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公路工程
公路工程

龚赛群

双月刊

1674-0610

glgczz@163.com

0731-85221546

410015

湖南省长沙市芙蓉中路三段472号

公路工程/Journal Highway Engineering北大核心CSTPCD
查看更多>>《公路工程》（原《中南公路工程》）于1975年创刊，是中国公路行业综合技术类科学技术期刊。同时也是“公路运输类中文核心期刊”、“中国科技论文统计源期刊”和“中南公路科技情报网网刊”。专门刊载道路、桥梁及交通工程的理论研究与工程应用文章。包括公路、桥梁、结构理论、路面、路基、人工结构物、线路勘测设计、计算机应用等内容。可供从事交通研究、施工、监理、管理的工程技术人员、管理人员和大专院校、中专师生阅读，亦可供市政、水利、建筑、铁道建筑等土木工程技术人员参考。
正式出版
收录年代

    有机水硬性半柔基层性能及微观特征研究

    蔡燕霞李富林韩武松黄前龙...
    78-85页
    查看更多>>摘要：为研究掺乳化沥青半刚性基层混合料性能及微观特征,在了解原材料物化特性和确定水泥掺量的基础上,设计5种混合料配合比,通过无侧限抗压强度试验、干缩和温缩试验研究了混合料不同期龄的力学与抗裂性能,并根据EDS能谱和SEM扫描电镜分析物质成分和微观结构对性能的影响.结果表明:随乳化沥青有效掺量的增加,混合料无侧限抗压强度和干缩系数、温缩系数呈下降趋势;当掺量小于2％时,7 d无侧限抗压强度满足极重交通荷载一级公路强度要求.微观特征分析发现沥青与水泥水化产物共同构成空间结构网络,使得混合料结构更加密实,但沥青阻碍了部分水泥水化,也会影响空间结构网络的形成,最终使混合料的无侧限抗压强度降低,抗裂性能增强.

    乳化沥青有效掺量抗裂性能微观结构物质成分

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    动载下复合式基层沥青路面的裂缝扩展行为研究

    徐振宽高航李雪连周梓涵...
    86-92页
    查看更多>>摘要：基于断裂力学理论及有限元数值模拟方法,建立塞内加尔MBOUR-KAOLACK(MK)高速公路带裂缝的复合式基层沥青路面三维模型,分析了不同荷载与路面结构层参数对复合式基层沥青路面开裂初期应力强度因子的影响,并与等厚半刚性基层路面对比,分析了裂缝在向上扩展时应力强度因子的变化规律.结果表明:随着车速的降低或轴重的增大,应力强度因子极值逐渐增大,路面裂缝扩展的风险增大.随着路面结构层厚度和沥青层模量的增大,应力强度因子则均在减小.其中,增大半刚性底基层与增大面层厚度对应力强度因子的降幅相近,故增大半刚性底基层厚度更经济.不过,底基层模量的增大会导致应力强度因子增大,也应避免使用过高模量的底基层.随着裂缝向上扩展,复合式基层沥青路面和半刚性路面的KⅠ先增大后减小,KⅡ逐渐增大,开裂主导模式逐渐由张拉型转变为剪切型.在裂缝向上扩展的过程中,复合式基层沥青路面的KⅠ降幅比半刚性基层路面更大,且其应力强度因子也小于半刚性基层沥青路面.可见,复合式基层沥青路面的抗裂性更好.

    沥青路面复合式基层裂缝动载应力强度因子

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    基于压实与干湿循环综合作用的粉土路堤稳定性演变规律研究

    骆红军郭一鹏
    93-100页
    查看更多>>摘要：为研究压实和干湿循环综合作用下路堤边坡的长期稳定性,基于室内三轴试验与数值仿真分析,以某高速公路路堤段粉土为研究对象,开展了不同干湿循环次数、压实度下的室内三轴剪切试验,获取了不同干湿循环次数下的抗剪强度参数,并将参数导入至数值仿真模型中开展计算分析,获取了干湿循环对潜在滑移面的影响规律,探索了粉土路堤长期稳定性演变特征.研究表明,压实粉土的强度随干湿循环次数增加而减小,以K=0.93为例,经历干湿循环2、4、6、8次后,黏聚力分别下降24.1％、38.4％、44.1％、51.0％,内摩擦角分别下降11.4％、17.5％、21.9％、25.4％;在不同干湿循环次数下,粉土路堤边坡均存在明显的潜在滑移面,同时滑体上还出现了大量剪切裂隙;路堤边坡在填筑初期的安全系数可满足规范要求,但干湿循环会使路堤的稳定性会出现明显降低,K=0.96、0.93、0.90时,经历8次干湿循环后路堤的安全系数分别下降0.878、0.736、0.587,可见在路堤设计时留足安全储备十分必要,在极端气候偏多的环境下更是应该如此;为提升粉土路堤长期稳定性,提高抵抗病害的韧性,应当重视压实质量和排水.研究成果可为粉土路堤安全储备设计提供有益参考.

