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基于视觉测量的公路边坡位移监测技术工程应用研究

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科技创新与应用 2024年第8期14卷 182-186页

作者：严鑫胡智詹伟余以强肖旦强吴剑军浙江省道桥检测与养护技术研究重点实验室杭州310023 浙江省交通运输科学研究院杭州310023

公路边坡的稳定性监测是运营期的重要工作之一。目前的公路边坡监测仍以人工监测和自动化监测为主,人工监测工作量大且人工成本高,而传统的自动化监测设备价格昂贵且安装较为繁琐。因此,降低自动化监测成本并提高工作效率是当前公路边... 详细信息

公路边坡的稳定性监测是运营期的重要工作之一。目前的公路边坡监测仍以人工监测和自动化监测为主,人工监测工作量大且人工成本高,而传统的自动化监测设备价格昂贵且安装较为繁琐。因此,降低自动化监测成本并提高工作效率是当前公路边坡安全监测的重点发展方向。得益于图像处理技术的发展,研究提出基于视觉测量的公路边坡位移监测技术,在隐患边坡上布设视觉监测标靶,利用高清摄像头拍摄的视觉标靶图像,通过图像灰度化、图像滤波、角点检测和位移量计算等一系列图像处理技术,将图像中像素的变化还原为视觉标靶的实际位移,从而判断公路边坡状态。研究通过室内试验和现场验证,证明视觉测量技术在公路边坡位移监测上的可行性,对公路边坡安全监测具有重要意义。

关键词：数字图像处理公路边坡视觉测量位移监测传感器

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基于探地雷达的土体空洞病害仿真模型研究

科技创新与应用 2024年第16期14卷 95-98页

作者：奚晨晨迟凤霞严守靖浙江省交通运输科学研究院杭州310012 浙江省道桥检测与养护技术研究重点实验室杭州310012

为研究不同雷达天线频率下对土基空洞病害大小及位置的测量条件及精度,采用有限时域差分法开展计算不同空洞大小及埋深下随着雷达天线中心频率变化的仿真模型。结果表明,低频雷达天线发射的雷达波能量消散较快,波长较大,无法接受有效的... 详细信息

为研究不同雷达天线频率下对土基空洞病害大小及位置的测量条件及精度,采用有限时域差分法开展计算不同空洞大小及埋深下随着雷达天线中心频率变化的仿真模型。结果表明,低频雷达天线发射的雷达波能量消散较快,波长较大,无法接受有效的地面反射波且对于较小的物体识别精度不够;当地下空洞病害小于10 cm时,需要大于900 MHz的高频天线才可以明确其病害种类及大小,当病害大小为20 cm×20 cm时,需要选择中心频率750 MHz以上的天线,当病害大小为30 cm×30 cm时,需要选择中心频率500 MHz以上的天线作为探测工具。

关键词：有限时域差分 GprMax 探地雷达中心频率空洞

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公路工程试验检测数字化管理系统建设

交通世界 2024年第16期 14-16页

作者：徐建张华卿浙江省交通运输科学研究院浙江杭州311305 浙江省道桥检测与养护技术研究重点实验室浙江杭州311305

以《浙江省公路水运工程试验检测“数字赋能”专项行动三年实施方案》为出发点,建设公路工程试验检测数字化管理系统,将互联网和手机移动端作为试验检测数字化管理系统运行的载体,对试验检测关键要素、主要过程进行数字化管理,采用仪器... 详细信息

以《浙江省公路水运工程试验检测“数字赋能”专项行动三年实施方案》为出发点,建设公路工程试验检测数字化管理系统,将互联网和手机移动端作为试验检测数字化管理系统运行的载体,对试验检测关键要素、主要过程进行数字化管理,采用仪器设备物联网的形式,实现试验检测原始数据的实时上传、试验检测报告自动生成、试验检测过程视频录像实时存储功能,从而达到试验检测工作质量事先可预防、事中可掌控、事后可追溯的目的。

关键词：试验检测数字化管理系统

基于振动传递率函数的水泥混凝土铺面脱空识别方法

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北京工业大学学报 2024年第4期50卷 453-465页

作者：吴荻非向晖刘成龙沈宾宾曾孟源浙江省道桥检测与养护技术研究重点实验室杭州310023 同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804 中建铁路投资建设集团有限公司北京102601

为提高水泥混凝土铺面脱空识别的准确性和便捷性,提出一种基于振动传递率函数的板底脱空识别方法。首先,建立了九块板全尺寸铺面结构三维有限元模型,获取冲击荷载作用下铺面板的多点加速度响应;其次,在2个振动传递方向上,分别计算相邻2... 详细信息

