦合网络的高速公路应急资源优化调度方案。分别搭建TN和PN模型以及TN-PN耦合网络模型;结合历史气象数据构建极端天气模型并利用蒙特卡罗模拟抽样方法模拟故障场景,得到极端天气运行情况以及线路故障率曲线;利用Dijkstra算法分析应急资源移动路径并构建其调度模型,求出灾后最优调度路线;结合河南某高速公路自洽能源系统的相关数据进行灾后应急资源调度仿真。结果表明:所提优化调度方案比目前常用的两种方案能够提前1~2 h完成故障线路维修,故障负荷的平均负荷恢复量提高了5.95%和2.27%,恢复至正常运行状态所需时间缩短了31.38%和16.28%,可进一步提高应急资源调度效率和高速公路自洽能源系统弹性。 展开更多
关键词 自洽能源系统 极端天气 交通网-电力网耦合网络 应急资源调度
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岩溶区钻孔灌注桩-流态土界面剪切特性试验
14
作者 黎冰 郑克西 +4 位作者 张睿达 龚维明 陆成克 李海山 莫芸非 《中国公路学报》 北大核心 2026年第2期41-49,共9页
岩溶区钻孔灌注桩工程一般需先对溶洞进行填充处理,采用流态土填充溶洞后会形成桩-流态土这种新的接触关系,对于竖向受荷桩而言,掌握桩-流态土界面的剪切特性至关重要。首先通过大型直剪试验研究了流态土与混凝土的界面剪切特性,然后通... 岩溶区钻孔灌注桩工程一般需先对溶洞进行填充处理,采用流态土填充溶洞后会形成桩-流态土这种新的接触关系,对于竖向受荷桩而言,掌握桩-流态土界面的剪切特性至关重要。首先通过大型直剪试验研究了流态土与混凝土的界面剪切特性,然后通过室内桩基模型试验研究了不同填充范围流态土中的桩基竖向承载特性,对比分析了桩侧摩阻力的差异,确定了满足桩侧摩阻力发挥的最小流态土填充范围,并分析了流态土强度对流态土-混凝土界面抗剪强度和桩侧摩阻力的影响。结果表明:流态土-混凝土界面的剪应力-位移曲线存在峰值,剪切过程中界面发生脆性破坏。流态土强度越高,流态土-混凝土界面抗剪强度越大,抗剪强度完全发挥所需的剪切位移越小;界面抗剪强度与法向应力之间符合摩尔-库仑强度准则。当流态土填充范围为5倍桩径时,桩侧摩阻力即可充分发挥,且流态土强度越高,桩侧摩阻力越大。零法向应力条件下直剪试验测得的界面抗剪强度值能够较准确地反映流态土中最大桩侧摩阻力的大小。 展开更多
关键词 路基工程 剪切特性 试验研究 钻孔灌注桩 流态土 岩溶 侧摩阻力
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高掺量磷石膏-水泥-固化剂稳定碎石基层材料的性能及强度形成机理
15
作者 何兆益 邹萌 +2 位作者 姚启文 曹东伟 秦猛 《硅酸盐通报》 北大核心 2026年第1期346-358,共13页
本文采用高掺量磷石膏搭配水泥、自研固化剂稳定级配碎石制备路面基层材料,研究不同水泥、磷石膏、固化剂掺量对基层材料各龄期无侧限抗压强度及路用性能的影响,结合XRD、FTIR、SEM-EDS等测试方法探讨材料的水化机制和微观特性,并测试... 本文采用高掺量磷石膏搭配水泥、自研固化剂稳定级配碎石制备路面基层材料,研究不同水泥、磷石膏、固化剂掺量对基层材料各龄期无侧限抗压强度及路用性能的影响,结合XRD、FTIR、SEM-EDS等测试方法探讨材料的水化机制和微观特性,并测试其浸出毒性。结果表明,水泥与磷石膏的质量比增大会提升基层材料的力学性能,且使用自研地聚物固化剂替代20%(质量分数,下同)水泥后基层材料的力学性能会进一步增强。以7 d无侧限抗压强度为评价指标,结合实际工程需求,提出高掺量磷石膏-水泥-固化剂稳定碎石基层材料最优配合比:35%磷石膏+4%水泥+1%三元碱激发固化剂+60%级配碎石。相对未掺入固化剂对照组,最优配合比下基层材料7、28和60 d无侧限抗压强度分别提升了69.2%(达到6.6 MPa)、106.7%(达到9.3 MPa)和88.3%(达到11.3 MPa)。主要水化产物为水泥水化形成的水化硅酸钙(C-S-H)凝胶和钙矾石(AFt),碱性固化剂不仅激发了水泥活性,还与磷石膏中的Ca^(2+)通过火山灰反应进一步生成C-S-H凝胶和水化硅(铝)酸钙(C-(A)-S-H)凝胶,二者共同为基层材料提供强度。基层材料中的F~-和重金属元素的毒性浸出浓度均符合我国现行的污水排放标准。 展开更多
关键词 磷石膏 路面基层 固化剂 水化特性 无侧限抗压强度 形成机理
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胶-筋固化黄土本构关系研究及力学参数分析
16
