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期刊信息/Journal information
公路交通科技
公路交通科技

陈国靖

月刊

1002-0268

gljtkj@vip.sina.com

010-62077751/9198转1031 62031106转813、

100088

北京市西土城路8号

公路交通科技/Journal Journal of Highway and Transportation Research and DevelopmentCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是中央一级学术性期刊，由中华人民共和国交通部主管，交通部公路科学研究所主办，国内外公开发行。刊物主要刊登道路工程、桥梁工程、汽车运用与维修工程、汽车节能、筑路机械、交通工程、公路运输经济与管理、环境污染与防治等方面的科技成果与学术论文，以及设计施工、产品开发、科技信息等内容。
正式出版
收录年代

    岩沥青胶粉复合改性高模量沥青性能研究

    王联芳孙立军吕泉
    1-10页
    查看更多>>摘要：为改善沥青路面抗车辙性能,解决因交通量迅猛增长和重载化而导致的路面车辙病害问题,采用岩沥青、胶粉对沥青进行复合改性,制备高模量胶粉/岩沥青复合改性沥青.随后通过沥青三大指标、黏度、动态剪切流变试验等测试指标分析不同改性沥青的高低温性能特点,并采用抗老化性能试验和储存稳定性试验研究复合改性沥青的高温储存稳定性及抗老化性能的变化规律.利用荧光显微分析(FM)和红外光谱(FTIR)分析技术探明沥青的复合改性机理.结果表明:胶粉和岩沥青的掺入有效改善了沥青路用性能,且胶粉能够削弱岩沥青对沥青低温性能的劣化效果;岩沥青能够有效改善沥青的储存稳定性和抗老化性能.此外,胶粉和岩沥青颗粒使得复合改性沥青的弹性成分明显增加,弹性恢复能力得到提升.随着岩沥青的掺量增加,复合改性沥青的高温抗剪能力提升更加显著;但过量的岩沥青难以分布均匀,容易导致颗粒聚集.胶粉能够在沥青中产生溶胀形成局部的网络结构,岩沥青颗粒则能够分布在这些网络结构中,与沥青进行物理共混,从而提高了沥青的内聚力.确定岩沥青和胶粉的掺量分别为6%和20%.

    道路工程复合改性高模量沥青流变试验改性沥青岩沥青

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    沥青混合料烟气富集方法与释放规律分析

    念腾飞李竞高李萍李树旺...
    11-21页
    查看更多>>摘要：针对拌和站沥青混合料烟气无序排放和治理效果不佳,给自然环境及人体健康造成巨大的危害,以质量法为基础,自行设计组装符合沥青混合料厂拌状态的沥青烟气产生-富集装置,开展了沥青混合料拌和时烟气释放规律的研究.选取 4 种石油沥青,考虑现场拌和站沥青烟气的产生条件,将拌和温度、骨料比表面积及拌和频率确定为影响烟气释放的关键因素,采用实测修正的比表面积计算方法对集料的暴露面积进行计算,分析了各关键因素对厂拌沥青混合料烟气释放量的影响.结果表明:自行设计组装的烟气生成-富集装置具有良好的稳定性,能够保证实验结果的准确性;不同拌和工况下烟气中轻组分的量级远低于重组分,基质沥青经SBS改性后的烟气释放量有所减少;拌和温度是决定烟气释放量最关键的因素,烟气释放量伴随着温度的上升呈现出明显的增长趋势,沥青产烟具有较强的温度敏感性,不同拌和温度下烟气释放量差异显著,160℃及170℃是烟气释放量的跃升节点;沥青混合料的产烟量与骨料的比表面积成正比,骨料的比表面积通过决定沥青的暴露面积直接影响到烟气的释放量;烟气释放量与拌和频率正相关,相较于烟气重组分,烟气轻组分的释放量受到拌和频率的影响较小.研究结果可为拌和站烟气的释放与处置提供理论与技术支撑.

