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水泥路面脱空区域GPR信号的时频域分析

现代雷达 2024年第1期46卷 45-51页

作者：余秋琴罗婷倚朱欣李有鑫张军刘斌广西北投公路建设投资集团有限公司广西南宁530028 公路养护装备国家工程实验室陕西西安710064 道路施工技术与装备教育部重点实验室陕西西安710064

水泥路面脱空是导致路面板块断裂的主要因素,若能及早确定脱空区域的范围,则可为水泥路面结构安全性的力学分析提供依据。以水泥路面脱空病害为研究对象,采用正演模拟方法研究了不同脱空形状以及不同填充物质对GPR(探地雷达)响应信号的... 详细信息

水泥路面脱空是导致路面板块断裂的主要因素,若能及早确定脱空区域的范围,则可为水泥路面结构安全性的力学分析提供依据。以水泥路面脱空病害为研究对象,采用正演模拟方法研究了不同脱空形状以及不同填充物质对GPR(探地雷达)响应信号的影响;采用编程软件设计了探地雷达(GPR)信号处理模块,使用连续小波变换(CWT)提取脱空区域的信号特征,对病害区域进行了3D重构;并将上述方法在构建的室内脱空模型上进行了验证。结果表明,设计的后处理软件可实现GPR信号的后处理功能,为正演和反演数据的信号分析提供有效工具;经过CWT处理后的脱空与正常路面的GPR信号在时频域差异明显,CWT图谱能量集中区域可表征脱空的深度和范围,CWT结果还可用于3D可视化分析,为解译脱空区域范围以及判断是否含水提供参考,这为GPR信号解译提供了新的处理手段。

关键词：水泥路面脱空病害探地雷达连续小波变换正演模拟

掺沥青路面回收料再生水泥混凝土抗冻性能研究

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公路 2024年第1期69卷 48-52页

作者：边伟高晋彪张艳聪贾嘉豪黄斐山西省交通科技研发有限公司太原市030032 黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室太原市030032 山西大成高速公路有限公司忻州市034209

为研究掺沥青路面回收料(RAP)再生水泥混凝土的抗冻性能,采用慢冻法研究了冻融循环下RAP掺量(20%、30%、40%、50%)和水灰比(0.4、0.5、0.6、0.7)对再生水泥混凝土外观形貌和抗压强度损失率的影响。结果表明:在冻融循环下,掺沥青路面回... 详细信息

为研究掺沥青路面回收料(RAP)再生水泥混凝土的抗冻性能,采用慢冻法研究了冻融循环下RAP掺量(20%、30%、40%、50%)和水灰比(0.4、0.5、0.6、0.7)对再生水泥混凝土外观形貌和抗压强度损失率的影响。结果表明:在冻融循环下,掺沥青路面回收料再生水泥混凝土外观形貌表现出表面裂缝出现-裂缝延伸扩展-裂缝遍布表面-表面浆体胀落-试件彻底解体等发展历程。冻融早期再生水泥混凝土的抗压强度损失较为缓慢,随着冻融次数的不断增加,再生水泥混凝土的强度损失速度也随之加快。随着RAP掺量和水灰比增大,再生水泥混凝土抗压强度损失率随之增大,冻胀解体时承受的循环次数随之减小,抗冻性能随之减弱。

关键词：道路工程再生水泥混凝土冻融循环沥青路面回收料掺量水灰比抗压强度损失率

在役连续配筋混凝土路面横向裂缝传荷能力评价新方法

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第2期55卷 742-754页

作者：李盛余时清孙煜王阳长沙理工大学特殊环境道路工程湖南省重点实验室湖南长沙410114 中冶南方城市建设工程技术有限公司湖北武汉430063

通过建立带横向裂缝的连接配筋混凝路面(CRCP)结构仿真模型,计算CRC板在不同挠度传荷系数(L_(TE))下的最大应力,对比CRC板最大应力的有限元解和基于实测L_(TE)的应力计算值,从理论上分析以挠度传荷系数作为CRCP横向裂缝评价指标的适用性... 详细信息

