基于神经坍塌的类增量学习方法

类增量学习中的新旧类不平衡导致少数坍塌发生,旧类的识别能力降低.现有方法通常基于经验调整深度特征空间中类别间的几何关系以避免少数坍塌,缺乏理论指导.神经坍塌从理论上揭示了类别间的最佳几何结构——等角紧致框架.受此启发,本文提出了一种名为持续构造神经坍塌的方法来解决少数坍塌.该方法通过紧致损失和等角损失来约束形成等角紧致框架结构.然而不平衡数据分布导致全局质心估计不准确和旧类之间约束困难,进而导致上述两个损失无法充分施展其效果.为此,本文进一步提出了分类器向量辅助模块和难例采样模块来分别解决上述两个问题.实验结果表明,本文提出的方法有效诱导了神经坍塌的发生,并且在CIFAR100和ImageNet数据集上都超过了当前最优方法 .

盾尾密封失效诱发砂土地基盾构管片环失稳坍塌研究

盾构管片环失稳坍塌案例时有发生,探究其失稳坍塌发生条件对于预防重大安全事故发生具有重要意义。基于Midas GTS建立30环考虑环缝螺栓作用的荷载−结构计算模型,从盾尾管片环地基掏空和盾尾姿态突变2个方面探讨盾构管片环结构失稳破坏过程及失稳坍塌的发生条件。结果表明:盾尾渗漏使盾尾壳体失去了周围地基的有效约束作用,盾尾发生前仰后俯的姿态变化,隧道结构发生横向“横鸭蛋”和纵向挠曲变形,最终导致部分管片环坍塌。盾尾下沉位移是诱发管片环失稳坍塌的主要因素,盾尾下沉导致隧道纵向变形快速发展,快于盾尾渗漏引起管片环周围地基掏空所导致的隧道纵向变形。当盾尾下沉位移大于0.50 m且掏空范围大于5环、盾尾下沉位移大于0.45 m且掏空范围大于10环、盾尾下沉位移大于0.40 m且掏空范围大于11环时,环缝最大张开量超过单根螺栓极限应力时的环缝张开量47.43 mm,部分纵向螺栓被拉断,管片外水土发生喷射,加快管片环外砂土快速流失。当盾尾下沉位移大于0.5 m且掏空范围大于9环时,环缝最大张开量超过65.2 mm,管片环椭圆率超过46.1‰,最终诱发多环管片环失稳坍塌。研究结果可为盾尾渗漏诱发的重大安全风险评判提供参考。

谱聚类和Apriori算法在建筑坍塌事故致因组合分析中的应用

建筑坍塌事故是人员伤亡和经济损失较大的事故类型之一。为探究建筑坍塌事故不同致因之间的关联和相互依存关系,首先,选取国内2015—2020年231份建筑坍塌事故报告作为研究对象,借助R语言平台进行文本挖掘,得到43个致因。其次,运用Python进行谱聚类,根据致因之间的关联强度对其进行聚类。最后,利用关联规则挖掘Apriori算法确定建筑坍塌事故致因之间的关键关联组合。结果表明,43个事故致因可分为5类,在每一个簇类中确定了最关键的致因组合,并提出了针对性的预防措施,为坍塌事故的预防和控制提供一种新的思路。

基于FRAM的城乡自建房坍塌风险分析和应对

老旧、违规自建房坍塌事故是我国城乡现阶段面临的重大安全风险,基于功能共振分析法(FRAM)分析自建房坍塌事故系统风险-事故演化机制,并将影响FRAM各属性的风险因素分为政府监管、安全管理、相关人员、环境条件以及建筑物自身因素5大类,以湖南长沙“4·29”特别重大居民自建房倒塌事故为例对自建房坍塌事故的功能耦合过程进行定性分析,确定其失效链接,进而研究其预防控制方法。结果表明:自建房坍塌事故案例中,设计方案审查、政府备案部门审批、施工、发现坍塌风险、人员撤离5个功能模块的内部变化,引起功能模块的不正常振荡,通过非线性耦合共振引起多项失效功能链接,进而导致坍塌事故的发生。

突发事件背景下多元主体应急协同治理:问题与优化——基于“内蒙古阿拉善‘2·22’煤矿坍塌事故”的案例分析

引言习近平总书记在党的二十大报告第十一部分第三节,针对我国公共安全事业提出:“坚持安全第一、预防为主,建立大安全大应急框架,完善公共安全体系,推动公共安全治理模式向事前预防转型。”安全生产是关乎人民群众切身利益的重要问题,也是国家经济社会发展的基础和保障,但发展绝不能以牺牲人的生命为前提。