    道路工程环保富集装置质量法沥青烟气烟气释放规律

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    钢渣沥青混合料在道路工程中的应用

    惠迎新王欣宇徐新强赵涛...
    22-38页
    查看更多>>摘要：为了总结钢渣在道路工程领域的研究现状,推动钢渣沥青混合料的应用,把握其发展现状并梳理发展需求,综述了国内外钢渣沥青混合料的应用与研究进展.通过对钢渣沥青混合料的制备与施工工艺进行总结分析,围绕钢渣掺量变化,分析其对沥青混合料路用性能的影响,归纳出目前钢渣沥青混合料的优势与不足.最后,分别对钢渣沥青混合料的经济效益、体积膨胀性和环境影响进行综合评估,旨在为钢渣沥青混合料的深入研究与应用提供启示和借鉴.结果表明:钢渣沥青路面具有路用性能优越、服役寿命长、绿色环保等优势,在多个工程实践中得到了验证;在制备钢渣沥青混合料时,级配、原材料种类以及制备工艺的差异均会对混合料性能产生关键影响;在施工过程中,由于钢渣的特殊性,需严格控制运输、摊铺以及碾压阶段的温度与均匀性;钢渣掺量对沥青混合料的路用性能有显著影响,适当掺入钢渣可提升沥青混合料的水稳定性、高温稳定性、抗疲劳性以及抗滑性,但会降低体积稳定性,综合考虑各项指标后建议钢渣适宜掺量范围为 40%～50%;在钢渣沥青混合料的推广应用中,应综合评估不同地区的经济效益,并选择合适的钢渣处理工艺,以进一步改善钢渣的应用性能、提高处理效率并降低成本,为工程建设带来更好的灵活性和可持续性.

    道路工程钢渣沥青混合料综合评估钢渣掺量制备与施工路用性能

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    基于不同温度SCB试验的沥青混合料低温抗裂性能评价

    张磊李凌云薛海方杨涛...
    39-47页
    查看更多>>摘要：为更方便、准确地评价沥青混合料低温抗裂性能,通过对半圆弯曲(SCB)试验对断裂能成分进行分析,探究了断裂能随温度升高而增加的原因,提出了基于SCB试验计算沥青混合料黏性耗散能方法,并用于评价沥青混合料低温抗裂性能.通过设计SCB试验,测试并评价了 6 种沥青混合料低温抗裂性能.结果表明:沥青混合料断裂能随测试温度升高而增加主要归因于黏性耗散能的增加,通过SCB试验预估沥青混合料黏性耗散能,用以评价沥青混合料低温抗裂性能;以黏性耗散能作为低温抗裂性能评价指标,对比不同再生沥青混合料的黏性耗散能的变化幅度,可以发现最大变化幅度(AC20R40 与AC20R40RA试验组的差异)达到 72.2%,远大于断裂能的变化幅度,可有效区分不同再生沥青混合料的低温抗裂性能,同时也有利于降低试验误差对评价结果的影响;随着试验温度升高,沥青混合料从脆性破坏逐渐转为延性破坏,断裂面中集料断裂面积逐渐减少,且材料原子或分子振动更剧烈,造成沥青混合料表面能逐渐减小,所以出现断裂能随温度先增大后减小的变化规律,其由黏性耗散能引起,断裂能峰值点温度即为黏性耗散能峰值点温度;建议黏性耗散能以―12℃与0℃温度下SCB试验的断裂能之差进行计算,用以评价沥青混合料低温抗裂性能.

    道路工程沥青混合料SCB试验低温抗裂性能黏性耗散能性能评价

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    基于SCB和3D-DIC技术的既有沥青路面剩余寿命预估

    胡洪龙江臣杨洋程龙...
    48-56,78页
    查看更多>>摘要：在改扩建项目中准确评价超服役周期高速公路沥青路面的剩余寿命,对于合理制订既有高速公路沥青路面的利用策略至关重要.从服役周期超过 20 a的高速公路上钻取 27 个沥青混凝土芯样,并制作成 54 个半圆试件,分别进行半圆弯曲(SCB)断裂和半圆弯曲(SCB)疲劳试验,评价既有沥青混凝土路面的抗疲劳特性和剩余寿命.为解决传统测试方法无法实时捕捉沥青混凝土在高周疲劳试验中试件表面裂缝拓展问题,引入立体数字图像关联(3D-DIC)技术监测试件表面应变场以及裂缝长度随疲劳荷载次数的演化趋势,结合K-d tree算法计算了每个疲劳荷载循环对应DIC图像中裂缝长度的变化.同时,采用双线性软化内聚区模型(CZM)确定沥青混凝土裂缝的应变阈值,从而保证了K-d tree算法计算裂缝长度的准确性.构建了Paris方程主曲线消除沥青混凝土开裂参数在不同应力比下的不一致性,在宽荷载域范围内表征各种路段沥青混凝土的抗疲劳性能.结果表明:既有沥青混凝土裂缝的应变阈值为 1980 με;随着应力比的增大,Paris方程A和n参数分别表现出波动增加和平稳下降趋势,而应力强度因子阈值呈平稳上升趋势;K84,K124,K165 路段沥青面层剩余寿命分别为 2.13E+08,3.57E+08,1.02E+07,除K165 路段外,其他路段的剩余疲劳寿命均满足路面设计年限内交通量要求.