通过建立带横向裂缝的连接配筋混凝路面(CRCP)结构仿真模型,计算CRC板在不同挠度传荷系数(L_(TE))下的最大应力,对比CRC板最大应力的有限元解和基于实测L_(TE)的应力计算值,从理论上分析以挠度传荷系数作为CRCP横向裂缝评价指标的适用性,并提出用于在役CRCP横向裂缝传荷能力的计算与评价新方法。研究结果表明:采用常用的挠度传荷系数(L_(TE))评价CRCP横向裂缝传荷能力不科学且结果偏保守;基于CRCP横向裂缝处板底水平应力动力响应分析,引入应力折减系数(S_(RC))来表征横向裂缝的传荷能力,以解决用L_(TE)来评价CRCP横向裂缝传荷能力结果偏保守的问题,并提出以S_(RC)为25%作为传荷能力强的临界值。CRCP板底最大水平应力随板厚增加不断减少,板厚变化对S_(RC)影响显著,对横向裂缝传荷能力评价时需考虑板厚的影响;通过非线性回归建立考虑CRCP板厚的L_(TE)与S_(RC)换算公式,实现基于实测挠度采用S_(RC)评价不同板厚下CRCP横向裂缝传荷能力的目的;运用提出的评价新方法评价CRCP实体工程横向裂缝传荷能力,评价结果基本符合实体工程的实际服役能力,解决了原有评价方法结果过于保守的问题,可为CRCP养护决策提供依据,实现对CRCP横向裂缝的精准控制。

关键词：道路工程连续配筋混凝土路面数值模拟传荷能力应力折减系数

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基于排水固结效应的古滑坡稳定性增长分析

路基工程 2024年第4期 27-33页

作者：胡惠华陈鑫胡新红彭元生湖南省交通规划勘察设计院有限公司长沙410200 中南公路建设及养护技术湖南省重点实验室长沙410200 中国有色金属长沙勘察设计研究院有限公司长沙410011

京珠高速公路湘境K244滑坡是在雨季开挖路堑诱发巨型古滑坡复活形成的大型土质公路滑坡,滑坡形成的外因是公路路堑开挖和降雨入渗,内因是古滑坡存在连续贯通的滑动带及承压性的地下水。公路滑坡经过排水及抗滑支挡治理后趋于稳定,支挡... 详细信息

京珠高速公路湘境K244滑坡是在雨季开挖路堑诱发巨型古滑坡复活形成的大型土质公路滑坡,滑坡形成的外因是公路路堑开挖和降雨入渗,内因是古滑坡存在连续贯通的滑动带及承压性的地下水。公路滑坡经过排水及抗滑支挡治理后趋于稳定,支挡结构中锚索预应力缓慢衰减。基于公路滑坡和古滑坡滑带土共同的排水固结强度再生机理,提出滑带土再生强度参数的多断面及分层反算法,计算得水上强度参数大于水下强度参数,强度分层特征明显;公路滑坡经排水廊道降水多年后,露出水面的滑带土强度参数增长明显,由此可计算公路滑坡治理后的长期稳定系数;考虑滑带土排水固结强度再生的滑坡推力减小,大致符合锚索长期监测的预应力损失规律;滑坡在治稳后,廊道排水促进滑坡稳定性增长是持续缓慢的过程,符合滑带土强度再生特征。

关键词：古滑坡推力位移监测反算法排水固结强度系数长期稳定性

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基于探地雷达时频特征的水泥路面脱空识别

地下空间与工程学报 2024年第4期20卷 1334-1344页

作者：张军姜文涛余秋琴李有鑫罗婷倚长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室西安710064 广西北投公路建设投资集团有限公司南宁530028

脱空病害在水泥路面中不可避免,危害路面结构安全性,迫切需要建立脱空病害区域的准确定位方法。采用探地雷达(GPR)为无损检测工具,通过GPR信号时频特征的提取和正反演实验构建了脱空病害的特征数据集,将特征集进行PCA降维,以PCA主元为... 详细信息