采用WSR方法论的塔吊坍塌事故安全评价方法

为提高塔吊安全管理效率,采用物理-事理-人理(WSR)方法论构建塔吊坍塌事故安全评价体系。从物理层面基于塔吊的结构组成视角分析塔吊坍塌的主要风险致因;从事理层面梳理塔吊坍塌事故发生的内在机理,并建立塔吊坍塌事故树模型;从人理层面提出塔吊坍塌关键风险因素的应对措施;通过实例论证安全评价模型的可行性。研究结果表明:保护装置失效是塔吊坍塌事故树模型中最关键的风险因素,其关键重要度为51.14%,加强塔吊设备安全隐患巡查、规范塔吊作业人员行为和优化塔吊运行安全监管能有效降低人不良思想和行为造成的物理风险。

基于“三维”模型的城市房屋坍塌重大安全事故应急治理研究——以泉州欣佳酒店“3·7”坍塌事故为例

近年我国房屋坍塌安全事故多发频发重发。2020年3月福建泉州市作为疫情防控期间集中医学观察点的欣佳酒店发生坍塌事故,该事故进一步将人们的视线引向房屋坍塌事故防范与应急管理。本文运用突发公共事件“三维”:情景维度、事件维度、管理维度案例结构化表达模型框架对该事故梳理分析,发现欣佳酒店坍塌事故是由于房屋业主违法违规建设改造经营、第三方技术服务机构违规检测、地方政府职责落实不到位等的多主体、跨部门、全流程的系统问题所导致的重大责任事故。基于此,对应急治理改善提出针对性建议:健全落实房屋安全管理法规、完善房屋定期普查制度、及时开展危险房屋改造工作、打造智慧房屋安全管理系统、加强专业人才队伍建设、深化第三方房屋检测机构合作、强化群众安全宣传教育等,以切实提升应急治理能力,实现城市安全发展。

造纸行业木片垛防坍塌安全技术

聚焦于造纸行业中的木片垛(也称为木片堆)防止坍塌的关键安全技术,旨在深入探讨该问题。坍塌是指垛堆结构在外部或内部因素的影响下失去稳定性,可能导致严重的生产中断和安全事故。木片垛坍塌的形成条件包括垛堆的基本条件、拆垛方式、季节性因素和地面平整度。这些条件互相交织,构成了垛堆坍塌的潜在威胁。坍塌的原因主要分为生产活动相关因素和外部环境因素两类。生产活动方面,操作不当、载荷不均匀等可能导致垛堆不稳定。外部因素包括气象突变、地震等,也可能引发坍塌事件。为了有效预防坍塌,必须遵循严格的堆垛标准和要求,进行合理的垛堆设计,确保垛基的稳固性,并实施规范的拆垛操作。为确保生产场地的安全,需要强化作业现场安全监督管理,加强全过程管理,进行员工安全培训,以及强化安全基础管理。坚决防止木片垛坍塌事件的发生,确保生产安全和人员安全。

基于证据推理的隧道坍塌多源信息融合评估

由于影响因素众多,隧道坍塌风险评估是一个多属性决策问题.单源信息评估方法难以充分考虑所有的风险因素,导致预测结果存在偏差.为了评估隧道坍塌风险并提供更准确的风险控制策略,本研究提出了一种新的多源信息融合方法,该方法将云模型(CM)、支持向量机(SVM)和基于证据推理(ER)相结合.对多个信息源进行分析,得到不同的坍塌风险评估模型(目视检查数据通过SVM获取分类概率值,监测数据通过云模型获取概率值).每个模型的质量都由可信度和重要性权重来评价.然后运用ER规则融合各个评估模型的结果,给出总体的坍塌概率风险评估.与D-S理论相比,ER规则在处理高冲突信息方面具有更大的优势.当不同信息源的风险评估结果不一致时,D-S理论的融合结果往往会与常识相反,ER规则融合由于考虑了评估模型的重要性权重和可信度,更适用于高冲突信息的融合.该方法已成功应用于福建莆炎高速公路的鱼塘溪隧道.结果表明,所提出的多源信息融合方法的评价准确率为87.5%,而单源信息融合方法的评价准确率小于70%.此外,即使不同模型的风险结果存在较大的冲突,该融合模型也具有良好的性能.

