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综合述评

  • 三维激光扫描技术在工程建设中的应用研究

    包胜;方玄略;卜航栋;

    阐述地面三维激光扫描技术原理,介绍三维点云数据采集和处理的关键进展,梳理三维扫描技术在地下空间开发利用、结构健康监测、室内工程施工、质量检测与评估、文化遗产保护传承、智慧城市应用、已有工程改造、施工进度跟踪等领域的应用现状。分析该技术应用于不同领域的优缺点及改进方向,指出三维点云数据存储管理、计算分析面临的挑战,并展望三维激光扫描与点云处理在工程中的发展趋势。

    2024年05期 v.53;No.648 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 1087K]
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厦门翔安国际机场专栏

  • 厦门翔安国际机场航站楼三重檐屋盖提升施工技术

    李家帅;任浩旭;李超;王益;吴潘;曹巍;

    在厦门翔安国际机场航站楼建设项目中,屋盖钢结构分上中下3层,上下重叠部分面积大、屋檐高,施工难度大。综合土建施工工艺、施工场地条件、工期等要求,选用满堂脚手架进行安装,并将上层屋檐与船形桁架相连。为保证整体稳定性和施工精度,上层屋檐采用液压提升,中层、下层屋檐安装选用分块吊装或全部分块液压提升方案,控制结构稳定提升。在保证安装质量和精度的前提下,减少施工成本、缩短工期。

    2024年05期 v.53;No.648 11-16+50页 [查看摘要][在线阅读][下载 3356K]
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  • 厦门翔安国际机场航站楼智能建造系统施工应用实践

    施鸿鑫;钟恩;潘光诚;赖伟铭;梁兴杨;

    从硬件、软件、管理应用、平台建设等维度阐述智能建造定义和内涵,介绍智能建造体系的发展与国家相关政策。结合厦门翔安国际机场大型航站楼项目,针对施工时存在的工程体量大、参建方多且信息交互效率低下、部分工作机械性重复且信息化程度低、点多面广且监管难度大等重难点,论述智能建造体系在航站楼施工中的应用实践,并对其施工效率进行量化分析,包括无人机摄影、BIM技术、物联网技术、信息编程等。最后对下一步发展和研究方向进行分析,展望智能建造在航站楼施工中的应用前景。

    2024年05期 v.53;No.648 17-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 1341K]
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  • 倾斜摄影在厦门翔安国际机场航站楼中的应用

    徐彬卿;潘光诚;王岩龙;胡其;罗飞;向福军;

    在厦门翔安国际机场航站楼项目的海砂平衡应用全过程中,阐述基于倾斜摄影的测量技术,并与传统RTK仪器测量方法进行工效与精确度对比,总结倾斜摄影在海砂平衡计算中的可行性及优势。结果表明,倾斜摄影计算不仅满足海砂平衡精度要求,还能够简化外业工作流程,使管理人员在挖填施工过程中能够动态掌握施工情况,对优化项目管理、深化施工部署具有重要意义。

    2024年05期 v.53;No.648 22-25+31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1022K]
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  • 基于仿真分析的跳仓法在厦门翔安国际机场中的应用

    陈鹏;钟恩;胡其;许金福;施鸿鑫;夏远航;

    在厦门翔安国际机场1标段(T1航站楼主楼)项目中,针对邻海机场航站楼采用跳仓法施工对大体积混凝土早期应力的影响,基于有限元方法,分析不同因素下单个施工仓位楼板的早期应力及开裂风险,采用水化模型和传热模型耦合计算水化度场和温度场,通过水化度场计算混凝土力学性能和收缩、徐变性能,将其和温度场一起通过力学模型得到应变场和应力场,并对混凝土楼板跳仓法施工进行仿真分析。结果表明,入模温度、混凝土绝热温升值、楼板分仓平面尺寸、环境温度与湿度对大体积混凝土楼板早期应力均有影响,通过合理控制混凝土楼板仓块尺寸可有效降低其早期应力。仓块浇筑间隔时间影响混凝土楼板早期应力发展,合理的施工工序以及时间间隔可使混凝土受力趋于均匀,减少应力集中现象。

    2024年05期 v.53;No.648 26-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1984K]
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信息化

  • 基于区块链的建筑施工存证管理研究

    王越;陈涛;白小涵;

