大直径PHC管桩锤击贯入特性现场试验研究

为研究大直径PHC管桩锤击贯入荷载传递机理,依托于某高速桥梁桩基工程,对外径0.8m、长度43m的开口PHC管桩进行锤击沉桩试验,分析沉桩过程中桩顶荷载、桩端阻力、桩侧摩阻力以及桩身轴力与桩基贯入深度变化规律。研究表明随着贯入深度的增加,相同深度下的桩身轴力逐渐增大;在同一贯入深度下,桩身轴力沿深度自上而下非线性递减。在同一土层内随着贯入深度的增大,贯入阻力逐渐增大,桩端阻力受土层变化的影响更为显著。桩侧摩阻力的变化受土体软硬程度与锤击次数的影响,连续打桩时锤击次数不断增大,桩侧摩阻力出现了显著的疲劳衰退现象,桩端土体强度明显降低。

某营运高速公路类土质边坡的稳定性分析及加固设计

某高速公路类土质边坡表层为坡积土,下伏强风化—弱风化泥页岩,公路营运巡检中发现该边坡出现变形破坏迹象。对该类土质边坡变形破坏发展过程、成因及稳定性进行分析研究,研究结果表明,该边坡破坏形式为浅层牵引式滑坡,分别利用有限元强度折减法和瑞典圆弧滑动面法对边坡的稳定性进行分析计算,计算结果显示,正常工况下和非正常工况I(暴雨)下边坡都处于不稳定状态,经综合分析结合稳定性计算,提出采用封闭坡表裂缝+预应力锚杆格梁+仰斜排水孔进行治理,加固后的监测数据验证了边坡的稳定性和治理方案的可靠性。研究成果可为类土质边坡滑坡灾害防治提供参考。

纳米二氧化硅改性氧化石墨烯/水性聚氨酯复合材料的制备及性能

利用四乙氧基硅烷(TEOS)原位水解法制备了纳米SiO_(2)改性氧化石墨烯(GO-S),使用傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱、X射线光电子能谱、透射电子显微镜、扫描电子显微镜对GO和GO-S进行对比研究,证明了GO-S的成功制备。进一步地,制备了水性聚氨酯(WPU)、WPU/GO和WPU/GO-S,对比研究了样品的性能。拉伸性能测试结果表明,与纯WPU相比,WPU/GO的拉伸强度有所提升,但断裂伸长率显著下降。WPU/GO-S的拉伸强度提升至WPU的256%,断裂伸长率略微下降。水接触角测试结果表明,WPU/GO-S的水接触角高达75°,明显高于WPU的61°,说明GO-S的加入显著提高了WPU涂层的疏水性。耐腐蚀性测试结果表明,WPU/GO-S的阻抗模最高,比基板增大约1个数量级,也明显优于WPU/GO涂层,证明WPU/GO-S的耐腐蚀性最佳。

海底隧道涌水量模型试验研究

通过分析目前对海底隧道涌水量预测中使用的经验解析法和数值模拟法的局限性,采用模型试验的方法,基于相似理论,结合青岛胶州湾海底隧道水文地质和工程地质情况,以其右线的一个断面为模型,根据围岩渗透系数、黏聚力以及摩擦角配置了相似材料,并制作了海底隧道模型架和涌水量测量装置,同时在开挖过程中对位移、应力和渗压进行了监测。监测数据表明,本模型试验能较好的模拟海底隧道的实际开挖情况,试验所得涌水量与现场实测数据结果非常接近。通过解析解、数值解及试验观测值的对比表明,本试验在海底隧道涌水量预测方面具有较好的实用性,对指导防排水设计及施工实践有一定的参考价值。

水下隧道流固耦合模型试验与数值分析

我国水下隧道蓬勃发展,对其进行相似材料试验研究非常必要。通过改装由高强PVC板和型钢组成的试验架,开发光纤监测系统和渗流量计量器,并改进研发的新型固流耦合相似材料,在此基础上以青岛胶州湾海底隧道为工程背景开展流固耦合模型试验。试验过程中记录渗流量和关键点的位移、应力及渗透压力等多元信息。为了相互对比验证,采用软件FLAC3D进行与物理试验相似的数值模拟。代表性工况多元信息的空间分布情况符合一般规律,这说明试验采集的结果是可靠的。与数值模拟相比,物理试验能够考虑开挖扰动、水位波动以及海水浸泡、渗流造成的围岩弱化等因素的影响,其结果更接近于工程实际。

公路隧道型钢喷射混凝土初期支护安全评价研究

公路隧道常采用复合式衬砌,按"新奥法"原理进行设计和施工。对于软弱围岩段,采用型钢拱架(或格栅拱架)+注浆+锚喷网联合初期支护形式,型钢喷射混凝土初期支护的安全性评价方法是实现支护动态设计的关键。对初期支护安全性评价进行系统研究,建立了型钢喷射混凝土安全性评价数值计算方法。首先,根据监测数据分析围岩最终沉降量、水平收敛值,作为围岩力学参数反演的依据;其次,采用反演的力学参数,通过地层-结构法数值计算型钢拱架喷射混凝土初期支护内力;最后,采用型钢混凝土安全系数计算方法计算和评价初期支护安全性。研究发现,型钢拱架喷射混凝土初期支护能发挥型钢强支护作用,而喷射混凝土达到设计强度后,混凝土起主要支撑作用,型钢间距对提高初期支护安全系数不显著。