    路基粉土三轴试验干湿循环抗剪强度稳定性

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    基于未知荷载法的多锚抗滑桩预拉锚索力设计

    沈振张小兵方建生
    101-105页
    查看更多>>摘要：介绍了索力确定的影响矩阵法,基于该理论建立锚索-抗滑桩锚固Midas模型并通过未知荷载法得到满足位移约束条件的目标索力,最后将设计拉索力和滑坡推力共同作用在桩身上得出相应内力位移.结果表明,在数值设计索力的张拉和滑坡推力加载下,相对于悬臂桩,多锚抗滑桩桩身最大弯矩值大幅减小,此外还能有效控制桩顶位移为0,改善整体桩身的位移状况.

    滑坡治理索力设计数值计算多锚抗滑桩未知荷载法

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    复杂环境下路面病害识别模型优化研究

    刘昆莫洪柳刘衍锋胡靖...
    106-115,166页
    查看更多>>摘要：路面病害自动化检测是道路工程领域的热门研究方向.路面病害因其形态的特殊性与背景的复杂性,导致自动化检测存在精度不够高、泛化性差的问题.针对该现象,基于YOLOv5对主干网络和颈部网络中增加高效的特征提取模块C2F和CBAM,且在检测头网络中增加了微型检测器,形成了优化网络结构;通过车载高清相机自主采集大量具备复杂背景的路面图像,共标记67 942张路面图像以供模型训练,并且采用Mosaic算法和MixUP算法对自建路面病害数据集进行了数据增强;在训练时优化损失函数.最后通过设置消融实验和对比实验来探究模网络优化措施对路面病害检测模型的精度影响.研究结果表明,应用C2F、CBAM模块能够有效帮助网络提高特征提取能力,增加微型检测头能够在多尺度下加强模型的检测能力,采用以上3种措施优化后的网络模型在精准率和召回率上提升了 11.88％和8.69％,mAP取得了 0.719的高分.从病害类别角度而言,模型对纵向裂缝、横向裂缝和坑槽提升了检测精度,尤其是坑槽的检测精度.表明了本文模型在识别路面病害类小尺度的对象时具备优异的检测能力.

    道路与铁道工程路面结构图像处理裂缝检测

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    砂岩对路面基层强度及水稳定性的影响研究

    汤长西颜峰孔垂元王瑞...
    116-122页
    查看更多>>摘要：为了分析砂岩对路面基层强度及水稳定性的影响,研究了不同砂岩置换率下,水泥稳定碎石混合料的无侧限抗压强度、劈裂强度及水稳定性随养护龄期的发展规律.此外,对试件的破坏形态、无侧限抗压强度和劈裂强度之间的关系进行了分析.结果表明:水泥稳定碎石混合料的无侧限抗压强度、劈裂强度和水稳定性均随砂岩置换率的增加而呈现下降趋势,当砂岩置换率为100％时,7、28、60、90 d的无侧限抗压强度较未掺砂岩试样分别降低了 44.1％、21.8％、20.0％、23.4％;劈裂强度分别降低了 38.8％、21.9％、29.6％、29.9％,而当砂岩置换率超过50％时,试样软化系数小于0.85,表明此时水泥稳定碎石混合料抵抗水损害能力较弱.抗压试件的破坏类型和传统的水泥稳定碎石破坏类型相同,为中心抗压破坏,劈裂试件的破坏主要是由界面过渡区和粗集料的破坏造成的.另外,水泥稳定碎石混合料的无侧限抗压强度与劈裂强度之间存在较强的线性相关关系.综合考虑砂岩对路面基层强度及水稳定性的影响,砂岩置换率不宜高于50％.