脱空病害在水泥路面中不可避免,危害路面结构安全性,迫切需要建立脱空病害区域的准确定位方法。采用探地雷达(GPR)为无损检测工具,通过GPR信号时频特征的提取和正反演实验构建了脱空病害的特征数据集,将特征集进行PCA降维,以PCA主元为输入、正常和脱空为输出分别建立SVM和ANN脱空识别模型;在获得脱空的GPR信号上提出窗口能量法判断脱空区域的深度,在实际路面上对脱空识别进行验证。结果表明:时频特征可表征脱空病害,包含病害的部分数据集更适合用于建模识别;ANN的识别准确度优于SVM,窗口能量法可有效定位脱空区域的深度,并对噪声具有一定的鲁棒性,在室内模型中定位精度平均误差1.51%。研究结果可为路面精准养护提供科学依据。

关键词：道路工程水泥路面无损检测脱空识别探地雷达

生态脆弱区公路选线优化及生态敏感性研究——以贵州省黔东南州玉屏至镇远公路为例

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广西师范大学学报（自然科学版） 2024年第3期42卷 219-233页

作者：肖雅丹韦宝婧黄泽斌杨帆彭兴吴毅熊素文湖南省交通规划勘察设计院有限公司湖南长沙410219 中南公路建设及养护技术湖南省重点实验室(湖南省交通规划勘察设计院有限公司) 湖南长沙410219 中南林业科技大学风景园林学院湖南长沙410004 湖南省自然保护地风景资源大数据工程技术研究中心(中南林业科技大学) 湖南长沙410004 中南大学建筑与艺术学院湖南长沙410083 湖南省水文地质环境地质调查监测所湖南长沙410129

大规模交通基础设施的快速发展加剧了生态风险,尤其是生态脆弱区的公路建设,易对沿线生物多样性及生态系统构成重大威胁,如何填补这一空白,更好地优化公路选线仍缺乏普遍研究。本研究以贵州省黔东南州玉屏至镇远公路选线为例,采取客观... 详细信息

大规模交通基础设施的快速发展加剧了生态风险,尤其是生态脆弱区的公路建设,易对沿线生物多样性及生态系统构成重大威胁,如何填补这一空白,更好地优化公路选线仍缺乏普遍研究。本研究以贵州省黔东南州玉屏至镇远公路选线为例,采取客观、定量的评价方法分析公路沿线生态稳定性,通过构建公路生态敏感性评价体系,运用层次分析法(AHP)及ArcGIS空间加权叠加分析,指导其在生态脆弱区的选线优化,有效防止生态系统的进一步破碎和丧失。结果表明:1)从高程(B1)、坡度(B2)、坡向(B3)、水源保护(B4)、土地利用现状(B5)、风景名胜资源保护(B6)、植被覆盖度(B7)、景观破碎度(B8)、地质灾害(B9)9个指标进行评价,权重值由大到小为B7>B1>B4>B8>B5>B2>B9>B6>B3,表明植被覆盖度对公路生态敏感性影响最大,坡向影响最小。2)玉屏至镇远公路生态敏感性分值为1.60~5.62,高敏感区和中敏感区分别占10.72%和25.84%。3)对传统公路选线(B线)与基于生态敏感性选线(K线)指标对比,K线生态敏感性(4.34)低于B线(4.58),提出了不同路段工程建设适宜性与生态恢复策略。本研究为生态脆弱区公路选线提供了科学依据,并可推广至其他领域绿色基础设施的规划与实践。

关键词：生态敏感性评价体系选线优化生态脆弱区层次分析法(AHP) 贵州东部山区

ZIF-8/GO协同聚磷酸铵复合改性沥青阻燃性能及机理

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公路交通科技 2024年第6期41卷 18-27页

作者：李永琴高学凯贾丽涛山西工程科技职业大学山西晋中030619 山西省交通科技研发有限公司山西太原030032 黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室山西太原030032 中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室山西太原030001

为探究沥青路面的火灾安全问题,设计并制备了沸石类咪唑框架材料/氧化石墨烯(ZIF-8/GO)阻燃剂,并将其与聚磷酸铵(APP)进行复配应用于沥青的阻燃抑烟改性。采用FTIR,XRD,Raman和XPS对ZIF-8/GO的结构进行表征。采用氧指数法、锥形量热仪... 详细信息