复合土钉墙支护设计参数敏感性分析及边坡变形规律研究

由土钉和预应力锚索组成的复合土钉墙支护结构可以有效加固周围土体,控制基坑变形,被广泛应用于基坑支护设计中。以济南西客站站前广场基坑工程复合土钉墙支护设计为例,通过FLAC3D有限差分软件数值计算和现场监测分析,采用弹塑性实体单元和线性锚杆单元,考虑锚杆与土体相互作用,通过对土钉和预应力锚索组成的复合土钉支护结构进行开挖支护施工全过程的三维动态模拟分析。分析基坑坡面水平位移、坑底隆起、地表沉降、土钉轴力、预应力锚索轴力等变化规律,研究复合土钉墙的受力机制,探讨土钉和预应力锚索的共同作用机制。分析土体各种力学参数和锚杆间距、锚索预应力等设计参数对基坑变形影响的敏感性,并与监测数据进行对比分析。研究表明,锚杆与土体相互作用力学模型能较好模拟复合土钉墙支护施工过程,计算精度较高;土体黏聚力、摩擦角、土钉间距、锚索预应力等对基坑边坡变形的影响较大,计算结果可为复合土钉墙设计参数选取提供参考。

海底隧道涌水量数值计算的渗透系数确定方法

海底隧道的建设往往伴随着高风险,而水害则是海底隧道建设期间风险最主要的来源之一,隧道涌水对施工安全与建成后的运营成本控制有着重要影响,因此,对海底隧道进行涌水量预测便显得尤为重要。数值计算方法是当前涌水量预测中应用最广的方法之一,而计算涌水量过程中最关键的问题之一是渗透系数的确定。以青岛胶州湾海底隧道工程为背景,通过数值计算、模型试验与现场监测数据分析等手段相结合的方法,对海底隧道建设期涌水量的预测进行了研究。首先进行海底隧道开挖后涌水量现场监测,得到开挖后涌水量变化曲线;再采用数值计算方法对围岩渗透系数的取值进行反分析,对渗透系数进行不断修正,并在数值计算中成功拟合实测涌水量曲线,所得到的渗透系数即为数值计算中应采用的合理渗透系数。在结合试验段地质情况的基础上将合理渗透系数与前期地勘压水试验得到的渗透系数进行比对,得到两者之间的关系。并通过模型试验的手段对以上结论进行验证。将其应用到海底隧道的涌水量预测中,通过正演数值计算预测围岩相似洞段的涌水量,其结果对海底隧道涌水量预测有一定的参考意义。

复合土钉墙支护效果数值模拟

以济南市西客站基坑工程为依托背景,选取具有代表性的2-2支护剖面和2-2加强段支护剖面进行分析,在修正剑桥模型的基础上,利用摩尔库伦准则,通过FLAC3D有限差分软件对简单土钉墙和复合土钉墙(CSNW)进行数值模拟。其中,物理参数的选取、监测点的布置、最大不平衡力的精度、初始条件、边界条件的确定等均满足计算精度的要求。通过两种支护形式计算结果的对比分析,验证了复合土钉墙在控制边坡水平位移方面较简单土钉墙具有一定的优越性,分析了土钉和锚索的受力机理,预测了潜在滑移面的大致位置;结合基坑变形曲线,预测了可能发生滑坡的位置,提出了防治建议。

隧道土建结构数据分类与编码研究

为了满足沪蓉西高速公路隧道(群)运营管理系统中数据库的建设需求,对隧道土建结构数据进行分类和编码研究。根据隧道建设的全生命周期,将数据按勘查阶段、设计阶段、施工阶段和运营阶段进行分类,并采用层次代码结构进行编码。实践表明:该数据分类与编码体系基本可以涵盖隧道全生命周期中所有的土建结构元素数据;可以满足隧道(群)运营管理系统中数据库建设的需要;可以为其他系统数据的分类与编码提供有益参考。

基于多源时间序列的滑坡位移动态预测

位移预测在滑坡预警预报系统中有着重要地位,为了提高位移预测的精度,提出了变分模态分解和二次指数平滑法、神经网络结合的滑坡位移动态预测方法。首先对历史监测位移数据进行变分模态分解,产生多个模态分量,然后利用二次指数平滑法和极限学习机(ELM)模型进行预测。粒子群优化算法被用来优化ELM模型,最后累加各模态的预测值完成预测。以三峡库区白家包滑坡为例,将所建模型与最小二乘支持向量机(LSSVM)和卷积神经网络-门控递归单元(CNN-GRU)预测的周期项进行比较,结果表明:所用DES-PSO-ELM能够有效预测滑坡位移变化,其均方根误差、平均绝对误差、平均绝对百分误差和相关系数值分别为1.293、0.993 mm,0.0080、0.9998,预测误差最小。研究结果可以为滑坡预警监控系统提供技术依据。

