? 摘要: 我國(guó)是交通事故頻發(fā)的國(guó)家,交通事故率和事故的嚴(yán)重程度已居世界首位,隨著人們生活水平的提高,交通安全問題已成為人們最關(guān)心的問題。本文分析了道路交通事故產(chǎn)的主要原因和道路線形與道路交通事故的關(guān)系,提出了用布勞斯曲線改進(jìn)道路曲線的設(shè)計(jì)方法和道路線形設(shè)計(jì)的核查方法,以滿足行車的力學(xué)性能,同時(shí)滿足線形連續(xù)、指標(biāo)均衡、視覺良好、景觀協(xié)調(diào)、安全舒適等要求,使道路曲線與地形和車輛的行駛軌跡達(dá)到完美的組合。
??? 關(guān)鍵詞: 交通安全 布勞斯曲線 道路線形
??? 我國(guó)是世界上黃土分布最廣泛的地區(qū),而且在我國(guó)西北地區(qū)黃土地層也是最厚,最完整,分布連續(xù),非常具有代表性。
??? 由于黃土濕陷變形具有突變性,非連續(xù)性和不可逆性,對(duì)工程產(chǎn)生的危害嚴(yán)重,其主要原因是對(duì)黃土浸水后的變形特性和浸水破壞機(jī)理認(rèn)識(shí)不夠。所以有必要對(duì)黃土浸水后的變形特性和浸水破壞機(jī)理做進(jìn)一步研究,建立系統(tǒng)的防治措施和設(shè)計(jì)計(jì)算方法,從而減少黃土濕陷對(duì)各種工程的危害。
??? 1. 研究現(xiàn)狀
??? 經(jīng)研究,影響黃土濕陷性的微觀因素主要有黃土的微觀結(jié)構(gòu)特征、顆粒組成、化學(xué)成分;宏觀因素主要有黃土的含水量和上覆壓力大小。
??? 對(duì)于微觀因素的研究主要集中在以下幾個(gè)方面:通過對(duì)骨架顆粒的微觀結(jié)構(gòu)變形分析,認(rèn)為黃土的濕陷過程就是骨架顆粒的分解和重新排布的過程;而對(duì)孔隙的微觀結(jié)構(gòu)變形分析認(rèn)為黃土的濕陷過程是大孔隙破壞,中孔隙變形,小空隙、微空隙增多,空隙比減小的過程;而對(duì)膠結(jié)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)變化分析認(rèn)為黃土的濕陷破壞主要是土中骨架顆粒膠結(jié)的破壞。在外力作用下,黃土顆粒原先的粒間膠結(jié)力遭到破壞,骨架顆粒脫離原先膠結(jié)力的約束而重新排列。
??? 對(duì)于宏觀因素的研究主要集中在以下幾個(gè)方面:對(duì)于含水量的研究表明,隨初始水量的增大,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度連續(xù)降低,而且在低含水量下的降低幅度遠(yuǎn)大于高含水量下的降低幅度; 對(duì)于上覆應(yīng)力的研究表明,根據(jù)上覆應(yīng)力的性質(zhì)可分為自重濕陷性黃土和非自重濕陷性黃土兩類,前者是指那些在自重壓力下浸水濕陷的黃土,這種黃土浸水后對(duì)構(gòu)筑物危害極大,即使本身荷重不大的構(gòu)筑物(公路、鐵路和機(jī)場(chǎng)跑道)受水浸后也會(huì)下沉;后者是指在土自重壓力下浸水不發(fā)生濕陷,只有在一定附加荷重下浸水才會(huì)濕陷的黃土。
??? 本研究項(xiàng)目是交通部西部黃土課題的延續(xù),現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)?zāi)壳盎疽呀?jīng)完成,進(jìn)行了部分室內(nèi)試驗(yàn),已經(jīng)獲得的試驗(yàn)資料包括:黃土的物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)、化學(xué)成份和粘土礦物成份四項(xiàng)。通過對(duì)于已有資料進(jìn)行分析,確定濕陷系數(shù)與浸水時(shí)間、含水量的關(guān)系。
