高温作用后砂岩巴西劈裂声发射特征试验

为了研究温度对砂岩力学性质的影响规律,对25~500℃区间内5种温度水平下的红色砂岩开展巴西劈裂试验。结果表明:根据抗拉强度变化情况将温度划分为3个区间(25~200、200~400、400~500℃),高温处理后的红色砂岩抗拉强度受温度影响而发生劣化,抗拉强度随着温度升高先缓慢减小而后下降速度加快,200℃是砂岩阈值温度;砂岩的劈裂破坏模式也由单一主裂纹破坏变为主裂纹和伴生裂纹破坏;声发射特征表现出较为显著的阶段性特征,大致经历声发射活跃期、微弱期、平静期。温度导致岩石内部矿物成分、晶体间隔、晶间水状态和结合离子键发生改变,是导致岩石发生热损伤的重要因素。

某河道滑坡勘察工程实践探讨

介绍了滑坡勘察的方法和手段、滑坡区的工程地质条件,分析了滑坡体特征及其成因机制。针对影响河道滑坡的因素进行了分析,并结合滑坡的形成条件及河道滑坡的分类等实际情况,提出了工程的治理措施。

基于PSO优化K-Means算法的边坡安全等级评价研究

由于较多因素影响边坡的稳定,且各因素之间关系复杂相互影响,为了更加准确地评价边坡情况,采用了粒子群优化K-Means聚类算法,有效地摆脱了常规K-Means算法因局部最优而陷入极值的缺点,增加了粒子群群体的多样性,提高了评价结果的全局最优性。对三峡库区的36个边坡工程分析,结果表明该优化算法优于常规K-Means聚类算法。

基于Gumbel Copula函数的堆石坝沉降模型因子优选研究

为克服常规沉降模型因考虑众多影响因子造成欠拟合及预测精度不高的缺点,首先由因子优选准则得到沉降模型的预选因子集,运用了Copula熵和PMI(偏互信息)两种方法对预选因子集进行优选,再将优选因子集引入沉降模型并计算典型测点的沉降值,验证了该优选方法的可行性。实例表明,基于Gumbel函数的沉降模型拟合预测精度优于常规模型,具有较高的工程指导意义及较好的推广价值,可运用于堆石坝的变形预测。

基于空间邻近点与极限学习机的大坝位移缺失数据补齐

准确补齐大坝位移缺失数据,对科学有效地分析大坝变形监测数据和准确可靠地评价大坝安全性态至关重要。从大坝的整体性和连贯性角度出发,构建了一种基于空间邻近点和极限学习机的大坝位移缺失数据补齐方法。同时将目标测点的空间邻近点测值和大坝变形统计模型分量作为大坝位移缺失数据的影响因子,利用输出权重优化的极限学习机算法对缺失数据进行补齐。以某碾压混凝土重力坝为例,利用基于空间邻近点和极限学习机的方法对大坝位移缺失数据补齐,同时与利用BP神经网络算法和基于大坝变形统计模型分量的补齐结果进行对比,结果表明,基于空间邻近点和极限学习机的方法补齐精度更高。

基于马尔科夫链残差修正的EMD-MELM混凝土坝位移预测模型

基于经验模态分解(EMD)、改进的极限学习机(MELM)以及马尔科夫链,提出了一种新的混合模型。由于混凝土坝的变形可看成静水压力、环境温度和时间效应而产生的变形,前两者体现总变形中的周期性分量,后者体现为总变形中的趋势性分量,所以在数据预处理阶段,利用经验模态分解技术将坝体总位移序列分解为趋势分量位移和周期分量位移,选择多项式函数预测趋势分量位移,提出了一种改进的极限学习机,即均值学习机集成(MELM),采用MELM模型对周期分量进行预测。再使用马尔科夫链修正模型对两个模型的拟合残差进行修正预测,叠加各预测值得到最终预测值。在某混凝土坝的应用表明,该组合模型的拟合及预测精度明显优于传统模型,具有操作简便、预测精度高、训练速度快等优点。

基于水平定向钻施工对堤防安全稳定影响的多因素综合分析

为保障水平定向钻穿越河道时堤防施工期的安全稳定,科学分析和评价水平定向钻埋管技术对堤防安全的影响是十分必要的。在分析水平定向钻穿越堤防工艺基础上,采用FLAC 3D有限差分软件,建立适用于含软土层堤防的典型计算模型,进行扩孔施工对该类堤防的扰动分析,提出管道埋深、管径、穿越位置、堤防迎水坡坡比等因素,对堤防安全稳定的敏感性分析。研究表明,随着管径的增大,导致堤防边坡的滑弧上的附加推力增大,从较大幅度的降低了堤防边坡的安全稳定性;水平定向钻埋深达到6.0 m或达到管径的约4倍时,其施工及管径的变化对堤防的影响可以忽略不计;堤防迎水坡坡比较管道埋深,对堤防稳定的影响更大。研究成果为相关水利建设提供重要技术基础和依据。

混凝土重力坝岸坡坝段不同滑动面的抗滑稳定计算与比较

由于混凝土重力坝岸坡坝段处在河床坝基和岸坡坝基的交界处,受力条件比较特殊,且扬压力分布较河床坝段更为复杂,所以准确计算和分析交界坝段的稳定情况就比较困难。采用了严格刚体极限平衡法,考虑了3种不同扬压力分布的强度系数变化,计算了坝基滑动面、岸坡倾斜滑移面、坝基深层滑动面的抗滑稳定安全系数,并且讨论了相应的加固措施。通过实例计算可知:该计算方法简便可靠,可为同类工程问题提供解决思路。

