针对公路施工过程中风险因素耦合性强、动态变化频繁、传统预警方法难以实现精准动态响应的问题，提出一种融合多源信息与动态贝叶斯网络的公路施工安全预警模型。通过构建“四层两域”架构，集成AI识别、传感器监测与专家评价，实现风险从定性识别向定量概率推理的跨越；引入改进Noisy-OR模型与POT-GPD阈值建模方法，提升多源证据融合与场景自适应能力；建立双向动态推理机制，实现风险正向预测与反向致因诊断。衡永高速典型工点的工程验证表明，模型总体预警精度达96.8%,致因诊断匹配率为94%,红色预警漏报率仅为1.1%,具备良好工程适用性，为公路施工安全动态管控提供了有效技术支撑。
山区高速公路由于地形条件的限制，容易出现互通式立交与隧道之间间距较小的路段，在这种条件下，特别是在车辆进行换道操作时，同向分离路段的行车风险随之增加。基于同向分离车辆的运行特征和驾驶者反应时间差异，针对广韶高速公路佛冈互通—旦架哨隧道的同向分离路段，提出了不同安全等级的车辆换道的长度模型。计算结果表明，此路段最内侧车道的车辆从分流标志牌开始，换道到最外侧车道的安全长度为1 700 m,这一结果为之后交通安全设施的合理布局提供了重要的参考依据。
为了科学、精确地评估地铁车站的运营韧性水平，构建了融合改进CRITIC权重法与VIKOR多属性决策的轨道交通系统韧性评估模型，从地铁车站运营角度出发，采用WBS-RBS双维分析法，从人员因素、设备因素、环境因素、管理因素4大子系统切入，形成8个一级指标及26个二级指标。在此基础上对传统的CRITIC法进行了优化改进，创新性地提出了一种地铁车站运营韧性的评价模型。为验证该评价模型的有效性与实用性，选取了郑州地铁1号线的郑州东站、紫荆山站、郑州火车站作为实证案例进行研究。以利克特量表为主要媒介，运用模型对26个评价指标权重值及3个车站的群体效用值、个体遗憾值和综合决策指标值进行精准测算，从而对地铁车站的运营韧性进行了量化分析与排序。研究结果显示，郑州东站(Q=0.38)、紫荆山站(Q=0.47)、郑州火车站(Q=0.62)的运营韧性呈现梯度差异，其排序揭示了不同车站在压力-状态-响应(PSR)框架下的多维能力特征。在3个实证车站中，郑州火车站的运营韧性表现最佳，紫荆山站次之，郑州东站相对较弱。
为研究机制砂材料特性对机制砂混凝土强度与工作性能的影响，分别制备了细砂(FS)、中砂(MS)和粗砂(CS)的混凝土配合比，进行了混凝土砌块强度试验和胶砂流动性试验，通过调节水灰比(0.29～0.37)分析强度和流动性的变化规律；随后，用特制筛筛出机制砂的片状颗粒，制备不同片状颗粒含量(0%～30%)的混凝土，研究片状颗粒含量对混凝土强度和流动性的影响；最后，进行了石粉含量(3%～12%)对强度与和易性影响的试验。研究表明，与CS和FS相比，MS因为较低的空隙率和较高的密度与细度，有助于生产高密实度且均匀的混合物，在实际工程中应尽可能使用中砂，且水灰比应>0.31,片状颗粒含量应≤5%,这归因于片状颗粒易使内部缺陷增多从而加大比表面积与空隙率。在不添加粉煤灰的情况下，石粉含量增加提高了强度，这是由于石粉通过填充效应优化了颗粒级配、降低空隙率，并加速水化作用(生成C-S-H及碳铝酸钙),但随着粉煤灰含量增加，石粉对强度的增益效果降低。当石粉含量≤9%时，掺入矿渣粉提高了混凝土的强度，但石粉含量过高反而对强度产生不利影响。综上，成功制备C60机制砂混凝土关键在于选用中砂(细度模数≈2.9)、控制水灰比>0.31、限制片状颗粒含量≤5%,以及优化石粉含量与掺合料(粉煤灰/矿渣粉)的协同配比。研究为C60等高标号机制砂混凝土应用提供了科学试验依据。
为研究水泥-粉煤灰改良粗粒土在交通荷载下的累积塑性应变特征，针对某高速公路路基粗粒土，掺入不同配比的水泥-粉煤灰改良剂，开展了不同轴向动应力、围压及压实度下的振动加载试验，获取了改良粗粒土的累积塑性应变-振动次数关系曲线，进而构建了基于粒子群优化人工神经网络(PSO-ANN)的累积塑性应变预测模型，并与其他常见的机器学习算法模型进行了对比。研究表明：在同一振动加载次数下，随着轴向动应力的增大，水泥-粉煤灰改良粗粒土试样的累积塑性应变相应增加，改良剂掺量越高的粗粒土抵抗累积塑性变形的能力越强；相较传统ANN模型，PSO-ANN模型能更精确描述累积塑性应变增长行为，验证了对ANN模型进行改进的有效性；与遗传算法-人工神经网络(GA-ANN)、支持向量机(SVR)和随机森林(RF)等其他机器学习算法模型相比，PSO-ANN模型体现了较高的预测精度和泛化能力。研究结果可为交通荷载下相似改良路基填料的长期变形预测提供参考。
