基于探地雷达属性分析的隧道内溶洞三维可视化研究

针对探地雷达法隧道内溶洞探测过程中存在位置标定模糊和形状确定困难等问题,提出了一种新的三维可视化方法。首先利用F-K偏移成像技术处理每条测线上的探地雷达数据,并根据坐标信息合成三维数据体,增强不同测线间的横向联系。然后通过属性分析提高探地雷达视图效果和有效反射数据的对比度,进而利用K-Means聚类方法提取溶洞反射数据的可视化振幅阈值参数。最后利用三维属性体和等值面提取技术实现隧道溶洞探地雷达三维可视化。模型试验和现场案例分析结果验证了本文方法的有效性,应用结果表明最大谱振幅属性不仅能够提高探地雷达视图效果,还能增强探地雷达数据体中有效反射数据的区分度,是本文方法较佳的输入属性。研究成果在一定程度上解决了探地雷达传统三维可视化方法振幅阈值设置时过度依赖解译人员经验问题,该方法适用于沉积岩层等层状介质解释。

攀钢马家田尾矿特性研究

从马家田尾矿堆积坝的岩土工程勘察、试验的大量数据出发,深入分析了堆积坝体水化学场和尾矿砂土性状、堆积特性及其变化规律,研究了马家田尾矿砂土的分布规律、物理力学性质变化规律,初步揭示了马家田尾矿砂土具有较高的抗剪强度.

以评估为契机,推进实验室管理规范化

为迎接国家教委对我校本科专业教学质量的检查评估 ,我土木工程实验中心依照学校本科教学工作评估指南 ,在实验教学、仪器设备管理等几方面进行了认真检查和整改工作 ,并为此筹建了中心资料室 .经过一段时间的“迎评促建、促改、促管”工作 。

基坑支护工程c、φ值测定方法探讨

通过采取土样进行试验,由直剪和三轴剪切试验在不同排水固结条件下,结合基坑土体的应力历史和应力路径,得出不同的c、φ值参数,并对其差异性作了对比分析,提出了不同基坑侧壁所应采取的实验方法,及对常规试验方法的改进提出了一些建议.

钻孔灌注桩施工常见问题分析与对策

钻孔灌注桩施工常见问题主要有桩位偏差、桩身倾斜、缩颈、断桩、钢筋笼上浮等 ,从钻孔灌注桩的施工工艺流程分析入手 ,指出钻孔灌注桩施工常见问题的产生主要与护壁泥浆质量、混凝土品质、设备选用安装、施工人员素质和操作水平以及施工的质量管理和组织管理等因素有关 ,并对各类常见问题提出了相应的预防措施 .

基坑支护工程分解协同演化优化设计

在两层协同演化模型中,细部演化是影响整个系统计算效率的关键因素,为此在两层协同演化的基础上,进一步提出了分解协同演化模型,将基坑支护细部优化设计系统分解成几个低维、与各子工程对应的、相对独立的子优化器和一个进行全局协调优化的低维系统优化器.并建立分布式并行计算环境,设计基于遗传算法的基坑支护分布式三层协同演化系统(DODRP),实现了三层协同演化模型的分布式计算.运用DODRP系统,对某国际贸易大厦深基坑支护工程进行优化设计,验证了系统的优化设计功能.

基于探地雷达属性分析的典型岩溶不良地质识别方法

采用探地雷达进行岩溶隧道超前地质预报时,受现场探测环境、岩溶地质的复杂性以及解译技术制约,多解性问题一直未能得到很好解决。从依托工程中选取代表性的案例,分析总结隧道建设中常见的几种典型岩溶不良地质的属性特征,结果表明岩溶不良地质类型与探地雷达属性参数有很好相关性,其中:空腔型溶洞、干燥松散黏土夹碎石充填型溶洞和无水破碎带雷达反射波中心频率随时间衰减较慢,分布范围分别为90~105、85~100、70~110MHz;软塑状黏土充填型溶洞和富水破碎带雷达反射波中心频率随时间衰减较快,分布范围分别为60~80MHz和40~70MHz。研究属性特征定量表示方法,提出基于广义S变换及子波谱模拟的雷达波吸收衰减参数计算方法。实际数据分析结果表明:每种属性都能从某些角度反映岩溶不良地质体雷达反射波的特征,在综合多个特征参数后,可以较好地区分不同的岩溶不良地质类型,从而提高探地雷达目标识别精度。