作者 晏长根 原博 +2 位作者 李怀鑫 梁哲瑞 石玉玲 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第2期294-301,共8页
为实现对生物胶胶结固化与纤维加筋作用影响下黄土剪切变形行为的理论描述,采用三维强度准则,分析了不同配比下胶-筋固化黄土的内聚力效应。修正统一硬化参数,并采用Sigmoid函数对弹性变形与塑性变形方程进行赋权,建立了基于过渡区间函... 为实现对生物胶胶结固化与纤维加筋作用影响下黄土剪切变形行为的理论描述,采用三维强度准则,分析了不同配比下胶-筋固化黄土的内聚力效应。修正统一硬化参数,并采用Sigmoid函数对弹性变形与塑性变形方程进行赋权,建立了基于过渡区间函数的胶-筋固化黄土弹塑性本构模型。根据试验结果对理论模型进行对比验证,并分析了理论方程中各参数与材料配比的关系。结果表明,当瓜尔胶和聚丙烯纤维的质量分数分别为1.0%和0.5%时,胶-筋固化黄土的内聚力效应最大。所提模型不仅能描述不同配比下胶-筋固化黄土的力学特性,而且与胡克定律及统一硬化模型相适应,为胶-筋固化黄土变形特征研究提供了理论依据。 展开更多
关键词 胶-筋固化黄土 弹塑性本构方程 扩展SMP准则 过渡区间 内聚力效应 统一硬化参数
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细粒污染对基层碎石填料筋土界面拉拔性状的影响
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作者 王家全 谭潇健 +1 位作者 韦林邑 唐毅 《岩土工程学报》 北大核心 2026年第2期395-404,共10页
道路工程中,细粒会侵入加筋碎石基层造成污染,导致筋土界面力学性能劣化。考虑细粒污染量和法向应力两个因素,借助自主研发的可视化拉拔设备、数字照相量测技术以及MEMS无线传感器,开展了不同细粒含量下土工格栅与道路基层碎石填料的拉... 道路工程中,细粒会侵入加筋碎石基层造成污染,导致筋土界面力学性能劣化。考虑细粒污染量和法向应力两个因素,借助自主研发的可视化拉拔设备、数字照相量测技术以及MEMS无线传感器,开展了不同细粒含量下土工格栅与道路基层碎石填料的拉拔试验,探究了试验过程中拉拔力、颗粒位移、粗颗粒转角及土工格栅应变的变化规律,揭示了细粒污染对筋土界面作用的劣化机制。试验结果表明:随着细粒污染程度的增加,土工格栅拉拔力峰值逐渐下降,当污染程度为30%时,界面劣化因子达到了20%;细粒污染的润滑作用增大了粗颗粒的位移,缩小了间接影响区的范围,削弱了土工格栅的加筋效果;格栅上界面的颗粒扰动程度比较下界面更为显著,表征粗颗粒骨架稳定性的X轴上界面折角数量从细粒污染程度为0%时的8个减少至污染程度为40%时的1个,且随着污染程度的加剧,格栅变形程度也逐渐减小。 展开更多
关键词 细粒污染 碎石基层 拉拔试验 土工格栅 数字照相量测技术 颗粒转角
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植物油活化废胶粉/SBS复合改性沥青的性能
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作者 冯新军 栗晓晨 梁辉 《公路交通科技》 北大核心 2026年第3期49-59,共11页
【目标】为解决废胶粉/SBS复合改性沥青(CR/SBSMA)的黏度高、施工和易性与储存稳定性较差等技术问题,促进其在道路工程中的实际应用,采用植物油活化废胶粉(OCR)和SBS制备复合改性沥青(OCR/SBSMA)。【方法】首先,通过针入度、软化点、5... 【目标】为解决废胶粉/SBS复合改性沥青(CR/SBSMA)的黏度高、施工和易性与储存稳定性较差等技术问题,促进其在道路工程中的实际应用,采用植物油活化废胶粉(OCR)和SBS制备复合改性沥青(OCR/SBSMA)。【方法】首先,通过针入度、软化点、5℃延度和离析试验以及布氏黏度、弹性恢复试验,分析OCR与SBS这2种聚合物的不同掺量组合对OCR/SBSMA性能的影响,确定最优掺配比例;然后对OCR/SBSMA的常规性能、黏温特性及流变性能进行研究;最后借助荧光显微镜试验和傅里叶变换红外光谱试验对OCR/SBSMA的改性机理进行研究。【结果】2种OCR/SBSMA的最佳掺配组合分别为32%大豆油活化废胶粉(OCR-S)复配3%SBS、28%废食用油活化废胶粉(OCR-W)复配3%SBS;OCR明显降低了CR/SBSMA的黏度与离析差值,大大改善了CR/SBSMA的施工和易性及储存稳定性;OCR明显降低了CR/SBSMA的高温抗车辙因子和低温劲度模量,提高了其低温蠕变速率,表明植物油活化处理胶粉降低了CR/SBSMA的高温抗车辙能力,但显著提高了其低温抗裂性;废胶粉经过活化处理后,在改性沥青中脱硫降解程度更高,分布均匀性显著提高,SBS颗粒和OCR颗粒相互交织形成了致密的弹性网状结构;OCR/SBSMA的改性机理以物理混合为主,并伴随着苯酚与甲醛缩合、烷烃氧化裂解、SBS与油分结合等少量化学反应。【结论】研究结果可为植物油活化废胶粉/SBS复合改性沥青在道路工程中的推广应用提供理论依据和技术指导。 展开更多
