高速公路互通式立交路线视距指标研究

为给高速公路设计技术人员提供一种互通式立交路线视距计算方法,根据《公路立体交叉设计细则》(JTG/T D21-2014)相关视距要求,提出了高速公路互通式立交主线线形视距指标计算公式,获得了基于不同高速公路互通式立交主线设计速度的凸形竖曲线最小半径值和圆曲线最小半径值等视距指标,可供高速公路设计技术人员在计算互通式立交参数和设计高速公路互通式立交时使用.     

互通立交匝道平曲线内侧停车视距检验与改善

在互通立交匝道平曲线内侧设置护栏,减小了匝道视距横净距,导致运行车辆停车视距不够,威胁行车安全,应将护栏视为视线遮挡物,并进行运行车辆的停车视距检验。可通过匝道视距横净距的计算方法,由已知的横净距,计算出汽车行驶轨迹半径;根据匝道设计速度、实际横净距、停车视距等,计算出匝道在不同设计速度条件下满足视距要求的临界圆曲线半径,并按一般地区对应的停车视距计算确定匝道横净距。已建成的互通立交,若匝道平曲线半径未达到临界值要求,应采取加宽硬路肩、外移护栏等视距改善措施,加宽横净距,或将行驶速度按低一级的设计速度进行合理限制,以提高行车安全性。     

山区高速路小半径曲线段中分带外侧车道停车视距保障研究

由于山岭重丘区高等级公路进行线型设计时，因地形限制，小的圆曲线半径往往难以避免，无法满足中分带外侧的停车视距要求。文章结合G213策克至磨憨公路乐都至化隆段，提出不能满足停车视距时的解决措施及注意问题，以供参考。     

具有中央分隔带公路弯道外侧超车车道的视距

为了满足具有中央分隔带公路弯道外侧超车车道停车视距的需要,保障行车安全,根据汽车在超车车道上的行驶特性,分析了具有中央分隔带公路弯道外侧超车车道上司机视点的位置和横净距。计算结果表明在极限最小半径和一般最小半径下,中央分隔带外侧超车车道的停车视距小于规范规定值,并提出了解决方案和措施,供公路设计时参考。     

山区高速公路超车道小客车停车视距安全性

行车视距是道路设计一个重要的控制指标。山区高速公路行车时,超车道上左转弯因车速高和距离中央分隔带近,驾驶人视距常受限,对行车安全造成较大影响。针对现有二维停车视距模型参数选择不够合理问题,采用运行速度预测和实际速度测试相结合,以运行速度和制动减速度综合修正小客车二维停车视距模型,根据不同纵坡值计算超车道小客车停车视距。在山区高速公路横净距一般设计值为2.45m和2m条件下,计算得出满足超车道左转弯停车视距的最小圆曲线半径。最后建立了考虑横断面和超车道左侧影响因素的三维动态视距模型。研究结果表明:现有山区高速公路超车道小客车停车视距设计值偏小,对于设计速度为100km/h和80km/h,超车道小客车停车视距相应推荐为200m和170m;建议在左转弯视距不足处加宽横净距和增设视线诱导安全设施,以保证实际超车道小客车行车安全。     

基于可靠度的隧道行车视距影响因素分析

为了研究隧道中曲线半径、路面摩擦系数、横净距及净高等不同设计参数对隧道行车视距的影响,将车辆运行速度、路面摩擦系数、驾驶人反应时间、隧道横净距及设计净高作为随机变量,以可靠度理论为基础,构建了隧道中平、竖曲线段的行车视距功能函数.通过改变隧道行车视距影响参数的设置,分析了隧道中行车视距的安全可靠性,并提出了隧道中行车视距的可靠性求解步骤.研究结果表明,隧道内行车视距失效概率随着曲线半径、路面摩擦系数、设计净高、隧道横净距的增加而减小,随着运行速度的增加而增大;设计净高、侧墙也对隧道内的行车视距产生影响.     