深基坑桩锚支护协同演化优化设计

将协同演化思想应用于基坑桩锚支护优化设计中 ,成功开发了深基坑桩锚支护优化设计系统。协同演化方法提供了模拟问题空间不断变化的演化机制 ,是一种高效的优化算法 ,适合于深基坑支护这一复杂系统的优化。工程实践表明 ,该方法具有明显的优化效果 ,可作为深基坑支护优化设计的一种重要手段。给出了协同演化模型、优化目标函数、全部约束条件及其处理方法以及系统实现的几项关键技术。

环境温湿度对粘土干缩裂缝结构形态影响

为研究环境温度、湿度作用下粘土干缩裂缝的结构形态与变化规律,以南宁市河流冲积相粘土为研究对象,将制成饱和泥浆的土样分别放置在40、50、60、70℃四种温度和相对湿度为50%、70%、90%三种湿度环境下,使其失水、干缩开裂至稳定,观察分析土样干缩裂缝的结构特征和变化规律。试验结果表明:随温度升高,土样失水稳定时裂缝率、分维数、块区个数呈增大趋势,平均块区面积、最大块区面积则呈减小趋势;随着湿度增加,裂缝率、分维数、平均块区面积减小,块区个数和最大块区面积增加;裂缝率和分维数与含水量均具有良好的线性关系,二者随含水量的变化速率受环境温湿度影响;块区面积分布函数的峰值随温湿度升高而增大,块区最可几面积则逐渐减小。

生物技术改良膨胀土探讨

将生物技术引入膨胀土改良问题中,根据不同类型的膨胀土筛选出生命力强、能消除或显著减弱土的胀缩性,且能促进自然生态环境良性发展的菌种.通过调查发现可以利用某些微生物的助滤、疏水作用或改变粘土矿物表面电荷电性的特性,削减结合水膜的厚度,提高膨胀土的抗剪强度.

环境因素对膨胀土边坡温度场影响的模型试验

为研究环境因素对土体温度场的影响,通过制作膨胀土边坡模型,利用环境发生器模拟温度、湿度和降雨等环境,观测在这些环境因素作用下土体内部温度场的分布与变化规律,试验结果表明:温度、相对湿度和降雨等环境因素对边坡土体内温度场的影响深度为0.8 m;边坡不同部位的温度变化与分布也不同,其中坡面处的变化幅度最大;土体温度随环境温度的变化存在明显的滞后性,且深度越大,滞后效应越明显。在环境温度的变化情况和环境相对湿度相同的条件下,降雨后土体温度变化速率减小。在相同的环境温度下,深度0.2 m范围内的土体温度随环境相对湿度的降低而降低,且降雨前的下降幅度总体上大于降雨后的下降幅度。

一种放线菌对膨胀土工程性质的影响试验

从膨胀土的胀缩性和改性机理出发,采用摇管分离法和混合平板法从农田土壤和膨胀土中分离出对膨胀土胀缩性改良效果较好的菌株A9,并制成菌剂。利用直接剪切试验和胀缩性试验,对接入菌剂A9并经不同时间培养的膨胀土进行胀缩性指标和强度指标测试。结果表明,加入菌剂A9后膨胀土的粘聚力小于原土,内摩擦角则大于原土,但二者均随培养时间的延长而增长,30天后粘聚力可恢复至原土的粘聚力值;经标准培养30天后膨胀土的胀缩性较原膨胀土显著降低,胀缩总率由9.45%降低至3.35%,降幅达65%。X射线衍射分析发现,在微生物作用下膨胀土的矿物成分并没有大的变化,但从SEM图可以清楚看出,微生物作用引起了膨胀土微细观结构的变异。

南宁市河流冲积相黏性土抗剪强度热效应研究

为研究不同初始状态黏性土抗剪强度的热效应规律,以南宁市河流冲积相黏性土为研究对象,选取7种初始含水量和5种初始干密度制成720个三轴试样,分别在20℃、40℃、60℃环境中养护168h后利用温控三轴仪进行剪切试验。试验结果表明:温度升高时,黏性土的黏聚力和内摩擦角有升有降,它由土样含水量以及温度变化范围所决定;黏性土抗剪强度的热效应存在一个临界含水量,此临界含水量在该土的最优含水量附近;当温度从20℃上升到40℃时,若小于临界含水量,黏聚力降低,内摩擦角升高,反之则黏聚力升高,内摩擦角降低;当温度从40℃上升到60℃时,若小于临界含水量,内摩擦角降低,反之则内摩擦角升高,而土样黏聚力均升高;在临界含水量处,黏性土的热效应最不明显,含水量与临界含水量相差越大,热效应越显著;对于含水量小于临界含水量的土样,存在一个干密度,使其热效应最显著,此干密度远小于最大干密度,大于临界含水量土样的热效应与干密度之间的规律并不明显。

