导语2011年,美国威斯康辛州一家建筑公司在修建公路时,首次使用一种新材料。
这种材料可谓新鲜又熟悉,为什么这么说呢?因为在漫游过大街小巷的人眼里,这种材料并不陌生,甚至非常常见,但是用这种材料修建公路,还是第一次。
这种材料其实就是我们平常见到的塑料袋子,这家公司将塑料袋进行改良,然后将改良后的塑料薄膜用作铺设道路的材料,为什么这样做呢?因为这样铺设出来的道路,显著提升了承载能力,而且路面出现塌陷和裂缝的几率大大减少。
通过这种塑料薄膜铺设的道路,耐用性十足,不用经常维修,不然就比较麻烦,而且即使车辆通行频繁,该路面依然丝毫没有损坏。
那么这种改良后的塑料薄膜是什么呢?修路又为何要铺“蜂窝网格”?土工格室。
这种改良后的塑料薄膜其实就是土工格室,英文名turf mesh,也叫做地面加强网,顾名思义,就是用来增强地面结构的材料。
土工格室是3D网状结构的塑料片,主要材料就是HDPE高密度聚乙烯薄膜。
这款产品之前在美国被引入我国,但是没有得到广泛应用,所以在中国被叫做塑料草。
而且这种塑料草,就是那种我们在草坪上看到的网状的塑料片,大家都知道吧?因为它增强了草坪的坚固性,路人来回踩踏实际不会破坏草坪。
正是因为这个作用,所以它被引入到道路的铺设当中。
土工格室主要是通过分散车辆的集中载荷的方法来显著提高公路的整体承载能力。
我们都知道,拿石头砸一个地方,砸出一个坑来,这可以看做“集中载荷”,但是如果用石头撒上一地,则不会砸出一个坑来,这可以看做“分散载荷”。
前者的坑显然要深得多,而后者显然不会深,所以这就是“集中载荷”和“分散载荷取”的区别。
同理,在我们行驶的道路上,如果车辆跑过来的时候,全是在一个点上,这种点的压力非常大,久而久之就会让那一区域出现很大的凹陷。
但是如果车辆行驶的时候,车辆压力分布到多个点上,这样就能够解决这个问题,让路面保持平平整整。
土工格室就是分散重力,降低载荷的。
另外,土工格室还有一个很大的作用就是减震,减震的工作主要是在车辆急加速的时候,车身部位会造成很大的震感,这种震感同时也会使路面产生震动。
土工格室能够有效地降低这种震动的二次传播,从而提升公路的耐用性。
土工格室还有一个作用,就是加强道路两侧的护坡作用。
我们在公路旁边经常会看见斜坡,为何要设置斜坡呢?因为路旁边如果没有斜坡,填土的地方就会有很多土壤产生冲刷现象,很容易造成不均匀沉陷。
这样会导致公路出现凹凸不平,影响驾驶体验以及安全性。
所以为了防止这种情况的发生,就设置了斜坡。
但是斜坡的土壤在雨水冲刷的时候,容易出现狼藉地。
所以,要想美化路面,就必须修改路面底部结构,就可以在路面两侧铺设土工格室,这样既保证了路面的安全性,还能美化环境。
土工格室除了用于公路的铺设,还可以用于其他的基础设施项目,比如停车场,机场跑道等等。
其实,除了我国修建公路之外,还有一个地方也用到了土工格室,甚至可以说,它是全世界第一个用土工格室铺设道路的地方。
这个地方就是四川,而修建土工格室的单位则是四川公路设计院。
智能环路热管融雪系统。
在我国四川地区,冬季下大雪的时候,雨雪天的路面容易出现结冰现象。
这种现象的出现,会导致冬季行车安全性大大降低。
所以在雪天过后,要想尽快消除道路上的积雪,就要立即清除道理上的积雪,而这个工作量非常大,而且非常麻烦,延误清理的时间,会导致道路通行困难。
所以,如何通行安全对于车辆来说十分重要。
2021年,在四川公路设计院的2017级交通运输工程研究生中,周唐萌等人接到了学校老师的课题。
这个课题的题目就是如何解决雪天道路结冰的问题。
当时,周唐萌等人通过对我国大雪天过后,因结冰造成了覆冰路面导致的伤亡事故进行调查,发现这种事故多次发生。
而且,通过数据显示,像这种事故在我国每年大概有7000多万的损失,并且伤亡人数高达数万。
所以,尽快解决这个问题迫在眉睫。
在经过深入的研究和反复的实验之后,该课题组终于的出了一个解决方案。
这个方案就是智能环路热管融雪系统。
这个系统采用了先进的物理原理,利用太阳能等可再生能源,将热量传导至设置于路面之下的热管,从而实现:路面融雪作业。
这个系统的好处,不仅提高了路面的抗冻能力,还能够降低运行成本,做到节能环保。
同时,该系统的创新点在于采用了环状的设计方案,极大的降低了道理的施工单位和后期维护过程中进行施工的难度系数。
所以,在雪天过后,只要开启设备,就能够使结冰的路面快速恢复正常,为道路的安全性提供保障。
看完佩服工程师智慧。
但是,热管融雪系统在道路宽度的每个位置上都设有热管,既浪费了很多热管,而且很多地区的雪天并不多,也没有必要铺设那么多热管。
所以,面对这种情况,四川公路设计院在经过不断的研究和实践之后,研发出了一款更加节能的热管融雪系统。
这种新的系统在道路宽度的1/3到1/4的区域内铺设热管,这样既能降低热管的铺设量,又不会影响融雪效果。
这个新的系统在雪天投入使用后,其融雪效果十分好,运行成本也很低。
不仅如此,伴随着我国科技的不断进步,我国在热管融雪的方面将会实现更好的技术突破。
结语看到我国科研人员在科研方面取得如此巨大的成就,真是让人倍感自豪,同时也不得不佩服工程师们的智慧。
在交通领域,土工格室的应用是一个重大创新,而智能环路热管融雪系统则为解决冬季行车安全问题提供了有效解决方案。
随着科技的进步,我们有理由相信,未来在道路建设和维护方面将会有更多的创新和突破,为交通安全和便利性做出更大的贡献。
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