破碎地层井壁坍塌压力及井周失稳区域研究

地层裂缝发育状况对井壁坍塌压力及井周失稳区域的分布方位和深度存在一定影响,但常规井壁稳定分析方法将地层视为各向同性介质,未考虑到破碎地层的裂缝特征。为研究破碎地层井壁坍塌压力及井周失稳区域变化规律,文中结合修正的MC强度准则和三向应力作用下的裂缝面强度准则,建立了破碎地层井壁坍塌压力和井周失稳区域预测模型,研究了裂缝数量及井眼轨迹对井壁稳定的影响。研究发现:三向应力作用下,破碎地层井壁坍塌深度主要受裂缝倾角的控制,与裂缝倾向无关,而井壁的坍塌方位与裂缝倾角无关,仅随裂缝倾向的变化而改变;井壁坍塌主要受某条特殊产状裂缝的控制,可通过调整井眼轴向与该裂缝面的相对夹角,达到减轻或控制井壁失稳程度的目的。

考虑施工时序的隧道工作面坍塌风险分析方法与验证

岩石隧道钻爆法开挖过程中存在多工序交叉作业,且频繁遭遇复杂的地质环境,导致工作面坍塌事故时有发生。为分析隧道施工中工作面坍塌风险,结合T-S(Takagi-Sugeno)模糊事故树与贝叶斯网络,提出了一种考虑岩石隧道施工基本事件时序性的工作面坍塌风险分析方法。广泛调研了46起钻爆法岩石隧道工作面坍塌事故,筛选辨识出影响工作面稳定性的30项致险因子与孕险环境作为基本事件,基于统计数据量化计算各基本事件的发生概率模糊子集与各节点间条件概率,构建了隧道工作面坍塌T-S模糊事故树并映射为贝叶斯网络,运用贝叶斯网络的双向推理功能,计算得到各基本事件的后验概率与重要度,筛选出部分对隧道工作面坍塌影响较大的关键基本事件。随后结合隧道施工过程中各基本事件发生的时序性,通过在贝叶斯网络中逐次更新对应事件的风险状态,得到工作面坍塌风险发生概率的时序性变化。以油坊坪隧道坍塌事故为工程实例,讨论了隧道建设中考虑施工时序的工作面坍塌风险分析的可行性与挑战,给出了岩石隧道不同施工阶段的风险管控方案与重点,为岩石隧道施工安全风险分析与管控提供了新的理论基础与技术手段。

软土地区复杂环境基坑坍塌原因分析

本文以浙江杭嘉湖冲海积平原地区,紧邻既有建筑、重要管线等复杂环境条件下的某项目基坑为研究对象,基坑开挖影响深度范围内有深厚软土,分别对工程地质条件、坍塌后支护结构现状、支护结构施工质量和技术资料进行了检测调查,并结合支护结构、构件的计算分析和数值分析,研究表明:该基坑设计时阳角处支护结构选型和布置不合理,土层参数和“m值”取值不合理,基坑局部超挖和基坑支护结构的施工质量缺陷是导致基坑坍塌的原因。本文提出了基坑加固方案和在软土地区复杂环境条件下基坑的设计、施工建议。研究成果可为类似地区和环境条件下基坑的设计、施工提供参考。

粉煤地层绳索取心钻进孔壁坍塌分析及处理

在甘肃省景泰县郭家台煤炭资源详查ZK30-1孔施工中,因强行提“水钻”造成了长孔段孔壁严重坍塌事故。分析认为坍塌地层粉煤层位多、累计厚度大,围岩结构松散、破碎是造成孔壁坍塌的地质因素;冲洗液性能与地层岩性不适应是主要技术因素。通过引入低粘强抑制冲洗液,扫孔过程中轻压慢转、小泵量循环,成功处理了孔壁坍塌,顺利终孔。煤田钻探施工对冲洗液性能要求严格,用绳索取心钻探粉煤对冲洗液性能要求更为苛刻,在冲洗液配制和钻进过程中尤其需要加强对其性能变化的监控。

黄河河道工程坍塌险情处置及扭王(工)体抢险应用探究

坍塌是黄河河道工程较危险的险情之一,过去出现坍塌险情较少,但近年来大洪水或大流量过程威胁加大,坍塌险情出现的概率也在加大,需要对坍塌险情的表现形式、抢护方法、预抢护措施进行更加细致的研究,同时结合抢险实例,分析扭王(工)体在黄河河道工程坍塌险情中的应用,来探索新的技术支持和抢护方案。

隧道穿越软弱断层破碎带坍塌机理与变形控制措施研究

软弱断层破碎带岩体强度低,围岩自稳性差,地质条件复杂,隧道穿越软弱断层破碎带时易发生大变形、塌方等地质灾害。通过现场勘测,分析隧道穿越软弱断层破碎带坍塌机理,并提出注浆加固和设置临时钢支撑的围岩变形控制措施。现场监测结果表明,采用注浆加固和设置临时钢支撑的围岩变形控制措施后,隧道拱顶最大沉降为19.2mm,拱腰最大收敛为13.5mm,同时监测断面围岩应力和钢拱架应力基本稳定,可知变形控制措施可有效提高围岩稳定性。

