基于環(huán)境因素的公路隧道路面結(jié)構(gòu)型式研究.pdf

1、近年來,隨著我國公路建設(shè)的迅速發(fā)展,隧道里程不斷增多,但由于隧道路面處于較為封閉的環(huán)境中,按照一般路段路面結(jié)構(gòu)設(shè)計方法進行隧道路面結(jié)構(gòu)設(shè)計不一定適應隧道路面的實際情況,因此公路隧道路面結(jié)構(gòu)型式的選擇引起了越來越多的關(guān)注。本文通過對公路隧道內(nèi)溫度、交通噪聲、照明等環(huán)境進行定量分析,并據(jù)此對隧道路面結(jié)構(gòu)與材料選擇、公路隧道內(nèi)降噪優(yōu)化設(shè)計等問題進行深入研究,以期為科學地進行公路隧道路面結(jié)構(gòu)與材料選擇提供理論依據(jù)。
　　 本文主要進行了

2、以下幾方面的研究工作:(1)采用有限元理論對公路隧道內(nèi)空氣溫度進行測算,并對比了長、短公路隧道內(nèi)空氣溫度的差異,分析了引起這種差異的因素,突破了傳統(tǒng)的對公路隧道內(nèi)環(huán)境僅進行粗略的測量現(xiàn)狀。(2)對比分析隧道內(nèi)外路面溫度場的影響因素,認為公路隧道內(nèi)路面溫度場分析中僅需考慮空氣對流換熱和空氣輻射換熱2種路表與外界熱交換的形式,通過建模對長、短公路隧道內(nèi)瀝青路面溫度場的相關(guān)指標(包括路面結(jié)構(gòu)溫度、變溫速率和溫度梯度)進行深入分析,將分析結(jié)果用

3、于隧道內(nèi)水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計,提出長隧道內(nèi)水泥混凝土板長可增加到8—12m。(3)對公路隧道內(nèi)的聲場特性進行分析,提出一種簡便適用的公路隧道內(nèi)交通噪聲預測方法--修正的相干模型,并將其與國際上常用的不相干模型和ASJ模型方法進行對比,分析了聲源固定、長空間內(nèi)均為硬邊界和聲源移動、長空間內(nèi)設(shè)有吸聲材料時的三種理論預測值與實測值,證明了本文提出的預測方法可用于進一步進行公路隧道內(nèi)降噪優(yōu)化設(shè)計。(4)通過構(gòu)建縮尺模型和現(xiàn)場實測進行公路隧道內(nèi)

4、降噪優(yōu)化設(shè)計,研究了吸聲材料的五種布設(shè)位置和三種鋪設(shè)數(shù)量對降噪效果的影響,提出了吸聲材料或吸聲結(jié)構(gòu)的最佳設(shè)置位置和最佳設(shè)置數(shù)量,相關(guān)研究結(jié)論對提高公路隧道內(nèi)降噪設(shè)計的經(jīng)濟效果、節(jié)約建筑材料具有重要意義。(5)推薦了具有抗滑、降噪、阻燃、反光性能的公路隧道瀝青路面結(jié)構(gòu)型式,從滿足公路隧道路面功能的角度合理確定了混合料的各項設(shè)計參數(shù),重點試驗研究了玻璃珠不同粒徑和不同摻加比例對混合料空隙率、各路用性能、反光效果的影響狀況,推薦最佳的反光材料