隧道监控检测施工安全风险评估及其应用分析

在隧道监控检测作业过程中,存在很多不确定的安全风险,因此如何在隧道监控检测施工过程中,做好安全风险的评估具有重大意义。本文通过使用相关的风险评估计算方法,对隧道监控检测施工的安全风险评估进行了定量化分析,为类似工程的实施提供借鉴和参考。

计算机网络技术发展模式研究

在科学技术与信息技术快速发展的背景下,计算机网络技术得到了进步和发展,如今已经被应用于各行各业中,改变了人们的生活方式。基于此,本文将对计算机网络技术的发展模式进行深入探究,从科学技术角度出发,分析计算机网络技术的现状及未来的发展趋势,希望可以推动计算机网络技术的进一步发展。

公路软岩隧道底鼓注浆加固厚度数值模拟

通过对某位于构造剥蚀沉积岩低中山区高速公路隧道的全面检测,分析隧道产生底鼓的原因,采用FLAC3D模拟不同厚度仰拱时围岩塑性区变化情况,分析仰拱厚度不足对隧道的危害,验证隧道全断面注浆的可行性。通过计算模拟不同厚度的注浆圈,提出合理的注浆圈厚度,为施工及加固提供一定的技术参考。

基于TSP203和理想点法的隧道塌方风险预测

为有效识别隧道易塌方地段,提出了基于TSP203及理想点法的综合评价体系,并将该方法运用到济南至泰安高速小佛寺隧道项目中,将得到的结果与设计方案及超前钻探法比较发现,该方法对预测易塌方地段具有很高的准确度,可以作为未来指导施工和规避风险的一种手段。

滑坡运动过程分析方法

在风险评估中开展滑坡运动过程分析对防灾减灾工作具有十分重要的作用。滑坡运动过程分析方法历经几十年的发展,主要有两类:一类是经验方法,该方法通过对滑坡区域的历史滑坡数据进行回归分析来判断滑坡的运动距离;另一类是动态数值模型,该类方法考虑滑坡运动过程的质量守恒与动量守恒方程来模拟滑坡运动过程。文章将两类方法分别进行论述,并总结分析了各自优势与劣势,展望了滑坡运动过程分析方法未来的发展趋势。

济南城市防洪汛情预警等级判定方法

结合现有的城市防洪汛情预警等级判定方法,利用多元线性回归预测模型,提出了一种能够考虑多种影响因子共同作用下的城市防洪汛情预警等级判定模型,该模型对各相关因子的相关性比较高。利用济南市典型降雨数据对该模型进行了检验,结果表明:该模型回归效果良好,可以用于济南城市防洪汛情预警等级的判定。

城市防汛预警决策支持系统研究及应用

由于济南经济增长和城市规模的扩大,城市防洪问题日益突出,在广泛收集济南市地理数据、工情数据、历史水雨情数据和灾情数据基础上,建设水雨情自动采集系统和防汛信息数据库。研究城市洪水仿真模型,预测河道洪水演进过程和低洼地区积水状况。建设了城市洪水预案库,为将来可能发生的汛情提供参考,研究汛情简报自动生成和预警发布机制。基于上述研究,开发了济南市防汛G IS平台,实现实时预报洪水过程及可能造成的淹没情况,为快速决策提供科学依据。

云南省通建高速公路沿线滑坡降雨阈值估计

山区高速公路沿线每年雨季常发生滑坡,严重威胁高速公路的安全运营。目前,降雨阈值估计已成为降雨诱发滑坡气象预警最常使用的方法。然而,有些研究区数据不全(如历史滑坡以及对应的降雨事件),经验统计方法往往受到限制;同时,经验统计方法通常提供的是一个区域阈值,对于高速公路这种线形工程适用性不强。针对以上问题,以云南省通建(通海县-建水县)高速公路为研究对象,利用数值模型(TRIGRS)和最小二乘支持向量机(LSSVM)开发了基于物理模型的降雨阈值计算方法;最终,获得了研究区降雨阈值的空间分布。结果表明,与简单的经验阈值相比,通过数值模型给出的降雨阈值空间分布,不仅能反映研究区不同位置地形条件、土壤厚度等关键指标的差异对降雨阈值的影响,也能给出在不同降雨强度下最容易发生滑坡的区域,可为区域滑坡气象预警提供依据。

储存湿度和时间对快硬高强砂浆的性能影响研究

储存湿度和时间是把控快硬高强砂浆质量和性能的关键因素,在储存条件不当或长期储存情况下,快硬高强砂浆的质量稳定性变差。为探究储存湿度和时间对快硬高强砂浆的性能影响规律,设置了三种不同储存湿度、四种储存时间,测试不同储存条件下快硬高强砂浆的凝结时间、工作性能和力学性能,分析其性能变化规律和最佳储存条件。结果表明:随着储存湿度和时间增加,快硬高强砂浆的凝结时间变长,流动度增加,流动度经时损失也随之降低,但砂浆抗压强度尤其是早期抗压强度显著下降。综合分析性能测试结果,当环境相对湿度低于40%,储存时间在72 h以内时,快硬高强砂浆质量稳定性较佳。