基于极限平衡法的危岩倾覆稳定性三维计算方法

目前危岩防治工作中,危岩稳定性评价主要以简化后的二维剖面作为计算模型。由于自然界中的危岩形态极不规则,采用二维剖面计算模型并不能真实反映危岩受力情况。为了研究危岩稳定性三维计算方法,在前人研究基础上,基于极限平衡理论,提出了由后缘裂缝抗拉强度控制的危岩倾覆稳定性三维计算公式,采用数值积分和空间几何方法给出了在危岩单体三维模型基础上求解危岩后缘岩体抗拉力、水压力及其力矩计算公式和实现流程。以三峡库区瞿塘峡吊嘴危岩为实例开展了应用,并通过数值分析进行了验证。通过不同形态危岩的三维稳定性分析,讨论了三维与二维稳定性计算结果的关系,对比发现危岩形态对稳定性计算结果有明显影响,三维计算较二维计算更准确和实用。

基于机器学习的超高性能混凝土成本优化

近年来,超高性能混凝土(UHPC)凭借其优异的力学性能和耐久性能成为热点研究方向之一,但高昂的成本始终限制其在工程中的应用。提出了一种基于机器学习的超高性能混凝土配合比优化的方法,以降低UHPC的成本。为实现这一目标,首先通过人工神经网络(ANN)建立了UHPC 28 d抗压强度与扩展度的预测模型,再以其为约束条件,同时考虑UHPC组分含量约束、组分比例约束,通过遗传算法(GA)降低UHPC的成本。研究结果表明,ANN模型的预测结果与实验结果的误差在10%以内,具有良好的预测精度;遗传算法优化后的UHPC成本降低至838.8美元,低于文献中1000美元的成本。

沿缓倾软弱外倾结构面滑动的主动岩石压力计算

在现行规范中,沿缓倾外倾软弱结构面滑动的边坡主动岩石压力E_(ak)公式未考虑后缘裂隙水压力,导致Eak计算存在偏差。针对这一问题,考虑后缘裂隙水压力,根据力系的平衡关系和几何条件,进行受力分析和简化,推导主动岩石压力计算公式,判断是否存在极值点以及其位置。研究结果表明,与不考虑后缘裂隙水压力相比,E_(ak)的误差达到21.89%~100%;E_(ak)在有实际工程意义区间内存在极大值。针对缓倾岩层倾角θ和结构面内摩擦角φ大小进行讨论,当θ>φ时,坡顶潜在滑裂面宽度b_(0)一般为边坡高度H的0.2~1.2倍;当θ≤φ时,E_(ak)的极大值出现在坡面位置。本次研究分类完善了计算公式,并对极值点位置和H等因素之间的关系进行了分析,对沿缓倾软弱外倾结构面滑动边坡的防治具有理论和工程实践意义。

基于层次分析法的奉节县城地质环境承载力评价

在考虑地域地质特点基础上,首先构建奉节新县城地质环境承载力评价指标体系,然后运用层次分析法确定出评价指标权重,借助GIS技术对评价指标图层提取、分析、处理,最后得到奉节县城的地质环境承载力分区图。研究成果可为奉节新城今后的建设规划提供科学依据,并可为类似库区迁建城市以及丘陵山区的城市建设和地质灾害防治等提供宝贵方法借鉴。

深埋隧道围岩与支护结构相互作用的非线性动力学特性研究

为了充分了解围岩与支护结构动力系统的变化特征,根据现场实测数据分析深埋隧道的围岩稳定性,对提取的时间序列进行相空间重构,计算了关联维数,定性分析了系统的混沌动力学特性。进一步应用反演理论,建立了深埋隧道围岩系统的非线性动力学模型,通过模型逼近,获得待定参数和正演模型的各变量,定量的分析了系统的混沌动力学特性,结果表明,各变量计算与实测的分布曲线非常接近。利用该模型可较好地预测在高地应力条件下围岩与支护结构系统各特征变量的变化规律。

重庆市铜锣山地区岩溶塌陷分布规律及成因分析

重庆市主城辖区内铜锣山地区可溶岩主要分布在铜锣峡背斜和南温泉背斜中心地带, 以三叠系下统嘉陵江组、中统雷口坡组碳酸盐岩为主, 岩溶发育的主要特征为顺层性、垂直分带性和不均匀性, 上覆土层为透水- 阻水型二元结构盖层.研究区内地面塌陷主要为自然状态下岩溶坍塌及人类工程建设活动引发的塌陷两种, 自然条件下塌陷为个别产生, 人为因素导致的塌陷则成群出现, 塌陷群的分布特征主要受可溶岩的分布、岩溶发育程度和塌陷诱发因素的控制.研究区岩溶塌陷分布主要集中于： （ 1） 槽谷中地势低洼地带; （ 2） 出露岩层为可溶碳酸盐岩且岩溶发育的地区; （ 3） 土层覆盖层厚度3-10 m 的地区; （ 4） 地下水位急剧下降地区.地面塌陷成因为/ 潜蚀软化- 渗透破坏- 负压吸蚀0 致塌.此外, 隧道开挖切穿含水层导致地下水位迅速下降是诱发地面塌陷的关键环节.

