城市地面塌陷灾害风险评估研究

随着城市化进程不断加快,城市地下空间安全问题引起广泛关注。本文以影响地下空间安全的典型灾害-地面塌陷为例,开展可能性风险评估研究,为降低地面塌陷灾害损失提供理论支撑。城市地面塌陷成因复杂,为了保证评价过程和结果的客观全面,通过调研对塌陷引发因素进行了总结,从管道因素、病害体因素、环境因素三个方面建立风险发生可能性评价指标体系,并使用AHP-熵权法-灰色关联法组合评价,建立地面塌陷风险评价模型。将该模型应用于郑州市典型地下空洞工程案例进行评估分析,结果表明:地面塌陷风险评价结果与实测结果相符,证明了评估模型的科学性,同时为城市地面塌陷预防提供了决策参考。

基于混沌神经网络理论的城市地面沉降量预测模型

通过分析城市地面沉降量时间序列的非线性动力学系统,认为该时间序列具有混沌特性。在此基础上,通过相空间重构的方法建立了用于城市地面沉降量预测的混沌神经网络模型;并利用此模型对高桥地面沉降量进行了预测,并和实际监测沉降量进行了比较,最大绝对预测误差为1.7,预测的平均误差为0.0833,研究结果表明,应用混沌神经网络模型进行城市沉降预测是可行、精确的。

城市地面对天空热辐射角系数的简化求解

为快速求解建筑群内天空视角系数,提出采用等分圆弧的射线扫描方法,将半球沿两正交圆弧分别进行n和m等分,并将射线沿某微元面中心与半球上微元面中心连线方向进行扫描,沿射线方向可见天空所对应半球面上的微元面积之和与该半球总表面积之比,即为微元面的天空视角系数。通过实例验证分析发现,当等分圆弧数n、m均大于20时,模拟值与理论值吻合较好;当n取40时较合理,误差为0.5%,计算时长为0.016s,能很好满足城市地面的天空视角系数的快速求解和精度要求。

多级串联潜流人工湿地净化城市地面径流的试验研究

在室外露天试验场按不同水流方式设计和建造2组多级串联潜流人工湿地,通过中型试验测试其在不同运行方式下对西安市地面径流中COD、NH4+-N、TN、TP的净化效果。结果表明:2组人工湿地系统出水水质均达到GB 3838-2002《地表水环境质量标准》Ⅳ类标准;在湿地净化过程中,填料起主要作用,可吸附40%～50%的污染物,植物和微生物的协同作用可将净化效果提高20%～30%;2种人工湿地系统HRT为36～48h,运行间隔时间为7～15d的运行效果最佳;改变水流方式的复合流人工湿地系统净化效果优于水平潜流人工湿地系统,净化效果高出5%左右。研究设计的2种人工湿地均可用于城市地面径流污染的控制和雨水利用。

城市复杂地面沉降永久干涉雷达监测属性分类研究

城市地物覆盖类型复杂多样,空间变异性大,使得不区分地物类型的沉降监测难以准确反映多因素影响下的城市地面沉降特征。受到SAR影像空间分辨率的限制,以往利用PS-InSAR技术进行的地面沉降监测无法实现PS(永久散射体)监测点的属性分类。本文选取地面沉降严重、工程建设强度大的天津塘沽作为研究区,利用1m高空间分辨率的TerraSAR-X雷达影像,基于PS-InSAR技术,获取城市区域高密度的地面沉降永久干涉监测点,使用高精度航空影像辅助识别地物覆盖类型,结合现有城市地物分类体系标准、各类工程设施行业规范及地质灾害防治规范,进行PS监测点属性分类研究,并采用SAR层析技术校正高层建筑的PS监测点分类误差,实现城市小空间尺度内复杂多要素各类地物的地面沉降监测。在PS监测点属性分类的基础上,初步分析了不同地物类型的沉降特征,地貌土质类沉降速率最大,道路、交通设施、工矿设施等地物沉降速率较大,居民地和桥梁等地物类别的沉降速率最小。研究表明:(1)对于城市小空间尺度复杂多要素地物覆盖的特征,采用高分辨率PS-InSAR监测技术可以有效分离各类地物属性,分析不同属性地物沉降特性;(2)通过各类地物沉降特征的识别,可以进行更为合理的成因分析,准确评估地面沉降危害成因,为城市地面沉降监测、预警风险分析提供科学的依据。