??? 2.試驗(yàn)內(nèi)容
??? 黃土具有特殊的工程性質(zhì),為了更好的了解黃土的性質(zhì),做好現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究,在對(duì)黃土路基進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究之前,對(duì)所選定的銀古路輔路K13+140~200試驗(yàn)路段黃土的物理、水理及力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)取樣和室內(nèi)土工試驗(yàn),共?。督M原狀土樣和3組擾動(dòng)土樣。本研究是交通部西部黃土課題的延續(xù)。
??? (1)?? 土的物理性質(zhì)試驗(yàn):主要有顆粒分析試驗(yàn)、天然含水量、天然密度和干密度、比重、孔隙比、飽和度試驗(yàn)、滲透性試驗(yàn)和液、塑限等試驗(yàn)。
??? (2)?? 土的力學(xué)試驗(yàn):主要有直接抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)、三軸排水固結(jié)試驗(yàn)、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、壓縮試驗(yàn)。
??? (3)?? 土的化學(xué)成份分析:主要分析了黃土的化學(xué)成份。
??? (4)?? 土的粘土礦物成份分析:主要進(jìn)行了黃土的X射線定量分析。
??? (5)?? 黃土水理性質(zhì)試驗(yàn):滲透試驗(yàn)、濕陷試驗(yàn)
??? 3.? 試驗(yàn)結(jié)果及分析從顆粒分析試驗(yàn)可以看出,該處地基土的主要為顆粒均小于0.25 mm的粉狀黃土,粉粒直徑為(0.75~0.005mm),少數(shù)土樣是以粘粒(<0.005mm)為主的粉質(zhì)粘土或以粉砂粒(0.25~0.075mm)為主的粉砂。從黃土的顆粒分析結(jié)果可知,該區(qū)黃土為近源風(fēng)積為主,顆粒主要為粉粒,含有較多的粉砂粒。
??? 3.2? 黃土樣物理性質(zhì)試驗(yàn):分別對(duì)6組原狀土樣和3組擾動(dòng)土樣進(jìn)行了土的物理性質(zhì)試驗(yàn)。
??? 根據(jù)土的物理性質(zhì)試驗(yàn)分析可知,該試驗(yàn)段粉狀黃土的天然含水量一般在10%左右,天然密度1.60~1.71g/cm3,干密度為1.45~158g/cm3,飽和度為32.6~31.9%,天然孔隙比為0.697~0.848,說明該段黃土由于粉粒含量較高,并含有少量粉砂粒,導(dǎo)致黃土具有較大的干密度和較小的孔隙比,并且具有較好的透氣性和透水性,所以該黃土具有較低的天然含水量。
??? 由黃土的稠度分析指標(biāo)可知,黃土的液限較低,一般為21.2~27.4%,說明該黃土由于粉粒含量較高,在較低的含水量時(shí)即可產(chǎn)生液化,導(dǎo)致黃土的濕陷和破壞。所以黃土路基的病害防治應(yīng)以防水為主,并輔以其它的工程措施。
??? 3.3? 濕陷試驗(yàn):濕陷試驗(yàn)表明,只有2-(1) 和3-(2)兩個(gè)土樣濕陷較為明顯,為中等濕陷性黃土(濕陷系數(shù)為0.03~0.07之間),其他土樣濕陷性均不明顯。
??? 在對(duì)土樣的室內(nèi)研究中,除了對(duì)土樣的一般物理性質(zhì)進(jìn)行試驗(yàn)外,還對(duì)土樣的濕陷性與浸水的關(guān)系進(jìn)行了研究,不僅對(duì)試驗(yàn)路段的黃土進(jìn)行了研究,還對(duì)其它路段的黃土浸水特性進(jìn)行了對(duì)比研究。如黃土的變形量與浸水時(shí)間的關(guān)系、濕陷量與含水量及飽和度的關(guān)系,為土工材料在道路病害中的防治方法提供了依據(jù)。