南宁市主要岩土层物理力学参数取值研究

通过对南宁市387份岩土工程勘察资料进行统计分析,得到南宁市主要岩土层物理力学参数参考值。运用"三序"划分法对南宁市主要岩土层进行统计单元划分,得到了更具有针对性的南宁市岩土单元划分体系。在搜集大量南宁市岩土工程勘察数据资料的基础上,按照岩土单元划分体系对参数数据进行分类,在经过数据的可靠性检验之后,运用SPSS软件对数据检验前的项目数和样本数,数据检验后的有效项目数和有效样本数,百分位数(P2.5、P5.0、P95.0、P97.5),极小值,极大值,标准差,5%修整均值,中值,总体均值及其95%的置信区间和建议值区间进行统计。对于不满足勘察项目数量和样本数量要求的岩土参数,仅统计该参数的样本数量、最小值、最大值、均值和标准差。综合分析统计结果,得到南宁市主要岩土层物理力学参数参考值表,为南宁轨道交通工程建设以及其他基坑的工程勘察和设计施工提供地区经验。

隧道空间内金属体对瞬变电磁法探测结果影响研究

文章采用现场探测试验与室内物理模拟试验相结合的方法,研究了隧道空间内开挖台车与钢拱架等金属体对瞬变电磁法探测结果的影响规律。试验结果表明:隧道掌子面后方开挖台车与钢拱架等金属体均对瞬变电磁法探测结果有干扰,且随着金属体与探测线框距离的增大,其干扰系数呈指数减小,物理模拟与现场试验所反映的规律基本吻合。金属体干扰系数与隧道探测目标信号强度有关,在隧道掌子面后方金属体位置不变的情况下,掌子面前方低阻异常响应值越大,后方金属体干扰系数越小。现场采用瞬变电磁法进行隧道地质超前预报时,为减少金属体的干扰,应将开挖台车撤离掌子面至少30 m,同时探测线框距边墙至少1 m。

上覆荷载作用下钦州海积软土孔隙结构特征变化

粘土孔隙结构特征对土体的水理性质和力学性状尤为重要。为探讨海相软粘土结构强度增长过程中孔隙的演化机制,以广西北部湾钦州地区海相软土为研究对象,通过对不同上覆荷载作用下的土样进行压汞仪法(MIP)试验和扫描电镜图像(SEM)分析,揭示土样孔隙特征(尺度分布、平均孔径、孔隙体积密度和临界孔径)随上覆荷载的变化规律,以及其与土体渗透性、结构强度之间的联系。试验结果表明:上覆荷载作用下,土样孔隙呈大孔隙(>10μm)—中孔隙(1~10μm)—小孔隙(0.1~1μm)—微孔隙(<0.1μm)的演化趋势,大、中孔隙逐渐分裂和湮灭成小、微孔隙,但并非均是优先调整大孔隙来补偿小、微孔隙;平均孔径和临界孔径能直接反映孔隙结构特征的重分布和结构性演化,随着平均孔径的逐渐减小,土样的渗透性逐渐降低、结构强度逐渐增强;通过SEM图像分析,粘土结构演化过程呈蜂窝状结构—紊流状结构—粒状堆叠结构—胶粘式结构的发展趋势。

钻孔灌注桩桩底后压浆技术现场试验研究

两根现场试验桩压浆前后的静载试验结果表明,压浆能有效地提高钻孔灌注桩桩侧摩阻力和桩端阻力,改善桩的承载性能,从而使钻孔灌注桩的承载力得到较大幅度的提高.将这一技术应用于实际工程,显著减小了工程桩嵌入泥岩的深度,降低了施工难度并节约了大量资金.

基坑支护优化设计的数学模型研究

基坑支护设计属于系统工程设计,包括方案设计和细部结构设计两个层次,相应地,基坑支护设计变量具有层次性、结构性和不确定性.对此,提出了基于搜索的基坑支护协同优化设计分析模型,给出了与方案、细部和子细部优化相对应的数学模型,并讨论了总系统优化与各子系统优化即全局寻优与局部寻优的关系,得出"必须求解能全面反映各子系统间各种耦合关系的总系统才能得到基坑支护系统的全局最优解"的结论.

土力学地基基础课程建设

针对近几年广西大学土力学与地基基础课程建设方面取得的成果和存在的问题 ,从教学大纲、师资队伍、教材和教学参考资料、教学内容、教学方法改革和现代化教学手段、教学管理制度与课程档案建设。