融合权重因子模型和深度学习方法的城市地面沉降危险性分析

以天津市东南部沉降区为例,结合权重因子模型和深度学习的方法对城市建筑群荷载作用下的地面沉降危险性进行了分析和研究。基于权重因子模型分析了研究区内建筑容积率、建筑结构和基础形式、地形坡度变化、土壤压缩模量、地下水的埋深和地下水渗透性七个方面的诱发因子对沉降危险性的影响大小,再根据WOE-DBM模型绘制了地面沉降与其诱发因子的危险性指数图。通过ROC检验表明,基于WOE-DBM模型生成的沉降危险性指数对研究区内已发生的沉降具有较好的"诊断"作用,AUC值达到了0.83,预测结果与实测结果也具有很好的一致性,从而证明该方法对于建筑物荷载引发沉降的评价和预测是非常有效的,其分析结果可以广泛应用于城市密集建筑区的地面沉降危害性预警、建筑形式选择以及城市规划的分析决策当中。

复杂性理论在城市地面沉降预测中的应用

从系统论的角度出发,将城市地面沉降灾害作为一个复杂的巨系统来进行研究,详细分析了城市地面沉降灾害的复杂性特性.同时,从空间信息技术综合集成等方面探讨了多学科在城市地面沉降灾害复杂性方面的研究.城市地面沉降灾害的复杂性研究可以在一定程度上促进人类对城市地面沉降灾害整体行为和发展演化过程的研究与探索,也可以为城市地面沉降的防治评价和预测预报提供科学依据和辅助决策支持,在城市地面沉降及其相关地质灾害的防治中具有积极的作用,在城市地面沉降灾害的防灾减灾中有着广泛的应用前景.

三通差分干涉测量探测城市地面形变的研究

利用ERS-1/2于1996年和1998年获取的C波段SAR影像进行三通差分干涉处理,提取了上海陆家嘴地区在近两年时间内的地面形变场,并分析了影响差分干涉测量的因素。实验表明:利用差分干涉测量可有效探测城市地面形变,但需要采取有效的方法消除或降低大气延迟的影响。这是因为城市建设会引起失相关,而大气延迟是影响测量精度的主要因素。

GM-AR模型在城市地面沉降预测中的应用

随着城市的现代化进程,地面沉降已广泛发生在世界各地,给人民生活和社会发展造成极大损失。GM(1,1)模型作为经典的地面沉降预测方法,不适用于随机型数据预测。将AR模型与GM(1,1)组合成GM-AR模型对城市地面沉降数据进行预测,预测值残差小于GM(1,1)模型,未来2、3期预测值小于1 mm,且趋势线更贴近实测值,效果优于传统的GM(1,1)模型。

城市地面沉降灾害及其综合预防

随着我国经济的快速发展,城币化进程逐渐加快,各种高层建筑逐渐增加,从而导致城市地面沉降现象的产生。在本文中,对当前我国的城市地面沉降产生的危害进行了简单的介绍,同时,将我国各地应对和预防城市地面沉降的策略进行了简单的介绍。

基于灰色广义回归神经网络模型的城市耕地面积预测

为提高原始数据呈非线性、随机性变化、样本量较小时城市耕地面积的预测精度,将无偏GM(1,1)模型与广义回归神经网络相结合,建立了基于灰色广义回归神经网络的城市耕地面积预测模型,并将其应用于平顶山市耕地面积预测,结果表明该模型精度高,具有一定的应用价值。