重庆市地下隧道地质环境影响因素分析

为了分析地下隧道地质环境影响因素,采用现场调查访问、室内统计分析的方法,对重庆市28条典型隧道工程地质环境进行了专项调查研究。研究结果表明:地下隧道地质环境受水文地质条件、岩性、工程防水措施、施工方法、地质构造、隧道埋深等多种因素的影响,其中,水文地质条件是控制因素,其它因素是主要影响因素。同时,提出了地下工程地质环境保护建议,为重庆市政府规范地下工程地质环境保护技术提供参考。

基于层次分析法的重庆山区矿山泥石流潜势度评价

重庆是典型的山地城市,矿产资源丰富,降水充沛,为矿山泥石流灾害较为严重的城市。为分析重庆山区孕育矿山泥石流灾害的地质环境特征,本文选取渣堆坡角、渣堆高度、渣堆堆积时间等13个因子构建了矿山泥石流潜势度评价指标体系,利用层次分析法确定各指标权重,建立了矿山泥石流潜势度综合指数评价模型,并以秀山溪口矿山泥石流为研究对象,通过计算得到研究区矿山泥石流潜势度指数为8.51,区内地质环境孕育矿山泥石流的潜在能力高,评价结果与实际情况吻合。

重庆市红层区浅机井洗井技术试验研究

重庆市红层找水民心工程有效缓解了缺水区约698.6万农村分散居民的饮用水困难。随着机井使用年限的增长,井底沉砂不断淤积导致井内出水量逐年减少,为解决该问题本文提出了沉砂筒-空压机联合洗井技术并进行了室内模型试验研究,得到了沉砂筒高度、沉砂筒质量以及空压机气阀开度与洗井效果相关性较强以及最优沉砂筒直径为110mm,最优空压机气阀开度为2/3和最优沉砂筒高度不小于80cm的有益结论。

重庆市隧道工程地质环境负效应评价体系

以重庆市隧道工程建设过程中日益凸显的地质环境问题为研究对象,运用层次分析法和专家打分法,通过遴选指标、确定权重构建了综合评价模型,并对重庆市绕城高速玉峰山隧道进行了地质环境负效应评价。根据综合评价分级标准,将玉峰山隧道地质环境负效应分为4个等级,分别为严重区、较严重区、中等区、较轻区。通过调查验证,评价结果与实际情况一致性较好。研究为该评价方法的推广应用奠定了基础。

坡顶带临空建筑高边坡切脚滑坡抢险加固技术

高边坡广泛存在于市政、铁路等工程中,对发生突发变形、滑移的高边坡进行应急抢险加固是保障坡顶建筑安全的重要措施。结合FLAC^(3D)软件数值模拟方法,针对坡顶有临空建筑物的岩质高边坡进行应急抢险加固设计,总结坡顶带临空建筑高边坡应急抢险加固技术。研究得到:预应力锚索支护因施工工期短、经济适用性好、对岩土体扰动小,是对带临空建筑高边坡变形快速控制的最优选择;提出基于高边坡塑性区面积和位移矢量变化趋势的预应力锚索预应力大小取值方法;根据高边坡变形区形态与坡顶建筑变形控制的相互关系,总结出预应力锚索+格构面板支护+地表排水+M10砂浆封闭裂缝相结合的应急抢险加固方案。后续监测显示抢险加固效果好,达到预期目标。

工程勘察设计BIM技术在滑坡治理工程中的应用

三维地质在油气、水利水电、矿产等领域已得到大量应用,而从三维地质发展起来的工程勘察设计BIM技术在滑坡治理工程中的应用实例相对较少。通过对现有软件的整合,充分发挥各软件特点,形成了一种滑坡治理工程勘察设计BIM技术应用方法。首先对地形测绘、地质钻孔和地质剖面等勘察数据进行处理;然后借助GOCAD软件的流程化建模方法构建三维地质模型;最后将三维地质模型导入数值分析软件开展滑坡治理工程设计。以重庆周家岩滑坡治理工程为例对提出的工程勘察设计BIM技术方法进行了实际应用,其工程实际效果论证了技术方法的可行性和实用性。

山地城市地下空间资源评价方法研究

文章以重庆市中央公园至悦来片区为例,分析了山地城市地下空间资源的特征。基于栅格网为基础的平面分层法开展了研究区的地下空间资源的评价,分别对浅层(0~20m)、中层(20~50m)的地下空间资源评价,得出研究区地下空间资源量,并基于地质环质要素对可开发的地下空间资源进行了质量评价。