为提高水泥混凝土铺面脱空识别的准确性和便捷性,提出一种基于振动传递率函数的板底脱空识别方法。首先,建立了九块板全尺寸铺面结构三维有限元模型,获取冲击荷载作用下铺面板的多点加速度响应;其次,在2个振动传递方向上,分别计算相邻2个测点间的振动传递率函数,分析特定频段内传递率函数的差异,并提出传递率损伤指标(transmissibility-damage indicator,TDI)及其矩阵表达式;最后,计算分析11种不同脱空形式、程度下TDI矩阵的差异,并分析测点布设方式、信号噪声水平对TDI矩阵的影响。结果表明:该脱空判定指标能较好识别定位板角和板边局部脱空。所得TDI矩阵在板角脱空的2个传递方向均十分显著,在板边脱空的垂直脱空边方向较为显著;对于板中脱空,2个传递方向上的TDI矩阵均无法有效识别。板中脱空的分布与TDI矩阵的分布一致性较差;对于多区域脱空,其计算得到的TDI矩阵与单区域脱空类似,对于板角和板边局部脱空均能有效识别;测点布设越密,TDI矩阵的分布与脱空分布的一致性越高。然而,该识别方法对噪声水平较为敏感,噪声水平越高,识别精度越低,需要较高精度的传感器或设备予以支撑。

关键词：道路工程脱空识别振动传递率函数水泥混凝土铺面板有限元分析识别指标

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绿色隧道建设和养护技术研究现状

公路交通科技 2024年第4期41卷 132-145页

作者：高晓静崔丹怡李磊许崇帮交通运输部公路科学研究院北京100088

随着“双碳”国家战略的稳步推进,绿色发展理念更加深入人心,作为提升交通运输效率与服务水平的重要基础设施,绿色隧道越来越受到重视。综合分析了绿色交通相关的国家政策要求、绿色隧道相关技术研究成果。从绿色理念、生态环境保护、... 详细信息

随着“双碳”国家战略的稳步推进,绿色发展理念更加深入人心,作为提升交通运输效率与服务水平的重要基础设施,绿色隧道越来越受到重视。综合分析了绿色交通相关的国家政策要求、绿色隧道相关技术研究成果。从绿色理念、生态环境保护、资源集约节约利用、节能降碳减排、舒适便捷、智能高效等角度解析了绿色隧道的内涵及外延,给出了绿色隧道的定义。基于建设期和运营期绿色隧道的技术特点,梳理总结了预制装配式技术、地源热泵技术、低碳混凝土材料研发、隧道环保选线、洞口洞门绿色设计、施工污水处理技术、洞渣再利用、低回弹喷射混凝土材料研发、照明节能技术、通风节能技术、主动降噪和被动降噪技术、运营隧道智能巡检系统、病害自动化检测和精准识别技术的相关研究成果和发展现状。综合考虑绿色隧道相关技术的不足和发展趋势,从隧道标准化建造成套技术、低碳结构材料工程应用、全生命周期隧道信息模型技术、生态环境负效应评价和生态环境保护及复原、废弃物资源化利用及无害化排放、机电系统智能控制及绿色辅助技术、智能装备等方面阐述了绿色隧道未来的发展方向,可为隧道绿色化转型提供一定的参考。

关键词：隧道工程绿色技术综述生态环保节能低碳资源节约集约

面向长寿命的既有高速公路沥青路面延寿设计综述

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交通运输工程学报 2024年第2期24卷 20-49页

作者：吕松涛赵霈鲁巍巍彭幸海王金平陈淇雷伟蒲昌瑜长沙理工大学交通运输工程学院湖南长沙410114 长沙理工大学公路养护技术国家工程研究中心湖南长沙410114 长沙理工大学极端环境绿色长寿道路工程全国重点实验室湖南长沙410114 河北省交通规划设计研究院有限公司河北石家庄050051

面向中国长寿命公路建设工程的需求,介绍了中国、美国和欧洲各国长寿命沥青路面的基本概念和发展历程,总结了中国和欧美国家长寿命沥青路面设计理论与方法的研究和发展现状,梳理了欧美国家既有沥青路面检测与评价、延寿处治设计方法,论... 详细信息

面向中国长寿命公路建设工程的需求,介绍了中国、美国和欧洲各国长寿命沥青路面的基本概念和发展历程,总结了中国和欧美国家长寿命沥青路面设计理论与方法的研究和发展现状,梳理了欧美国家既有沥青路面检测与评价、延寿处治设计方法,论述了中国典型既有沥青路面延寿设计方法的研究与发展现状,对比分析了不同新建道路长寿命设计方法和既有沥青路面延寿设计方法的优缺点和适用性。研究结果表明:目前尚未形成统一的长寿命沥青路面设计标准,研究与应用仍处于发展完善阶段,长寿命沥青路面依旧是未来路面领域的研究热点;耦合交通与环境因素,建立多指标控制的长寿命沥青路面设计体系是今后应重点研究的方向;长寿命沥青路面结构设计在今后将向非线性、多维度、概率型和动态化转变;基于结构层寿命逐层递增的长寿命沥青路面延寿设计方法可使沥青路面结构使用年限翻一番,相关工作可为既有沥青路面延寿设计方法和体系的构建及应用提供有价值的参考和见解,以满足中国长寿命公路建设工程发展需求;既有沥青路面延寿设计是道路工程可持续发展的重要课题,未来应加强长寿命沥青路面技术的研究和推广,提高路面的综合质量,满足不断增长的道路运输需求,为建设优质、高效、绿色、安全的交通基础设施做出更大贡献。

