基面层间接触状态对沥青路面力学响应影响

为了研究沥青路面基面层间结合状态对其使用性能的影响,分析了不同层间粘结状况下路面力学响应状况,建立了基于脱层失效理论的基面层间有限元模型,采用子结构分析方法系统研究了精铣刨、胶粉改性沥青、SBS改性沥青、基质沥青等不同层间处治措施对路用性能的影响,并通过室内层间直剪试验对预估模型进行了验证。研究结果表明:与传统定义层间摩擦因数的方法相比,脱层失效理论的层间接触模型更能有效反映不同层间材料、不同粘结层厚度对路面力学性能的影响,并能分析随轮载加重而造成的层间材料刚度损失;在面层厚度较薄、水平力系数较大、超载严重的路段采用精铣刨等处治措施,能有效改善层间受力状况,提高道路寿命。     

埋管水热式融雪系统对桥面铺装结构的影响

为研究车辆荷载对埋入水热管桥面铺装层的影响,结合依托工程,采用有限元程序,建立了数值计算模型,研究了不同埋管间距、埋深、超载等因素对桥面铺装层结构的力学影响。研究结果表明:埋管间距与埋深对桥面铺装沥青层的影响较小;影响管网应力的首要因素为管网埋深,在满足热力学要求的前提下,可适当加大管网埋深,增大管网间距;超载条件下,轴载从100kN增加到200kN,在埋深较浅和埋管间距较小的情况下,管网可以承受桥面超载引起的等效应力的影响;综合考虑导热融雪效果、管网受力、施工、经济等多方面因素,推荐管网埋深2cm,管网间距15cm。从铺装层结构受力角度提出埋管式桥面融雪系统管网布设方案。     

基于需求函数模型的公路网规模预测

针对公路网规划中路网总量的确定问题，系统分析了公路网密度与人口密度、人均GDP的关系，得出了人口增长和经济发展对公路建设速度、规模需求的规律。在经济发展缓慢时期，对公路的运输需求相对较小；随着经济的快速发展，对公路运输的需求越来越大；公路建设超过一定规模时，人口增长和经济发展对公路运输的需求降低，公路建设速度开始减缓。基于Cobb-Douglas生产函数模型，建立了人口、经济增长对公路的需求函数模型。通过1991～2003年统计资料，分析确定了模型参数的合理构成范围，建立了不同时段、不同地区的公路网预测模型。     

图论在工程进度管理中的应用

将图论方法应用于工程进度管理，并通过编程，解决了工程施工网络的绘图及计算问题，采用拓扑排序，求解了最短工期及工程网络的关键路线问题，较之传统方法，具有明显的优势并有助于加快计算机辅助工程管理的进程。     

重交通道路沥青老化规律及评价方法

采用薄膜烘箱加热试验方法,对重交通沥青在不同老化时间和老化温度下的性能指标进行测试,分析了时间和温度对沥青老化的影响,并将薄膜烘箱老化试验与美国战略公路研究计划(SHRP)的沥青性能老化评价方法的相关性进行了对比研究。结果表明:重交通道路沥青在老化10 h(163℃)或老化温度高于163℃时性能变化颇为显著;可采用薄膜烘箱老化试验5 h(163℃)老化前后的软化点比1、0 h(163℃)老化前后的25℃针入度比和15℃延度比来评价沥青老化后抗车辙能力;可采用薄膜烘箱老化试验10 h(163℃)或5 h(180℃)老化前后的针入度比和延度比指标来评价沥青老化后的抗疲劳性能;可采用薄膜烘箱老化试验24 h(163℃)老化前后的延度比或软化点比指标来评价沥青长期老化后的抗裂性能。     

路面板底脱空唧泥判定与自补偿压浆材料处治

针对目前唧泥程度与路面板底脱空相关关系国内外研究较少以及常用压浆材料处治板底脱空存在“二次脱空”的情况,以烟台-威海高速公路试验段为依托工程,通过对试验段唧泥高度观测数据的统计分析,结合钻孔实测板底脱空量,提出基于唧泥高度的路面板底脱空程度判定标准;并引入自膨胀补偿收缩理论,改良有机类和水泥类压浆材料,推荐分别适用于处治路面板底轻度、中度和重度脱空的自补偿式压浆材料.试验段钻孔复核与弯沉检测结果表明:基于唧泥高度的路面板底脱空判定标准准确度可达80％以上;板底脱空路面板经推荐的自补偿式压浆材料处治后弯沉小于0.2 mm.     

三灰碎石快速养生试验及微结构观测对比

为了解决目前公路工程设计和施工周期长的问题,以高温养生作为三灰碎石快速养生的方法,通过试验和电镜扫描技术(SEM),对高温养生、标准养生条件下试样的微结构进行观测对比分析,得到2种养生条件下材料的强度增长关系,从而可用短龄期的高温养生结果确定标准养生龄期180 d的强度.结果表明:通过高温养生可以将养生龄期缩短为25 d左右;可以改善三灰碎石的微结构,提高其早期强度;能快速确定三灰碎石的设计参数和施工配合比设计的主要控制指标.     

环保型改性高分子材料固沙剂实用性能研究

针对沙漠公路沿线风积沙治理问题,通过对多种高分子材料共混物进行改性,得到了一种高性能环保固沙材料。该材料具有适宜喷洒施工、固化快、强度好等特点。取雅鲁藏布江河谷风积沙为实验对象,施以该种固沙剂,进行了渗透性、固化强度、耐久性等试验,得到了该材料在加固风积沙时的最短固化时间和最佳用量。同时将研制的固沙材料与现有固沙产品进行了对比。对比结果表明:该材料在加固风积沙时的抗压强度、抗冻融能力和耐久性均高于常规固沙材料;且环保性能较强,具有良好的应用前景。     

公路隧道内降噪优化设计

为有效降低公路隧道内噪声污染,提高隧道内降噪设计的经济性,从声音传播途径角度进行公路隧道内降噪优化设计.在1∶10缩尺模型中对修正的相干模型和不相干模型理论预测值与实测值进行对比,表明修正的相干模型能准确地对长空间声场交通噪声进行预测.采用修正的相干模型对吸声材料的多种布设方式、布设位置和布设数量进行研究,结果表明:长空间降噪设计中需连续铺设吸声材料,但铺设的位置不受限制;在地面和某一侧边墙连续布设70%长度的吸声材料即可达到较好的降噪效果,而无须在100%范围内布设.研究结果对提高公路隧道内的吸音降噪效果和节约建筑材料提供了理论基础.     

基于Petri网的公路施工资源瓶颈识别和消除

施工资源优化对于保证施工进度、降低施工成本具有重要的作用。对沥青路面机械化施工过程建立了面向对象的Petri网仿真模型，利用Petri网关联矩阵分析法研究了基于资源生产周期的资源瓶颈识别方法。根据施工特点给出了瓶颈消除的4种方法：简单调整方法、考虑生产能力储备系数的调整策略、以主要设备为核心的调整策略、改变施工方法的调整策略，可形成了基于Petri网的资源瓶颈识别和消除方法。工程实例表明，该方法能有效提高施工质量和效率。