基于可靠度理论的公路路线设计

针对公路路线设计参数的不确定性,以概率论为基础,建立公路路线设计指标,包括停车视距、平曲线半径以及竖曲线半径可靠度模型,通过可靠度指标和失效概率,分析路线设计指标的可靠性。研究结果表明:为确保停车视距设计指标可靠性,公路某一点停车视距的下降应控制在15%范围内,横向摩擦因数的降低将大大影响平曲线半径设计的可靠性;竖曲线半径下降超过某一值时其可靠性将大幅度降低。该研究为道路设计人员在线形设计指标的安全性和经济性之间的合理选择提供理论依据,也为公路设计人员提供了新的设计思路。     

单洞螺旋隧道平曲线半径选择及运营安全对策

山区高等级公路在路线布设时往往因条件受限而需要在较短路段集中升坡或降坡。螺旋展线因比回头展线具有更好的线形指标而被采用,在避开不良地质,克服大高差、大纵坡方面取得了较好的效果。通过对云南某二级公路新安螺旋隧道的控制线形安全性指标:停车视距、曲线内侧车道横净距、临界最小圆曲线半径及运营安全的检验计算,来保证隧道平面线形的安全性,以寻求一个具有代表性的小半径螺旋曲线隧道安全的线形方案及运营安全对策。     

设计平底直动从动件凸轮机构的一种方法

从凸轮机构接触疲劳破坏这一主要失效形式出发,并考虑从动件预期运动规律对凸轮轮廓曲线最小曲率半径的基本要求,借助于极值和数值计算的理论,提出一种同时满足接触疲劳强度与实现预期运动双重约束条件的平底直动从动件凸轮机构基本尺寸——凸轮最小基圆半径的选择依据,从而扩展了此类凸轮机构的设计计算方法。     

公路隧道照明智能控制技术研究

为实现隧道内“灯光随车移动”控制技术,在隧道合适位置布设测速线圈,采用RBF神经网络模型预测相邻线圈间的车速。根据隧道特点建立隧道停车视距模型,从而确定了既符合实际又能保证行车安全的灯光长度。最后,给出照明灯智能控制思想。实例分析表明,当交通量低于3 000辆/天时,节能率能达到90%以上。     

驾车接近隧道过程中驾驶员的适应亮度变化规律

在驾车接近隧道过程中,驾驶员的适应亮度随视野内景物的变化而变化。基于驾驶员视觉适应进行隧道照明设计需要掌握驾驶员在接近隧道过程中适应亮度的变化规律,为此,以4座隧道为测试对象,对驾驶员在不同时段驾车接近隧道过程中距隧道一个停车视距内不同位置处的适应亮度进行了实测研究。结果发现,驾驶员在不同测试时段接近同一隧道过程中,其适应亮度变化规律基本相似;驾驶员在接近隧道的过程中,适应亮度逐渐降低,但其适应亮度的降低不是线性的,从驾驶员距隧道洞口20~30m开始,适应亮度下降的速率变大。     

考虑地层蠕变效应的桥梁桩基施工对邻近运营地铁隧道的影响

为研究桥梁桩基施工引起地层蠕变行为对邻近地铁隧道安全运营的影响,依托实体工程,采用卸荷条件下黏土蠕变特性试验确定了隧道周围土体的蠕变模型,通过数值模拟手段(FLAC3D软件)与现场监测相结合的方法,分析了桩基开挖期间地铁隧道的竖向位移、水平位移和应力分布状态。结果表明：广义Kelvin本构模型能够较为准确的描述黏土体开挖卸荷时的蠕变效应;桩基开挖后,邻近地铁隧道衬砌位移不断增大,随后进入稳定状态;随着桩基开挖数量的增加,地铁隧道竖向位移和水平位移总体表现为下沉和向外收敛趋势;桩-隧最小净距越小,桩基施工对隧道影响越大,采用隧道双侧布桩的施工方式,能够有效降低桩基开挖时隧道拱腰的累计水平位移,有利于地铁隧道的安全稳定运营。     

越江盾构隧道纵向变形曲率与管环渗漏的关系

分析了三次样条插值法在越江隧道纵向变形曲线拟合中的适用性与计算方法,应用三次样条插值对越江盾构隧道纵向变形曲线进行了拟合,并通过曲线拟合方程计算了隧道全长纵向的变形曲率.应用越江隧道纵向结构分析模型计算了隧道不同纵向变形临界状态下的纵向变形曲率与环缝张开量的关系,并通过与越江隧道渗漏现场检测结果的分析对比,对越江隧道纵向变形曲率与管环渗漏间的相关性进行了评价.研究表明:与地铁隧道相比,越江隧道曲率半径的限值要求可适当放宽.越江隧道纵向变形曲率半径小于2 407.1m、环缝张开量大于3 mm时,隧道发生渗漏的概率较大.越江隧道纵向变形曲率半径小于1 256.8 m、环缝张开量大于6mm时,环缝密封止水措施失效,隧道可能会出现较严重的渗水漏泥现象.     