    公路工程砂岩路面基层强度特性破坏形态水稳定性

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    移动荷载下设GFRP传力杆水泥混凝土路面接缝力学性能研究

    陈文宇李洛克陈美丽
    123-130页
    查看更多>>摘要：基于昭阳西环高速公路水泥混凝土路面,利用ABAQUS建立路面三维有限元模型.分析传力杆直径、面板厚度和模量对设GFRP传力杆路面接缝力学性能的影响,对不同轴重与车速下接缝的力学性能指标进行评价.结果表明30 cm厚C35水泥混凝土面板+φ50 mmGFRP传力杆路面结构形式力学性能最佳,荷载工况为车速80 km/h+轴重250 kN时杆周混凝土拉应力值最大为1.421 MPa,满足规范要求.并根据有限元分析结果对不同直径GFRP传力杆子模型进行路用性能试验,验证了数值模拟的准确性.为设GFRP传力杆水泥混凝土路面的设计参数和路面运营期间车辆轴载与车速限值提供参考.

    道路工程移动荷载GFRP传力杆力学性能

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    高黏疏水抑冰雾封层材料设计和性能评价

    张倩华子全孟圆圆张力恒...
    131-139页
    查看更多>>摘要：为解决南方秋冬季道路被动抑冰滞后和效率低等问题,研发了主动型高黏疏水抑冰雾封层材料.通过正交理论设计、层次模型分析法进行综合性能评价,确定了增黏剂、疏水剂的最佳用量,采用多性能试验评价了路用性能和抑冰性能,确定了抑冰剂的最佳用量.研究结果表明:相比于乳化沥青基材,综合设计得到的最佳掺量高黏疏水雾封层材料的黏聚性和疏水性分别提升了 55.7％、144.3％.抑冰剂掺量为9％～12％时,雾封层材料储存稳定性较好,最佳洒布量为0.06 g/cm2时,固化性能和抗滑性能明显提升,达到最佳平衡状态.抑冰剂掺量与电导率呈显著线性相关,多次浸水循环后,高黏疏水抑冰雾封层材料具有缓释持久性.最佳抑冰剂掺量为9％时,雾封层材料抗凝冰效果达到最佳.

    高黏疏水雾封层材料综合性能正交设计抑冰性能缓释持久性

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    复合纤维沥青胶浆优化设计与性能

    任宪富曹卫东娄术荣唐文涛...
    140-145页
    查看更多>>摘要：为寻求复合纤维沥青胶浆中木质素纤维、聚酯纤维、玄武岩纤维的最优配比,采用最优混料设计与流变试验,建立了纤维配比与车辙因子、蠕变速率与劲度比值之间的回归模型,分析了纤维配比对沥青胶浆流变性能的影响,得到了复合纤维的最优配比.结果表明:复合纤维沥青胶浆的高温流变性能与因子之间呈多元非线性关系,木质素纤维与玄武岩纤维、聚酯纤维与玄武岩纤维之间存在显著的交互作用;低温流变性能与因子之间为多元线性关系,各因子对响应值的影响程度为聚酯纤维＞玄武岩纤维＞木质素纤维;木质素纤维、聚酯纤维、玄武岩纤维的最优配比为0∶0.55∶0.45.

    复合纤维沥青胶浆高温流变性能低温流变性能优化设计

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    无机复合阻燃剂表面改性及沥青燃烧性能研究

    刘沅秦仁杰彭红卫朱沅峰...
    146-153页
    查看更多>>摘要：无机阻燃剂存在掺量大、制备难的问题,为提升其阻燃效率和与沥青材料的相容性,优选了几种具有代表性的无机阻燃材料,基于协同阻燃设计和硅烷偶联剂表面改性技术设计了阻燃剂配方.研究结果表明复合阻燃体系提高了协同阻燃效率(synergistic efficiency,SE),当氢氧化铝(aluminium hydroxide,AH)、氢氧化镁(magnesium hydroxide,MH)和硼酸锌(zinc borate,ZB)的复配比例为4∶1∶1时,SE最大值为1.34,极限氧指数(limiting oxygen index,LOI)达到29.3;确定了 KH-550硅烷偶联剂最佳用量为1.2％,反应温度为70℃,反应时间为45 min,表面改性后的无机阻燃剂粉体分散性和相容性较好,阻燃效率得到进一步提升.通过复配技术和偶联剂表面改性,改善了无机阻燃剂的性能,为公路隧道沥青路面防火设计提供了新的解决思路.

    阻燃沥青无机阻燃材料复合阻燃体系表面改性阻燃性能路用性能

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