    当前建筑领域存证管理中存在数据无法共享以及难以溯源等问题,而区块链技术去中心化、不可篡改、可追溯的特性为解决溯源等问题提供解决方案。因此根据建筑的生命期进行阶段划分,并就施工阶段的存证管理为主要研究内容,通过对区块链的初步学习和实践,利用Hyperledger Fabric平台,以宁波大学潘天寿艺术学院的主教学楼和青艺堂施工验收材料数据为数据源,分析和设计基于区块链的建筑存证系统,从而实现施工阶段各单位建立共识并共享存证数据的功能,而后试图推广至商业建筑中。

    2024年05期 v.53;No.648 32-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1301K]
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  • 集成学习在土木工程中的预测研究进展

    张言一;李金辉;杨淑娟;王胜;

    建筑工程项目随着施工进度推进,结构变形程度增大,超过变形临界值时将出现安全事故,且在工程活动和外界气候环境共同作用下,易诱发滑坡等地质灾害。为及时有效发现并解决建设过程中的变形问题,以及可能诱发的地质灾害,将Bagging算法、Boosting算法、Stacking集成学习方法应用于土木工程预测中,以便更加合理地应用智能预测技术。并指出目前存在无法预测前期结构变形、集成学习种类繁多、滞后效应时效性明显的问题,对该技术应用前景进行展望。

    2024年05期 v.53;No.648 37-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 1107K]
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  • 基于异构无人机协同的路桥设施数字化管理系统

    杨学山;

    路桥设施信息化管理存在工作量大、工作时间长、条件艰苦、成本高和效率低等问题。基于路桥设施数字化管理迫切需求,综合应用无人机航拍巡检、影像快速拼接、倾斜摄影测量、WebGIS以及BIM技术,设计路桥设施数字化管理系统,开展路桥设施数字化管理建设,实现无人机影像快速拼接成图支撑应急应用。基于航拍影像的路桥病害检测精细化应用、多机航拍的路桥精细化模型构建,以及基于路桥设施数字化管理Web平台建设,共同推进路桥设施管理信息化、数字化、可视化水平,提高管理效率。

    2024年05期 v.53;No.648 44-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1318K]
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  • 基于BIM的超高层地标综合体全生命周期建设

    许城瑜;

    结合青岛海天中心项目,分阶段详细阐述BIM技术在超高层地标综合体全生命周期建设中的应用。在规划阶段建立各项BIM标准及组织制度,在设计阶段通过仿真模拟分析、BIM全专业模型深化,有效解决超高层综合体业态多、设计标准高,导致机电系统及管线布置错综复杂等问题,并实现设计施工信息传递。施工阶段基于BIM专业深化、三维激光扫描等应用,为异形外立面、钢结构和装配式机房等提供保障施工精度和进度的方法,并通过施工协同平台紧密结合虚拟建造与实体工程。在运维阶段搭建运维平台,实现提高运行管理效率、降低运维成本、提升建筑性能三位一体的目标。通过全生命周期BIM应用,实现全生命周期信息有效传递,为工程提质增效。

    2024年05期 v.53;No.648 51-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1786K]
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  • 无损检测数字孪生技术在乌江特大桥中的应用

    张林青;王鹏智;迟广智;乔会强;马华升;

    在乌江特大桥健康检测系统建设中,提出基于数字孪生技术的无损检测(NDT)方法,结合三维建模技术、传感器技术、有限元(FE)分析和代理模型,FE模型中的每个节点都可视为虚拟传感器,用于反映该桥结构性能。通过数字孪生技术的NDT方法,能够全面检测整座桥梁的结构性能,提供有力支持。此外,充分整合FE模型的结构分析能力和代理模型易建模和成本较低等特点,降低维护成本,并延长桥梁使用寿命。

    2024年05期 v.53;No.648 56-61+69页 [查看摘要][在线阅读][下载 2127K]
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  • 基于BIM+的独塔双索面特大斜拉桥施工技术

    秦宏磊;

    在丹河特大桥项目中,为解决独塔双索面特大斜拉桥主塔施工时存在的模板拼装难度大、下料精度要求高、拉索锚固区结构复杂的问题,利用BIM+技术,进行预制梁厂选址与布置规划,并将图纸进行深化优化,指导钢筋下料加工,进行钢结构数控加工,更好地管理施工过程。基于BIM+CAE技术优化施工方案,深化模板工程,并设计临时支架。基于BIM+GIS核算土石方工程量、优化排洪方案。通过BIM+大数据技术提供可视化、数据化的决策管理平台,有效节约成本、缩短工期,提升精细化管理水平。

    2024年05期 v.53;No.648 62-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1205K]
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  • 基于无人机航拍配合Context Capture和CASS3D在土方计算与施工中的应用