关键词 道路工程 路面材料 植物油活化废胶粉 SBS复合改性沥青 施工和易性 储存稳定性
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黄土地基中能量桩温度场及热交换效率模型试验
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作者 曹卫平 张作鹏 +3 位作者 何展朋 罗龙平 李庆 孔纲强 《交通运输工程学报》 北大核心 2026年第1期224-235,共12页
为研究黄土地基中能量桩热交换效率特性,开展了夏季/冬季模式下不同饱和度黄土中能量桩模型试验。试验采用了饱和度分别为42%、69%的重塑黄土,模型桩为钢筋混凝土预制桩,内置了U型、W型2种换热管,桩径采用了50、65、80 mm三种规格,利用... 为研究黄土地基中能量桩热交换效率特性,开展了夏季/冬季模式下不同饱和度黄土中能量桩模型试验。试验采用了饱和度分别为42%、69%的重塑黄土,模型桩为钢筋混凝土预制桩,内置了U型、W型2种换热管,桩径采用了50、65、80 mm三种规格,利用埋入/静力压入2种方式将能量桩设置在黄土中。试验结果表明:桩土温度场表现出明显的三维特征,桩土热量交换以水平方向为主,能量桩温度水平影响范围不小于3倍桩径;桩侧土温度梯度与黄土饱和度、运行模式、施工挤土效应及换热管型式密切相关;整体上,夏季模式下能量桩热交换效率低于冬季模式,夏季模式下黄土饱和度较高时热交换效率也较高,而冬季模式下相反;不论冬季模式还是夏季模式,黄土饱和度相同时,W型换热管埋入桩热交换效率高于U型换热管静压桩,U型换热管埋入桩的热交换效率最低,桩径为50、65 mm能量桩的热交换效率基本相当,而桩径为80 mm能量桩的热交换效率显著降低;与非挤土桩相比,挤土桩能平均提高热交换效率约13.7%。 展开更多
关键词 路基工程 能量桩 模型试验 温度场 热交换效率 黄土地基
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基于无人机的支挡结构三维重建及全场位移监测
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作者 朱前坤 周叙霖 杜永峰 《工程力学》 北大核心 2026年第1期230-239,共10页
支挡结构的位移监测可以为评估其工作状态、病害检测、灾害预警提供分析依据。为解决传统方法监测效率低、成本较高、危险系数大等缺点,该文提出基于无人机的支挡结构三维重建及全场位移监测方法。采用无人机拍摄支挡结构表面多视角图像... 支挡结构的位移监测可以为评估其工作状态、病害检测、灾害预警提供分析依据。为解决传统方法监测效率低、成本较高、危险系数大等缺点,该文提出基于无人机的支挡结构三维重建及全场位移监测方法。采用无人机拍摄支挡结构表面多视角图像,利用Colmap算法计算每张照片所对应的位姿并计算三维稀疏点云;利用基于深度学习的Patchmatchnet算法进行三维稠密点云重建;将不同时期的两期点云配准后利用M3C2算法进行点云对比,获得支挡结构的全场位移数据及位移云图。为验证该方法的准确性,在验证试验中应用了基于物理的图形模型(Physics-Based Graphical Model,PBGM),建立目标结构的Abaqus有限元模型,在有限元模型中施加荷载,计算模型的响应;将得到的变形后模型与未变形模型导出至Blender虚拟空间中,进行纹理贴图后设置无人机飞行航线,将3种工况下由该方法计算得到的全场位移与有限元计算得到的位移进行对比,验证了该方法在PBGM模型试验中,模型长度、宽度及位移监测方向上的误差均小于1 cm。在工程应用方面,将该方法应用于兰州市某框架复合锚杆土钉墙,成功监测到了其全场位移,证明该方法适用于人员不易到达、较为陡峭、危险性较高的支挡结构位移监测,可为支挡结构的安全性和稳定性评估提供依据。 展开更多
关键词 深度学习 位移监测 PBGM 三维重建 支挡结构 M3C2
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