右转圆曲线处避险车道流出角度与引道长度

采用UC-win Road 9.0驾驶仿真平台,对设置于右转圆曲线的紧急避险车道的流出角与引道阈值进行研究.选择方向调整时间、最小转向半径、方向盘转角幅值、方向盘转角频率4个指标对16名驾驶员驶入避险车道的数据进行回归分析,确定各指标与圆曲线半径的定量关系模型.随后,通过二阶聚类的方法缩小了流出角度与引道的设置范围.最后,考虑车辆的横向行驶稳定性,确定了避险车道的设置参数.建议将紧急避险车道设置于半径1 000m及以上的主线处,流出角0°~5°,引道6s设计行程.条件困难时,紧急避险车道可设置于半径600~1 000m的曲线处,流出角0°~5°,引道为9s设计行程,流出角5°~10°,引道为12s设计行程.     

曲率半径对小净距超大断面隧道地震响应的影响

为揭示不同曲率半径对小净距超大断面隧道地震响应特征的影响,以长乐龙门隧道为研究对象,分别建立曲率半径为400、 600、 800、 1 000和∞m的模型.结果表明,在横向和纵向地震的作用下,曲率对小净距超大断面隧道地震响应有较大影响.受曲率半径的影响,隧道左右洞凸侧(右侧)的内力均大于凹侧(左侧),且随着曲率半径的减小,右侧内力与左侧内力的差距增大.此外,曲线隧道拱顶和仰拱处的弯矩、剪力均随着曲率半径的减小而增大,而拱脚处的弯矩、剪力、轴力则均随着曲率半径的减小而减小.位移受曲率半径影响较小,变化幅度不超过1%.因此,隧道抗震设计时应考虑隧道曲率半径的影响.     

浅埋暗挖黄土隧道地层及围岩力学特性变化规律

以新建蒙华铁路运煤通道青化砭隧道为依托,埋设地层变位和围岩应力测试元件,对开挖时黄土地区大跨径浅埋隧道的地层及围岩力学特性变化规律进行了研究。结果表明：拱顶沉降和水平收敛变形可分为均匀变形阶段和稳定变形阶段,竖向地层沉降随埋深的增大先增大后减小;当工作面稳定时,横截面方向和轴线方向的水平位移超前影响距离分别为8m、15m。滞后和超前开挖时,周围土体横截面方向和轴向水平位移分别向隧道内侧和背离隧道方向发展;初期支护施做后,衬砌应力重新分布,仰拱压力增大,而左右拱腰压力不变。所得结论可为黄土地区浅埋暗挖大跨度隧道的设计和施工提供参考。     

机场纵断面上竖曲线设计的改进方法

对现有机场纵断面竖曲线设计方法作了分析，分析了其缺点，并指明了现有视距判定方法不能处理局部凹形纵断面和设置竖曲线的情况。提出了残余变坡法和抛物线法两种改进后的设计方法，对两种新方法的各种要素进行了推导。并对设计了竖曲线的两类视距判定提出了一种新的计算方法，这种方法克服了现有方法的缺点，而且适合计算机编程。     

超大直径盾构隧道穿越岩溶发育区地表注浆合理加固范围

为研究超大直径盾构隧道穿越岩溶发育区地表注浆合理加固范围,以武汉市某在建工程为依托,设计了以围岩等级、溶洞尺寸及溶洞充填范围为影响因素的正交试验,采用了三维数值方法求解不同方位溶洞与超大直径盾构隧道的最小安全距离,并提出了以最小安全距离主要因素为分段计算准则的地表注浆加固范围确定方法。结果表明：当溶洞位于隧道上方、侧方及下方时,最小安全距离的主要影响因素分别为溶洞尺寸、围岩等级及溶洞尺寸;当溶洞位于隧道上方时,分为4个区段,加固范围在12m~22.5m之间,当溶洞位于隧道侧方时,分为4个区段,加固范围在8m~15m之间,当溶洞位于隧道下方时,分为5个区段,加固范围在8m~15.5m之间。研究成果可为类似工程注浆设计与施工提供参考。