    任玉科;李庆达;王振利;项小林;孙林帅;

    传统航拍成果通常缺乏与工程设计图纸的结合,将无人机航拍结合Context Capture和CASS3D应用于土方计算与施工中,使用无人机航拍可获取大范围的高分辨率影像数据,通过Context Capture软件进行图像处理和三维重建,生成精确的数字地图和三维模型。利用CASS3D数据处理性能和多样化稳定高效处理模式,结合Context Capture产出的三维模型数据,在CASS3D平台下加载和同步矢量设计图纸分析DSM(数字地表模型),进行三维数据采集、编辑、DLG成图,完成大面积土方量测量,快速生成方格网,计算土方量。通过融合自然现状与工程设计图纸,从而模拟建设与现状地物冲突及关键节点处的接驳,以提早发现工程建设过程中可能遇到的问题。相比传统测量方法,该法精度更稳定可靠,满足土方算量要求,大幅度提高施工效率。

    2024年05期 v.53;No.648 66-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1081K]
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应用研究

  • 3D打印砂浆的流变性与可打印性

    郑斯聪;黄福建;何健明;侯少丹;张韦;段珍华;

    介绍3D打印砂浆(3DPM)性能要求,通过常规工作性测试方法和普通砂浆工作性测试法,研究水胶比对3DPM流变参数的影响及其变化规律,并分析流变参数与流动度间的关系。基于实验室3D打印机的打印效果,确定适合打印的流变参数范围,并与其他文献结果进行比较。结果表明,本研究设计的3DPM在30min内的流动度损失<5%,显示出较合适的工作时间。水胶比对3DPM的屈服应力和触变性有较大影响,而对塑性黏度影响较小。当水胶比由0.30降低到0.26时,屈服应力和触变环面积分别增加96.51%和58.52%。3DPM的流动度与屈服应力、流动度与触变性间均存在较好的线性关系。实际打印效果表明,适合打印的3DPM流动度为205~215mm,屈服应力为102~138Pa。

    2024年05期 v.53;No.648 70-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1263K]
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  • 基于犹豫模糊集的TOPSIS多属性决策方法及其应用

    张志伟;卜良桃;张婷;张志勇;陈世杰;

    针对不确定语言环境下的决策问题,考虑决策者偏好不同,提出基于犹豫模糊集的TOPSIS多属性决策方法。首先采用犹豫模糊语言集群决策者的评价信息,更准确地表达决策者在决策过程中的犹豫性。其次基于犹豫模糊相关理论,提出改进的犹豫模糊熵权法确定属性客观权重,运用改进结构熵权法确定属性主观权重。然后利用级差最大化组合优化客观权重后,确定属性最终权重,并利用逼近理想解(TOPSIS)综合评价方法对评价对象进行排序。最后通过某临地铁项目优选桩基方案,验证该方法的有效性和可行性。

    2024年05期 v.53;No.648 76-82+89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1163K]
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  • 地铁隧道岩土体取热蓄冷系统的效果及参数分析

    姚曙光;夏才初;

    地铁运行后,由于隧道封闭性导致列车产生的热量无法及时散发或排出,使隧道周围岩土体温度不断上升、隧道内热环境不断恶化。为解决地铁隧道内热堆积问题,将岩土体取热蓄冷系统应用在地铁隧道内。在混凝土管片中布置热交换管,通过管内低温水流动降低混凝土管片和岩土体温度,从而为地铁隧道营造较舒适的热环境。采用流-热耦合数值模拟计算方法,评价系统运行效果,并计算水流速和系统运行模式对岩土体温度的影响。结果表明,该系统有效解决隧道内热堆积问题,可长期有效运行。

    2024年05期 v.53;No.648 83-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 2502K]
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  • 消能减震技术在某血液透析中心韧性加固中的应用

    兰学平;李婷婷;杨凯;

    结合某单跨混凝土框架结构,详细介绍消能减震技术在医疗建筑加固项目中的应用。通过在房屋四周2个主轴方向设置屈曲约束支撑(BRB)进行整体抗震加固,小震作用下,屈曲约束支撑仅提供刚度,减小弹性层间位移角,消能减震子结构吸收部分地震作用,大大减少其他主体结构加固量。中震作用下,屈曲约束支撑略屈服,并承担部分水平地震作用,增强柱抵抗水平地震作用的能力。大震作用下,屈曲约束支撑充分耗能,减少主体结构塑性损伤,提高整体抗震性能。屈曲约束支撑通过自身耗能,保护主体结构,实质上为结构损伤控制设计的方法。通过震后仅更换损伤严重的屈曲约束支撑,可达到韧性结构要求。采用屈曲约束支撑对单跨框架结构医疗建筑进行整体抗震加固具有较好效果。