地面坍塌隐患检测中三维地质雷达数据处理及隐患识别研究

三维地质雷达作为一种高效、无损的检测技术,已广泛应用于城市道路地下病害或坍塌隐患检测中。与传统的二维地质雷达相比,三维地质雷达在隐患识别、数据融合、工作效率等方面具有突出优势,逐渐成为城市道路地面坍塌隐患检测的主要方法。笔者总结了三维地质雷达的技术优势,通过对三维地质雷达数据处理的总结研究,提炼出了一套系统的数据处理流程,通过对不同隐患的三维地质雷达图谱特征进行分析研究,总结出了不同类型隐患的识别特征及判定依据,为城市道路地面坍塌隐患三维地质雷达检测数据的处理及隐患的识别提供参考。

面向岸堤坍塌全过程的应急防护措施与装置

岸堤坍塌的应急防护,特别是岸堤决口的应急封堵,是关系到民众生命财产安全的重大问题,而目前针对岸堤坍塌及决口封堵的系统性研究较为缺乏,岸堤坍塌防护装置较少,决口封堵方法较为单一。通过对不同程度岸堤坍塌应急防护关键技术的研究,提出了一种面向岸堤坍塌全过程的“护-防-堵”应急防护体系。针对不同程度的岸堤坍塌研发了对应的防护措施及装置:对于局部坍塌,使用岸堤土工布防护系统和岸堤防冲浮动坝结构;对于严重坍塌,使用自重挡水单元及岸堤潜在决口的自重挡水系统;对于溃堤决口,采用岸堤决口封闭单元及封闭系统。研究成果可为类似工程处置提供参考。

地下空间坍塌应急救援现场环境安全风险评价及预测

为保障地下空间坍塌应急救援现场救援行动的安全开展和设备的正常运转,提高应急救援安全保障能力,首先通过构建地下空间坍塌应急救援现场环境安全风险评价指标体系,结合层次分析法(AHP)和理想点法(TOPSIS),对现场环境的安全状态进行评价;然后结合自回归移动平均模型(ARMA)和指数平滑模型,对未来一定时间内现场环境的安全状态进行预测;最后将该评价及预测模型应用于某煤矿巷道救援案例,并对救援工作提出建议和改进方案。研究结果可为地下空间应急救援现场的安全防护系统、通风设施配置等提供数据及决策依据。

大宁-吉县区块深层煤层水平井坍塌压力分布研究

为了研究大宁-吉县地区深层8#煤层水平井整体坍塌压力分布,提出水平井钻井施工方向建议。首先,基于斜井坍塌压力计算模型及实际煤层参数,采用数值编程程序对水平井JS6-5P03的8#煤层进行分段坍塌压力计算;其次,分别计算得出了约60井次的不同方位角下8#煤层坍塌压力,并以此为基础,利用序贯高斯插值法,得到整个区块的坍塌压力分布。结果表明:JS6-5P03井8#煤层坍塌压力当量密度应不小于1.376 g/cm^(3),才可避免坍塌;以不同方位角进行水平井钻进时,根据坍塌压力大小,整个大宁-吉县区块8#煤层均可被划分为低风险坍塌区、中风险坍塌区和高风险坍塌区;大宁-吉县区块中部适合钻井方位角为180°左右,上部和下部钻井方位角建议为160°左右。

流固耦合下破碎性煤系地层坍塌规律研究

破碎性地层广泛存在裂隙结构,其井壁稳定分析一直是研究难点。文章基于流固耦合理论开展了破碎性煤系地层井壁稳定研究,推导了非稳定渗流模型,结合岩石力学实验确定渗流作用对煤岩力学参数的影响,建立了流固耦合下的坍塌压力计算模型,并结合实钻数据完成模型验证与分析。研究结果表明:渗流初期以非稳定渗流为主,当渗流时间超过6 min后,渗流量随渗流时间增加而线性增加,表明已从非稳定渗流转变为稳定渗流;渗流作用下,煤岩内摩擦角降幅较大,内聚力降幅相对较小;渗流作用对轴向应力影响较小,对径向和周向应力影响较大;考虑渗流作用后,坍塌压力当量密度上升了约0.3 g/cm 3;对比分析X01井和X04井煤层段井壁稳定预测结果,文章基于流固耦合理论的井壁稳定预测模型能够准确预测煤系地层的坍塌压力。研究成果有助于保障破碎性地层井壁稳定,为合理确定钻井液密度提供理论依据。