石灰改良膨胀土的强度特性试验研究

石灰作为一种外加剂,用来改良膨胀土作为路基的填料,但石灰改良土击实曲线比较平缓,最优含水率较难确定,而且,在最优含水率附近压实是否就能达到较高的强度,也难以确定。针对该问题,对不同初始含水率下石灰改良膨胀土的无侧限抗压强度、CBR强度进行试验研究,并对干湿循环影响下的改良膨胀土CBR强度进行试验。结果表明:石灰改良膨胀土在初始填筑含水率稍大于击实曲线所反应的最优含水率情况下能够达到较高的强度,建议在实际施工中充分考虑初始含水率这一填筑条件对石灰改良土改良效果的影响。

关于水库大坝防渗加固技术的探讨

渗漏是水库堤防工程中最常见的现象,水坝渗漏加固技术成为水利工程设计和施工中的一个重要方面。结合南京市江宁区赵库水库防渗加固工程实例对水库堤坝防渗加固技术进行探讨,有关经验可供相关专业人员参考。

基于ANSYS模拟的引水渡槽水利工程动力响应特征分析研究

针对苏北某引水渡槽水利工程开展地震动力响应特征分析,利用ANSYS有限元软件,建立三维有限元模型,分析渡槽结构自振特性与地震动力响应特征。结果表明:①研究了有无水工况下渡槽结构振型分布特征,分析了水流作用对渡槽振型特征影响较弱。②渡槽结构自振频率均与计算阶次呈正相关,但前10阶次自振频率增长幅度高于后10阶次,有水工况下自振频率显著低于无水工况,第1阶次下有水工况相比无水工况降低26.2%。③地震动荷载下,渡槽支撑结构中下部承台应力值最大,达1.77 MPa;渡槽各特征点同一方向的加速度时程曲线一致,顺渡槽向峰值加速度均维持在0.35 m/s 2,但竖向峰值加速度相比顺渡槽向降低51.4%。研究结果可为引水渡槽等水工结构动力响应特征研究提供一定参考。

基于ANSYS计算下水库土石坝渗流场与应力变形场特性分析研究

针对水库土石坝开展渗流场与应力变形场计算,利用ANSYS软件建立坝体模型,并针对坝体6个特征部位分别进行计算,获得了稳定与非稳定渗流场、应力变形场特性。稳定渗流工况下,坝体内各特征部位结构均在防渗结构措施后,出现一定浸润线下移、水头降低等现象,即坝体防渗效果显著。非稳定渗流工况下,坝体内部不产生显著非稳定渗流活动,非稳定渗流仅在防渗结构系统内部出现,防渗结构对水位突降或突升亦具有良好的防渗效果,防渗墙内渗流稳定,渗透压力以285.8~332.3 kPa为主。研究了稳定、非稳定渗流工况下,应力场与位移场各特征值参数最大值均在安全合理区间内,非稳定渗流下应力场与位移场与稳定渗流工况下类似或一致,坝体安全稳定性良好。论文为研究坝体在稳定与非稳定渗流下安全稳定性及渗流场特性提供一定参考。

不同加载速率下花岗岩和砂岩声发射特征研究

通过单轴压缩试验,研究了花岗岩和砂岩在不同加载速度(0.05、0.10、0.15 mm/min)时的应力发展规律、强度变化特征以及声发射时空变化特征。结果表明:随加载速度的提高,花岗岩和砂岩的应力-时间曲线发展特征均明显发生改变,从0.05 mm/min增加到0.10 mm/min时,岩石应力变化幅度较大。花岗岩的单轴抗压强度随着加载速度的提升先是快速增大后基本不变;砂岩的单轴抗压强度是随着加载速度的提升逐渐减小的。花岗岩的振铃计数随着加载速度的提高总体上是减小的,而砂岩的振铃计数随加载速度的提高是在减小的。累计振铃计数特征表现为花岗岩随加载速度是先增加后减小,砂岩是逐渐增大的,并且在0.15 mm/min时砂岩的累计振铃计数大于花岗岩。累计能量是随着加载速度提高而减小,砂岩的累计能量大于花岗岩。花岗岩的声发射事件数水平是随着加载速度提高在破坏前先减小,破坏时变化较小,频度在全过程是逐渐减小;砂岩的声发射事件数水平在破坏前是逐渐增大,破坏时则变化不大,频度在全过程是逐渐减小。

水下垂直开挖面土体物理力学参数的反分析研究

神经网络算法具有非常强大的非线性映射能力,选取合适的神经网络结构就能够模拟几乎所有的非线性的关系,在事先不知道数据之间的函数表达式类型的情况下,就能够模拟数据之间的非线性映射函数关系。土体失稳时,为了得到适时的土体物理力学参数。首先采用有限元软件COMSOL模拟计算土体失稳时的位移值,得到此时的模拟趋势基本一致,但较大的误差不能满足工程预测;后通过反分析方法根据土体的变形观测信息,使用MATLAB神经网络工具箱进一步修正土体的弹塑性参数,最终模拟计算出的土体变形预报值与观测值几乎一致,从而有效地解决了土力学理论与岩土工程实践脱节的问题,对于研究失稳的岩土体稳定性具有参考意义。