    2024年05期 v.53;No.648 90-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 2498K]
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  • 某高层办公楼施工工序穿插与组织优化

    李维楠;

    在上海国浩项目中,核心筒框架高层建筑主体结构采用竖向施工工序组织模型,水平向采取分区工序,给出典型房间部位的工序穿插思路,探讨相应平面布置原则及具体过程管理措施,为高层建筑主体结构施工组织提供适用的管理方法。对高层框架核心筒办公楼从主体施工到装饰装修阶段应用工序穿插及组织,进行精细化管理。通过动态调整场地部署,保证施工、材料堆放与交通运输对空间的需求,最终提前完成工程交付。结果表明,通过对类似高层建筑应用合理有序的工序穿插及动态施工组织,可达到降本增效、提升品质、缩短工期的目的。

    2024年05期 v.53;No.648 96-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1391K]
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  • 超高层内倾外斜式大直径分叉圆管柱施工技术

    魏美博;赵荣耀;张丁;刘克田;

    在西安曲江文创中心项目中,塔楼外框主体结构3根角部钢柱为内倾外斜式分叉大直径圆管柱,分叉处柱体直径大,分叉相交贯口长、轴向受力大,对钢构件加工和现场安装精度要求高,不宜应用常规贯口切割技术。为解决相交大贯口加工难度大、制作精度与现场安装要求高、分叉节点整体运输难度大、焊接要求高的难题,从节点优化、贯口放样切割、工厂预拼装、现场安装等过程进行控制,顺利实现项目分叉圆管柱安装,且精度控制满足设计要求。

    2024年05期 v.53;No.648 103-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 1324K]
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  • 套筒灌浆剪力墙同层灌浆技术机理分析与应用研究

    许金根;

    目前,并未明确规定安装装配式剪力墙后,需立即进行钢筋套筒灌浆连续作业的要求,故分别采用非同层灌浆方法、同层灌浆方法,以及部分同层灌浆、剩余部分不同层灌浆的方法,对预制剪力墙钢筋套筒灌浆时机进行理论计算分析,比较采用不同施工方法的整体工艺优劣差异,并对质量检测结果进行对比研究,综合工艺流程、安全、质量、进度、成本等方面进行验证分析比对,证实同层灌浆技术在安全性、可靠性和经济性等方面的优越性。

    2024年05期 v.53;No.648 107-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 1883K]
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  • 高海拔长大富水斜井隧道涌水量预测及施工措施研究

    王吉磊;

    为解决复杂富水环境下隧道地下水预测及控制问题,以新建某高原铁路隧道4号斜井为研究对象,综合应用超前预报方法、理论分析法和现场地质调查方法,确定隧道围岩含水带范围,预测隧道涌水量,分析涌水机理,并提出超前泄水孔+拱墙径向注浆的治理措施。结果表明,隧道围岩富水区域主要集中在构造发育段、碳酸盐岩发育段、浅埋沟谷段、下穿沟谷段和物探低阻段。实测隧道最大涌水量为正常涌水量的1.82~3.27倍,与正常涌水量相比,裘布依方法预测值偏小,佐藤邦明理论公式所得预测值略大,其精度大于裘布依方法。与最大涌水量相比,佐藤邦明理论公式得到的预测值明显偏大,古德曼法得到的预测值略大,其精度大于佐藤邦明理论公式计算结果。

    2024年05期 v.53;No.648 112-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 1530K]
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  • 复杂地质条件下隧道聚能爆破施工技术研究

    王月栋;

    在百和隧道项目中,根据围岩级别、地质特征、隧道埋深及其地应力和岩爆情况,基于地应力场三维有限差分反演结果,利用聚能水压光面爆破基本原理,通过聚能水压光面爆破聚能管制作工艺,得到其爆破参数。分析断裂破碎带及高地应力围岩爆破效果,对沿线围岩应力和岩爆分别进行评价与预测,确定使用聚能水压爆破方法开挖断层破碎带以及高应力围岩段。聚能水压光面爆破在断层破碎带和高地应力围岩段的炮眼利用率达87%以上,周边眼痕率达90%以上。相比于常规光面爆破,其每循环进尺提升显著,炸药消耗量和最大超挖量降低明显,对中等以上岩爆控制效果良好。