为探究沥青路面的火灾安全问题,设计并制备了沸石类咪唑框架材料/氧化石墨烯(ZIF-8/GO)阻燃剂,并将其与聚磷酸铵(APP)进行复配应用于沥青的阻燃抑烟改性。采用FTIR,XRD,Raman和XPS对ZIF-8/GO的结构进行表征。采用氧指数法、锥形量热仪和热重红外气质联用仪对复合改性沥青的阻燃性能进行表征。结果表明:ZIF-8/GO与APP的复配存在良好的协同效应,对沥青具有良好的抑烟效果。当添加质量分数为3%的ZIF-8/GO和质量分数为7%的APP时,复合改性沥青试样已符合相关标准规范中复合改性沥青难燃的规定;复合改性沥青试样的热释放速率曲线较为平缓且范围变宽,峰值热释放速率较沥青降低了44.97%,复合改性沥青试样的总生烟量值也明显降低,ZIF-8/GO和APP的添加能显著减缓复合改性沥青的燃烧速率,使得燃烧相对缓和地进行,有效地减少烟雾的排放及降低燃烧过程中释放的热量;复合改性沥青试样燃烧后生成连续且致密的炭层,可以起到良好的阻隔作用。APP和ZIF-8/GO的复配实现了凝聚相和气相共同阻燃,因而表现出良好的阻燃性能。此外,添加ZIF-8/GO和APP复配阻燃剂对复合改性沥青试样的基本路用性能有所影响,但均在标准规范范围之内。

关键词：道路工程阻燃抑烟剪切共混沸石类咪唑框架材料(ZIF-8) 氧化石墨烯(GO) 聚磷酸铵(APP)

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裂隙发育区软弱夹层隧道病害机理及处治措施

土木工程与管理学报 2024年第1期41卷 39-44页

作者：郭震山山西省交通科技研发有限公司山西太原030032 黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室山西太原030032

围岩裂隙发育且存在软弱夹层时,将显著影响隧道衬砌结构的受力特性,导致出现不同程度的病害问题。本文针对某复杂地质条件下公路隧道出现的衬砌开裂、路面沉陷等病害,采用现场检测、室内试验和数值仿真相结合的方法对隧道病害产生机理... 详细信息

围岩裂隙发育且存在软弱夹层时,将显著影响隧道衬砌结构的受力特性,导致出现不同程度的病害问题。本文针对某复杂地质条件下公路隧道出现的衬砌开裂、路面沉陷等病害,采用现场检测、室内试验和数值仿真相结合的方法对隧道病害产生机理进行深入分析,并提出综合处治措施,最后对处治后结构受力特性进行长期监测和评价。研究表明:病害段围岩破碎、节理裂隙发育且存在巨厚泥岩夹层;同时支护结构施工存在严重缺陷,两种不利因素的共同作用导致软弱夹层部位衬砌结构产生显著的应力集中,出现超过混凝土抗拉承载力的拉应力,导致混凝土开裂掉块,诱发隧道病害产生。

关键词：公路隧道裂隙发育软弱夹层病害机理处治措施

基于提高整体性能的路面大厚度底基层一次成型施工技术应用

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交通科技与管理 2024年第6期 131-133页

作者：李建军申力涛山西路桥第三工程有限公司山西省交通科学研究院黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室

文章介绍了路面大厚度底基层一次成型施工技术的原理与技术优势，分析了其难点解决措施与具体施工工艺，结合工程实例分析了技术产生的效益，通过工期对比、成本对比，验证了底基层一次成型施工技术的优势。研究表明，通过对原材料控制... 详细信息

文章介绍了路面大厚度底基层一次成型施工技术的原理与技术优势，分析了其难点解决措施与具体施工工艺，结合工程实例分析了技术产生的效益，通过工期对比、成本对比，验证了底基层一次成型施工技术的优势。研究表明，通过对原材料控制，配合比优化，摊铺及碾压工艺的精细化管控，路面大厚度底基层一次成型的实体质量可以满足设计的要求。

关键词：底基层一次成型整体性