??? 黃土浸水時(shí)間與濕陷變形系數(shù)關(guān)系,寧夏黃土的濕陷產(chǎn)生和一般黃土的濕陷性質(zhì)一樣,均為快速形成,但不同地區(qū)由于黃土的顆粒組成和化學(xué)成份不同,濕陷產(chǎn)生的速度不同,在西部和北部地區(qū),由于接近顆粒源區(qū),顆粒直徑相對(duì)較大,并含有較多的可溶鹽類,粒間接觸以點(diǎn)接觸為主,可溶鹽充填,孔隙類型以架空孔隙為主,在受到水浸后,可溶鹽的運(yùn)移需要一個(gè)過程,產(chǎn)生濕陷的速度相對(duì)較慢,濕陷變形量也相對(duì)較小,大約產(chǎn)生濕陷的過程需要10~20分鐘,而南部和東部地區(qū)黃土,顆粒較細(xì),礦物顆粒多呈片狀,孔隙多為絮狀結(jié)構(gòu),易被壓縮而產(chǎn)生快速的壓縮變形,導(dǎo)致濕陷的形成,而且濕陷變形量往往較大,產(chǎn)生濕陷的過程較短,一般在幾十秒內(nèi)即形成大范圍的濕陷。
??? 當(dāng)黃土處于干燥狀態(tài)時(shí),黃土的變形系數(shù)很??;當(dāng)黃土的含水量增加,變形系數(shù)隨著含水量的增加而明顯增大;當(dāng)含水量達(dá)到一定程度時(shí),含水量增加而變形系數(shù)趨于一穩(wěn)定值;然后隨著黃土的含水量的繼續(xù)增加,到某一極限值后,黃土的含水量增加,變形系數(shù)再次明顯增加。
??? 在黃土的增濕變形過程中,黃土的變形系數(shù)變化經(jīng)歷了兩次快速增加的過程,第一階段即黃土的含水量增加,黃土的變形系數(shù)增大的過程,也即黃土隨著含水量的增加產(chǎn)生濕陷的過程,當(dāng)黃土的含水量增加到20% 左右時(shí),變形系數(shù)不再增加,即濕陷系數(shù)趨于穩(wěn)定或逐漸減小,至含水量增加到25%左右時(shí),黃土的變形量基本穩(wěn)定,濕陷性基本消失。第二階段是當(dāng)黃土原含水量增加到25%以后,隨著黃土含水量的增加,黃土所產(chǎn)生的變形繼續(xù)增加,即黃土開始產(chǎn)生液化變形,在一定的壓力作用下,黃土顆粒間粘結(jié)力消失,產(chǎn)生快速變形而黃土產(chǎn)生結(jié)構(gòu)破壞,呈液態(tài)形式,這是黃土含水量增加產(chǎn)生液化的階段。
??? 當(dāng)黃土處于干燥狀態(tài)時(shí),黃土的變形系數(shù)很?。划?dāng)黃土的飽和度增加,變形系數(shù)隨著飽和度的增加而明顯增大;當(dāng)含水量達(dá)到一定程度時(shí),飽和度增加而變形系數(shù)趨于某一穩(wěn)定值;然后隨著黃土的飽和度的繼續(xù)增加,到某一極限值后,黃土的飽和度增加,變形系數(shù)再次明顯增加。這一規(guī)律與黃土的含水量和變形系數(shù)關(guān)系一致。
??? 4. 結(jié)論
??? 本研究是交通部西部黃土課題的延續(xù),研究重點(diǎn)濕對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析,從而獲得濕陷變形系數(shù)于浸水時(shí)間、含水量之間的關(guān)系,得出結(jié)論如下:
??? (1)黃土浸水初期,濕陷變形系數(shù)迅速增加。經(jīng)過10~20分鐘,濕陷變形趨于穩(wěn)定。濕陷變形速度的不同是由于黃土的微觀結(jié)構(gòu)存在差異而造成的。
??? (2)當(dāng)含水量較低時(shí),濕陷變形系數(shù)隨含水量的增大而增大;當(dāng)含水量達(dá)到某一定值時(shí),黃土的濕陷變形系數(shù)呈階梯狀增長(zhǎng);當(dāng)含水量超過25%后,黃土產(chǎn)生液化。
??? (3)黃土的飽和度和變形系數(shù)關(guān)系與黃土的含水量和變形系數(shù)關(guān)系一致。