    道路工程剩余疲劳寿命SCB试验既有沥青路面CZMParis方程

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    不同温域变化下半柔性路面材料细观界面损伤开裂分析

    谢志惠何天明许克健程宏...
    57-68页
    查看更多>>摘要：损伤开裂是目前影响沥青路面结构耐久与行车安全的重要因素之一.路用灌注式半柔性材料(SFM)通过在沥青混凝土骨架中灌注水泥浆,兼具水泥和沥青特性,具有较好的耐久性及行车舒适性,但SFM界面处由于各相材料变形不协调易引发细观损伤.为了揭示半柔性材料在温度变化过程中的界面损伤,利用有限元分析方法,通过引入内聚力模型(CZM)对SFM界面区域在不同温域下黏结-失效过程进行了模拟分析.首先,以 25%目标空隙率设计SFM的骨架沥青混合料,在对其进行基本性能测试后灌注水泥浆,制备SFM试件.然后通过工业CT扫描,获得SFM的内部截面几何信息,构建细观有限元模型.分别对SFM组分包括开级配沥青混合料、水泥灌浆料以及集料进行不同温度范围内的温缩行为测试,将试验获得的线收缩系数输入有限元模型中进行计算,研究其界面区域在经历不同温域后的应力集中、失效程度及损伤分布等问题.结果表明:与多数工况类似,在从20℃向―30℃降温过程中,SFM内部应力主要集中于集料-沥青-水泥灌浆料界面区域.通过对各降温区段的应力大小及损伤程度分析后,发现 20℃至 10℃降温区间内,沥青膜黏结强度及断裂能最小且承受的不协调变形最大,因此该降温区间内SFM界面处损伤开裂最严重.

    道路工程界面损伤有限元方法半柔性材料内聚力模型温域影响

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    泥炭质土非线性固结理论研究

    阮永芬张福禄乔文件吴龙...
    69-78页
    查看更多>>摘要：在泥炭质土软基固结过程中,孔隙比和渗透系数会随固结时间增加逐渐变小,导致按Terzaghi一维固结理论计算的软基固结值与实测值存在较大误差,故以滇池湖相沉积泥炭质土为研究对象,进行固结-渗透联合试验,研究泥炭质土e-σ',k-σ'之间规律,从而得到e-lg σ',lg k-lg σ'模型,然后引入这两个模型推导出适用于泥炭质土的一维非线性固结理论,并求解出渗压指数Ck =1,Ck =2 两种不同条件下的解析解.根据所取泥炭质土的Ck 不同,当Ck= 1 时,一维非线性固结微分方程的解析解与Terzaghi一维固结方程解析解比较,仅竖向固结系数存在差异;当Ck =2时,一维非线性固结微分方程难以直接得到解析解,可引入激活函数得到非线性固结微分方程的一个特解.研究发现,Ck =1 时,泥炭质土固结过程中Terzaghi一维固结理论预测沉降速率比实测快,固结完成所需时间短;推导的一维非线性固结理论预测的各时间段固结沉降值和实测值接近,预测固结完成所需的时间误差小,且上覆荷载越大St-t关系曲线与实测值越接近,推导的一维非线性固结理论预测结果越精确.研究结果可为泥炭质土类软基提供一种更为精确的固结计算方法.