关键词：路面工程长寿命既有道路高速公路沥青路面延寿设计

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基于机器视觉法的桥梁表观病害检测研究综述

中国公路学报 2024年第2期37卷 1-15页

作者：刘宇飞冯楚乔陈伟乐樊健生清华大学土木工程系北京100084 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084 广东省公路建设有限公司湾区特大桥养护技术中心广东广州510000

桥梁作为重要的基础设施,承担着道路交通和人员、货物运输等重要任务。桥梁表观病害的及时有效检测具有确保公共安全、延长桥梁使用寿命、及时排查风险等重大意义,有助于提高桥梁服役阶段的可靠性和耐久性。近年来,随着计算机视觉、人... 详细信息

桥梁作为重要的基础设施,承担着道路交通和人员、货物运输等重要任务。桥梁表观病害的及时有效检测具有确保公共安全、延长桥梁使用寿命、及时排查风险等重大意义,有助于提高桥梁服役阶段的可靠性和耐久性。近年来,随着计算机视觉、人工智能等技术的快速发展,机器视觉法逐渐成为了桥梁表观病害检测的新兴手段之一。首先,通过详细分析近年来该领域的多篇相关文献,综述了基于机器视觉法进行桥梁表观病害检测的关键技术,包括检测平台研发技术、数据采集技术、图像处理技术、三维建图技术、病害定位技术和病害参数量化技术等。其次,通过分析现有研究开展检测工作的流程,总结了基于机器视觉法进行桥梁表观病害的技术框架,并分析了其中各个流程之间的功能与联系。上述关键技术的综述与技术框架的总结可为研究者开展检测工作提供一定的参考。最后,根据现有研究在实施检测任务时自动化程度的不同,提出了基于机器视觉法进行桥梁表观病害检测的智能化分级,包括人工检测辅助、病害定位检测、局部自动检测、整体自动检测、高度自动检测和完全自动检测6个等级。对比文献研究可知,现有研究虽然已经脱离了传统的人工检测的阶段,但仍与完全自动检测具有一定的差距。该领域仍具有较强的研究价值与广阔的应用前景。

关键词：桥梁工程工程检测综述表观病害机器视觉技术体系

矿物掺合料对水泥-水玻璃注浆材料性能的影响

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科学技术与工程 2022年第2期22卷 773-780页

作者：迟凤霞韩博孙艺涵程沁灵周文静浙江省道桥检测与养护技术研究重点实验室杭州310000 浙江省交通运输科学研究院杭州310000

为保证道路工程注浆材料具有良好的工作性、抗水分散性和较少的泌水率,采用粉煤灰和矿渣微粉为矿物掺合料、膨润土为浆体稳定剂以及水玻璃为促凝剂,研究了矿物掺和料种类及含量对水泥基-水玻璃双液注浆材料性能的影响规律。结果表明,适... 详细信息

为保证道路工程注浆材料具有良好的工作性、抗水分散性和较少的泌水率,采用粉煤灰和矿渣微粉为矿物掺合料、膨润土为浆体稳定剂以及水玻璃为促凝剂,研究了矿物掺和料种类及含量对水泥基-水玻璃双液注浆材料性能的影响规律。结果表明,适量的粉煤灰可以提高水泥基浆液的流动性,而且可以有效增加水泥基浆液的有效水胶比;矿渣微粉对水泥基浆液的流动性无明显影响,但可有效提升水泥基浆液结石体后期抗压强度;以粉煤灰为矿物掺合料的水泥基-水玻璃双浆材料力学性能优于矿渣微粉,但矿渣微粉对浆液结石体的孔结构改善效果更好。

关键词：注浆材料粉煤灰矿渣微粉水玻璃微观形貌

三轴压缩下巷道围岩蠕变参数分析及寿命预测研究

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矿业研究与开发 2023年第1期43卷 103-108页

作者：袁岽洋王强章伟康王皓正翟俊莅浙江省道桥检测与养护技术研究重点实验室浙江杭州311305 浙江省交通运输科学研究院浙江杭州310023

为了研究不同围压作用下巷道围岩的蠕变力学特性,采用RLJW-2000流变仪开展了砂岩单轴压缩蠕变和围压为2 MPa、4 MPa、6 MPa和8 MPa的三轴压缩蠕变试验,引入一个带有长期强度和时间阈值的黏塑性损伤元件,与Burgers模型串联构建三维蠕变模... 详细信息

为了研究不同围压作用下巷道围岩的蠕变力学特性,采用RLJW-2000流变仪开展了砂岩单轴压缩蠕变和围压为2 MPa、4 MPa、6 MPa和8 MPa的三轴压缩蠕变试验,引入一个带有长期强度和时间阈值的黏塑性损伤元件,与Burgers模型串联构建三维蠕变模型,分析了不同围压下岩石的蠕变参数演化规律。结果表明:蠕变作用下砂岩长期强度约为峰值强度的72%;建立的三维蠕变模型可以精准地描述不同围压下砂岩三轴蠕变全过程。最后,根据进入加速蠕变的应变阈值和损伤变量演化特征提出了蠕变寿命预测方法,预测结果具有较高的准确度。

关键词：巷道围岩围压三维蠕变模型蠕变参数寿命预测