    2024年05期 v.53;No.648 118-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 1879K]
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  • 敞开式TBM隧道穿越断层破碎带防卡机技术研究

    刘晓春;

    隧道TBM穿越断层破碎带等不良地质易发生卡机风险,严重影响施工进度和安全。在大凉山1号隧道工程中,针对TBM穿越断层破碎带不良地质条件,分别总结刀盘卡机、盾体卡机及刀盘盾体卡机机理。基于现场勘察和实测数据,分析刀盘卡机现场概况及掘进参数变化情况,提出有效的预防卡机预处理技术。基于有限元分析确定最佳注浆加固范围,进一步提出TBM卡机脱困措施。研究表明,TBM掘进至断层区域后,刀盘扭矩提升、推力减小,掘进参数变化加剧。因超前地质预报可有效探测不良地层信息,故应预先采取注浆加固、适应性改造TBM、增强设备配置等有效措施。

    2024年05期 v.53;No.648 124-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 1643K]
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  • 温度作用下大跨度钢-混组合梁剪力滞效应研究

    谷松博;

    以新建包头至银川高铁中包头至惠农段BYZQ-7标磴口黄河特大桥为研究对象,考虑温度变化对钢-混组合梁的剪力滞影响,求解其温度应力,并建立温度剪力滞系数。通过温度传感器监测全天温度,运用现场实测方法,研究钢-混组合梁温度场分布规律,并计算分析温度作用下,钢-混组合梁的剪力滞效应时程曲线。结果表明,钢-混组合梁温度变化与环境空气温度升降过程一致,温度场分布不均。温度突变对钢-混组合梁的剪力滞系数影响显著,顶板与腹板交接处剪力滞系数峰值为底板与腹板交接处剪力滞系数峰值的1.63倍。

    2024年05期 v.53;No.648 129-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 1865K]
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  • 考虑桩-土摩阻效应的桥梁桩基水平承载特性研究

    张燕军;

    为研究桥梁大直径桩基在水平荷载作用下,桩-土效应对其力学特性的影响程度,结合新建重庆至昆明高速铁路毛家村水库特大桥大直径桩基项目,运用理论解析方法,基于弹性地基梁模型和p-y曲线法求解桩基水平承载力,考虑桩-土摩阻效应,比较理论值与现场实测值,并研究桩-土界面摩擦角和桩直径敏感参数。结果表明,桩顶水平承载力和桩身最大弯矩在κ=0.6φ时的计算值与实测值对比效果良好。随着桩-土界面摩擦角增加,桩侧摩阻力、桩身附加轴力和桩身附加弯矩不断增加,随着桩直径增加,桩顶位移折减比和桩身最大弯矩折减比均呈线性减小。

    2024年05期 v.53;No.648 134-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 1670K]
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  • 基于基础情景的新疆建筑领域碳排放预测方法研究

    把哈尔古丽·帕塔尔;张旭龙;陈宁;

    针对新疆地域宽广,建筑节能水平差异大,缺少精准预测建筑领域碳排放、优化节能减碳的办法,提出基于基础情景分析的建筑领域碳排放预测模型。首先,根据新疆建筑领域用能现状,确定建筑用能影响的外生变量因素。其次,考虑建筑节能、绿色建筑等对未来建筑用能影响,利用情景分析法设定不同的发展情景,结合建筑规模预测和经济发展模式,测算城镇居住建筑、公共建筑、农村住宅和集中供热模块用能需求。最后,通过用能统计、能碳转换得到基础情景下建筑碳排放总量。基础情景下的预测结果表明,该方法能够有效预测未来碳排放趋势。

    2024年05期 v.53;No.648 139-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 2837K]
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  • 高寒阴湿区高铁路基冻害特征及整治效果分析

    乔军;丛晓飞;

    兰新高铁穿越祁连山南侧高寒阴湿沟谷山区,每年均发生路基冻害,严重影响线路平顺性,需调整因冻胀引起的轨面高程变化。对该区域进行实地踏勘后统计分析调查的数据,评估分析已有整治措施的效果,总结该区域路基冻害特点及成因,并分析评价现有处治措施的效果。对于易发生冻害的低路堤、浅路堑、涵洞及涵路过渡地段,建议在路堤坡脚处增设渗水盲沟,同时在涵洞内侧及路基两侧铺设保温材料,增设纵横向排水设施,以减弱因冻胀产生的破坏。

    2024年05期 v.53;No.648 146-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1006K]
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