    道路工程非线性固结理论固结-渗透联合试验泥炭质土土力学渗透系数

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    激光基准公路边坡稳定性网联监测系统

    吴锋王会峰温立民王晓艳...
    79-87页
    查看更多>>摘要：针对在役公路高危边坡对稳定性监测的高精度、实时性、远程需求,提出了一种基于FPGA解算高精度激光基准的光电图像式变形测量监测方法.激光网联监测系统分为激光发射单元和智能靶标接收单元,按功能实现靶标FPGA模块的合理划分,自定义设计了用于无线通信的COM接口.为提高系统精度,设计了靶标暗盒结构,使入射激光从纵向裂缝处透射到光屏,避免环境光干扰.为获得恒定功率的激光光源,设计了三环反馈结构的恒功率激光发射装置.为获得稳定的光斑,采用融合与连通算法,实现光斑的精准定位.建立从世界坐标系到像素坐标系的变换矩阵,通过张氏标定法求解监测系统的内参矩阵和外参矩阵,实现监测系统的三维标定.为更好地完成边坡沉降的远程数据传输,采用WEB技术为边坡监测系统开发远程界面,建立基于MySQL数据库的数据存储与处理系统,并安装于安康市汉滨区张滩-坝河段公路处.实测表明:边坡稳定性监测系统最大监测误差为 0.25 mm,误差百分比小于2.99%;开发的基于云端网络的WEB远程界面系统功能完善,界面友好,可以满足边坡稳定性监测需求;通过为期 1 a的边坡沉降对比测试,本研究测试结果要优于LM优化BP神经网络算法结果,表明本研究测试精度可以满足边坡沉降精度需求.

    道路工程稳定性监测激光公路边坡FPGA

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    裂隙水作用下岩质边坡平面滑动力学模型

    姜楠张安然张芳陈明晖...
    88-95,104页
    查看更多>>摘要：在降雨等水力条件作用下沿岩层层面的平面滑动是顺层岩质边坡最常见的一种破坏模式,而目前关于该类边坡的稳定性计算方法几乎很少考虑裂隙面粗糙度对地下水渗流力及滑面抗剪强度的影响,进而导致其稳定性计算结果误差较大.为此,首先对地下水作用下的顺层岩质边坡受力特征进行分析,认为地下水将对滑动岩体产生 3 个方面的力学作用:张裂隙中的静水压力、滑面上的扬压力和渗流力,由此建立了相应的边坡稳定性计算模型.其次,通过引入裂隙面粗糙度对裂隙抗剪强度及地下水渗流力的影响,提出了考虑裂隙粗糙及地下水渗流力的顺层岩质边坡稳定性计算模型.而后,通过对含一条贯通粗糙裂隙的岩质边坡稳定性为例,验证了该模型计算结果的合理性,同时计算结果表明裂隙面粗糙度系数JRC对边坡稳定性有重要影响,必须予以考虑.最后,基于参数敏感性分析研究了主要参数如裂隙面粗糙度系数、裂隙基本摩擦角、裂隙宽度、裂隙壁面岩石抗压强度及地下水位高度等对边坡稳定性的影响,结果表明:仅裂隙宽度对边坡稳定性影响很小,而其他参数对边坡稳定性影响则相对较大,不容忽视.且裂隙面粗糙度对边坡稳定性的影响与裂隙壁面岩石抗压强度密切相关,随着其增加,裂隙面粗糙度对边坡稳定性的影响程度逐渐变大.

    道路工程岩质边坡平面滑动力学模型裂隙水粗糙裂隙裂隙抗剪强度准则

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    不同道路服务水平下连续梁桥动力响应研究

    韩智强谢刚李路遥赵洲...
    96-104页
    查看更多>>摘要：为了解不同道路服务水平与桥梁动力响应间的内在关系,以(50+100+50)m三跨连续梁桥为工程实例,采用交通流理论,引入平均车头间距与车流密度的相互关系,获取道路服务水平为一级至四级所对应的车辆间距分布规律,基于模态综合法和结构动力学原理,通过轮-桥之间的几何位移和力学耦合关系,组建多车车桥耦合时变动力分析模型,提出多车车桥耦合振动系统数值分析方法,研究不同车辆数量和不同道路服务水平下桥梁关键截面动力响应的变化规律.结果表明:随着车辆数量逐渐增加,桥梁关键截面处的挠度响应时程曲线呈先增大后减小的趋势变化,其中当桥面上的车辆数量为4 辆时,桥梁关键截面的挠度响应幅值达到最大;当桥面上的车辆数量继续增加到8辆时,桥梁挠度响应幅值达到基本稳定.在此基础上,计算得出不同车辆间距变化,即随着道路服务水平由一级变化到四级时,桥梁关键截面挠度响应幅值呈增大趋势,其动力响应均大于单车作用下桥梁挠度响应幅值;而桥梁冲击系数则呈现先增大后减小的变化趋势,也均大于单车规范取值;在不同道路服务水平中均存在有利车队布置形式,使得桥梁振动响应影响较小.

    桥梁工程动力响应模态叠加法连续梁桥道路服务水平

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