南部非洲地区地域辽阔、气候多变，该地区现有公路气候区划主要以降雨量为指标，未考虑温度等气候指标，难以满足公路工程对气候区划的要求。根据南部非洲地区重点城市1992—2021年的年平均降雨量、年极端高温、年极端低温，对南部非洲地区的公路气候区划进行研究。针对泰森多边形图预处理的气候数据，采用径向基插值法进行气候的空间分布分析，通过误差精度，确定径向基插值法的核函数和搜索方式，结果表明以规则样条函数、4个扇形且偏移45°、搜索角度60°进行降雨量指标空间插值，以张力样条函数、1个扇形搜索、任意搜索角度进行温度指标空间插值时误差最小、精度最高。根据手肘法和轮廓系数法分析结果，将高温指标分为3类、低温指标分为1类、降雨量指标分为4类时，聚类效果最优；采用K均值聚类分析方法将南部非洲地区划分为9个区，以水分和温度对区域命名并进行气候空间可视化，得到南部非洲地区公路气候区划图。与南部非洲地区现有公路气候区划相比，新区划中的微小气候区在不同区域的数量和位置发生变化，新区划更加精细，能更好地应对气候变化，增强跨国协调，为中国企业在南部非洲公路工程建设提供适宜的气候参考。
岩溶地区桩基施工漏浆常引发突发性地面塌陷，因此开展桩基施工过程中岩溶塌陷机理研究对岩溶地质灾害防治具有重要意义。以广东省清花高速公路项目为依托，针对岩溶地区桩基施工中漏浆导致桩孔垮壁并造成地面塌陷的问题，通过数值模拟的手段研究了漏浆致塌的力学形成机理，探究了不同地层组合、护筒长度及地下水位对地面塌陷范围与深度的影响，并对实际工程塌陷案例进行模拟。研究表明：漏浆时护筒下部土体在孔内外水压差等作用下向孔内垮塌，随后上部桩周土体向下沉降，从而引发地面塌陷；地面塌陷程度与地层特征、护筒长度及地下水位密切相关，增加护筒长度可显著减少地表沉降，护筒长度可根据地层分布情况及地下水位高低进行选择，以确保覆盖层稳定。研究成果可为岩溶区桩基施工中塌陷灾害的防控提供参考。
大量研究表明，隧道施工诱发的地下水渗流具有显著的各向异性特征，而岩土体在极限状态下的破坏过程呈现非线性特征。目前，针对地下水各向异性渗流与非线性失效准则共同作用下的隧道开挖面稳定性问题的研究仍显不足，有待进一步深入探究。依托某富水盾构隧道工程，结合数值仿真技术和极限分析上限理论提出一种可同时考虑各向异性渗流和非线性Mohr-Coulomb失效准则的盾构隧道开挖面稳定性分析方法。方法验证和结果分析表明：所提出的方法能够精准评估同时考虑各向异性渗流与非线性Mohr-Coulomb失效准则的盾构隧道开挖面稳定性；极限支护压力值随非线性系数m和各向异性渗透系数比kv/kh的增大、无量纲参数c0/σt的减小而显著增大。
在保证渗透能力下，为改善透水混凝土力学性能和耐久性不足的问题，选取2种不同粒径粗骨料，分别掺入0、0.05%、0.10%、0.15%和0.20%的氧化石墨烯制备透水混凝土试件，并开展孔隙率、透水系数、力学性能、抗冻性能和耐磨性能试验，研究氧化石墨烯掺量及骨料粒径对透水混凝土性能的影响规律。结果表明：大粒径骨料透水混凝土孔隙率和透水系数整体高于小粒径组，但其强度、抗冻性和耐磨性相对较弱；掺入适量氧化石墨烯后，2类透水混凝土的力学性能和耐久性能均得到改善，且GO掺量为0.10%时综合性能最优。与未掺GO试件相比，0.10%氧化石墨烯条件下大粒径组28d抗压强度和抗折强度分别提高50.3%和51.8%,50次冻融循环后的质量损失率和强度损失率分别降低67.2%和50.2%,耐磨质量损失率降低35.8%。结论：氧化石墨烯在透水混凝土的透水性、力学性能与耐久性方面具有积极作用；工程应用中可根据排水需求与承载耐久要求综合选择骨料粒径，并优先考虑0.10%GO掺量。
群桩效应模拟是考虑桩土相互作用的桩基桥梁地震反应分析的关键问题。首先介绍了考虑土体非线性的砂土场地单桩桩前土抗力的API(美国石油协会简称)计算方法，并介绍了2种基于Winkler地基梁的群桩效应建模方法，即“非对称土抗力法”和“整体群桩效应系数法”。然后，以2×3群桩基础支撑单墩桥梁结构为研究对象，考虑结构、土体和材料参数变化及地震动随机性的影响，比较了2种群桩效应建模方法对桩基梁桥关键地震响应的影响。研究结果表明，非对称土抗力法能实时模拟循环荷载下桩前土抗力的不对称性，有效捕捉群桩基础桩顶和桩身的曲率或弯矩需求及塑性损伤区域，而整体群桩效应系数法明显低估群桩基础桩顶和土下桩身的曲率需求，误差高达20%左右，同时会低估土下桩身的塑性损伤范围。