基于改进突变理论的岩体崩塌危险性评价

为客观量化评价岩体崩塌灾害危险性,引入模糊综合评价理论对突变理论进行改进,构建了评价模型。以秦岭田峪为例,通过实地踏勘,从地形地貌、地质构造以及诱发因素3个方面选择崩塌体规模、岩体风化程度、风荷载等14个指标建立岩体崩塌危险性评价指标体系,对当地16处潜在岩体崩塌隐患点进行了评估。研究结果表明:改进突变理论与传统HSP评价模型的评价结果重复度高达87.5%,且改进突变理论能够克服传统评价方法中主观赋权的局限性以及评价因子间相关关系不明确的问题;该区域存在7处低度危险点、6处较低危险点、3处中度危险点、无高度危险点,中度隐患点诱发因素均处于较不利状态,应做好区域地震、强风、暴雨等监测预警。

冻融损伤后砂岩微结构的多重分形特征

为了研究冻融循环对寒冷地区岩石的损伤劣化机理,本文基于核磁共振技术(NMR)和扫描电镜技术(SEM)试验结果,讨论经过不同冻融作用后砂岩内部孔隙结构劣化规律、表面微结构的间隙度变化及多重分形特征,以探明冻融砂岩微结构的损伤机制。研究发现:冻融砂岩内部小孔隙占新增孔隙的99%;在冻融循环超过80次时,小孔隙的扩展率持续大于萌生率,向不均匀分布转变;冻融砂岩内部大孔隙的NMR分形维数整体表现为随着冻融循环次数的增加而减小;冻融使砂岩内部晶体表面变得粗糙,晶内裂纹增加,晶粒逐渐脱落;冻融20次后,砂岩局部结构平均间隙度持续增长,增长率在80~100次达到最大,为0.1%;冻融砂岩SEM图像表现出良好的多重分形特征,岩石越软弱,多重分形特征越明显。

基于BIM技术的地下综合管廊施工安全风险分析研究

以某城市地下综合管廊施工安全风险分析为研究背景,将BIM技术应用于地下综合管廊施工安全管理中。首先对管廊施工过程中可能发生的高频易发事故(坍塌、高处坠落、机械伤害、火灾)进行危险源识别,得到可能发生部位,再使用PHA法对危险源进行风险评价,结果表明火灾事故危险等级最大。最后针对管廊火灾事故易发特点,将BIM模型应用于火灾、人员疏散软件模拟中。

“日”形地下环隧施工风险因素综合分析

为了研究复杂环境对城市地下空间建设过程中的安全影响,以某在建城市地下“日”形环隧工程为研究对象,基于模糊层次分析法结合专家经验与统计分析法对该工程进行综合风险因素定性与定量分析。将城市环隧建设风险划分为地质环境风险、建筑环境风险、建筑设计风险和施工建设风险四类,并将每种风险细分为两层指标因素。研究表明,该工程建设过程中具有较高风险。根据权重计算结果,建设过程中要着重注意包括临近建筑、地下管网、管线分布等因工程所处复杂建筑环境带来的建筑设计与施工建设风险;两指标层中的风险指标按照权重大小划分为主要、中等、次要影响因素三类,并给出了相应的风险防控对策。研究结果可为未来城市环隧工程建设风险控制与管理提供理论指导。

基于G1-模糊综合评价法的地下快速干道工程安全综合条件分析

地下工程项目建设面临的风险是多因素、多灾种的,为了有效防控地下工程项目建设中的风险,从地质环境、建筑环境、建筑设计以及施工技术、施工管理5个方面建立风险指标评价体系,并利用G1-模糊综合评价法对西安市某地下快速干道项目进行安全条件综合分析。结果表明:对该地下快速干道工程的安全综合条件分析的定量评分为59.525,即工程建设风险等级为较低,其中施工技术风险与施工管理风险是影响工程建设风险的主要因素,据此提出了相应的风险防控建议。同时表明该方法可以良好地应用于地下工程项目的安全综合条件分析中。

冻融循环后砂岩抗冲击力学特性及数值模拟

长期冻融循环作用对砂岩力学性能的影响是岩石力学和地下空间工程研究的前沿问题。通过对冻融循环作用后的砂岩进行CT扫描和霍普金森杆(SHPB)冲击压缩,以宏-细(微)观结合的试验手段和数值模拟技术解释冻融砂岩从初损状态到裂隙形成这一演变过程及力学响应。结果表明:冻融循环作用使砂岩内天然孔隙不断扩展,随着冻融次数的增多,试件孔隙、裂隙逐渐增大,冲击压缩后导致峰值强度降低;由破碎模拟可知,冲击后试件轴向压缩并且径向膨胀,达到极限后致使破坏,应力在中心处最大并向边缘环向递减。

冻融循环作用后砂岩的动态抗拉性能及能量演化试验研究

为研究冻融循环对砂岩动态抗拉性能的影响,利用Ф50 mm分离式霍普金森压杆(SHPB),以3种平均加载率(344.72,371.991和431.761 GPa/s),对经历6种不同冻融循环次数(0,20,40,60,80和100次)的砂岩进行动态劈裂抗拉测试,并利用核磁共振系统测试冻融循环后砂岩内部孔隙变化,分析冻融循环及加载率对砂岩的破坏特征、动态劈裂抗拉强度及能量演化规律的影响。研究结果表明:(1)冻融砂岩劣化模型满足指数函数关系,随着冻融循环次数的增加,孔隙度变大,动态劈裂抗拉强度减小,破碎程度增加。冻融循环80次后劣化速率最快。(2)加载率的提高将弱化冻融循环对砂岩的劣化作用使砂岩半衰期延后。(3)最大吸收能因加载率的提高而增大的速率随损伤状态的提高而降低。最大吸收能随冻融循环次数的增加呈指数下降,且与动态劈裂抗拉强度呈现良好的正相关。研究结果可为寒区工程中岩石的破坏机制研究提供理论基础。