快速路与城市地面道路集成最优控制

分析快速路和城市地面道路的运行特点,建立一个集成快速路和地面道路的宏观交通流模型。分别运用METANET模型和Kashani模型来描述快速路与地面道路的动态行为。阐述快速路模型和城市地面道路模型的衔接机理-通过入口匝道和出口匝道来实现,然后对相关的最优控制问题进行说明,提出以通过快速路系统和城市地面道路系统的总运行时间最小为优化目标函数,并据此确定相应的优化控制策略,以取得最优的城市综合交通系统效益。

城市地面“下沉”的原因新解及其治理方法

过量抽取地下水并非造成地沉的主因,应对密集的高楼大厦的荷载压力方向加以甄别.对地沉原因的新解是,地面荷载压力和地层支撑应力较劲的结果,从而导出荷应平衡理论.分析摩擦地桩荷载压力传递机理,发现地层具有整体的支撑应力,提出认识这种无形应力是有价值的自然资源.进而研究它受压的因应规律,可利用它在城市地质片区的整体中进行调济和配置,在防治地沉中发挥中心作用,并可从中获得较大的资源效益.治理地沉的方向应在于增强地层支撑应力,应用沙桩可直接和间接增强软弱地质的支撑应力,力求使它能够和地面不断增荷加载的压力取得并保持平衡状态,就有可能保持地面永不"下沉".

城市轨道交通地面车站动力照明设计浅谈

动力照明设计是轨道交通车站设计的一个重要组成部分,动力照明系统把供电系统与末端的大部分用电设备联系起来。本文详细阐述了动力照明设计的范围。包括动力照明专业及相关专业的接口设计;车站动力照明配电及控制设计;区间动力照明总配电设计;车站防雷接地及安全设计。

河流冲积平原饱和砂土区地下管线渗漏诱发地面塌陷机制研究

河流冲积平原区是我国城市建设的主要区域,地层以松散冲洪积物为主,该地区地下管网破损带走松散地层极易形成隐蔽性很高的地下空洞,进而诱发地面塌陷,威胁人身财产和基础设施安全。以安庆市长风路地面塌陷为例,建立渗流、应力多场可控的等比实体模型箱,开展城市地面塌陷仿真实验,分析带水管线破损后地层中孔洞发育过程及孔洞周边各个方向应力变化特征,旨在揭示地面塌陷形成机制。结果表明:(1)安庆市长风路地面塌陷从孕育到塌陷,经历了小孔、竖直孔洞、塌陷坑三种形态,可将地下异常孔洞当作前兆进行预警;(2)河流冲积平原区城市地面塌陷的孕灾环境是地层的高渗透性地层和地下水位,诱发因子是管道的破损,尤其是污水排水管道破损;(3)城市地面塌陷危害大小主要受控于管道及地下水位相对埋深,且可以根据地层性质对塌陷坑的大小进行计算评估。该成果可为城市地面塌陷风险评价、防治区划等提供理论基础。

微动勘探技术在城市地面沉降检测中的应用研究

城市地面沉降极易导致地面裂缝甚至塌陷,引发安全事故。城市环境中,人文干扰强烈,安全、环保要求高,导致传统物探方法无法在城市中有效开展。微动勘探技术是一种无源、高效、环境友好的物探方法,且能够在城市强干扰环境下对地下地质情况进行探测。选取合肥市谢岗小学作为研究场地,重点探究微动方法在地面沉降原因探测方面的适用性和有效性。根据采集到的微动数据,采用F-K法进行频散曲线提取,再进行反演得到地下横波速度结构,进而了解地下地质情况,最后采取钻探进行验证。研究结果表明:微动勘探技术可以有效地探测出地下不密实土体的位置、规模等信息,从而排除沉降区二次事故的发生。

城市地面沉降灾害的防御对策

我国地质灾害种类繁多、活动频繁、灾害严重，除地震外，自1949年至2011年的不完全统计，各类突发地质灾害事件超过4万次之多，每年因灾害造成的直接经济损失有几十亿元。在地质灾害中除崩滑流灾害（崩塌、滑坡、泥石流）外，地面塌陷、地裂缝、地面沉降等祸患时有发生，越来越成为阻碍城市现代化建设的重要灾害。

中国城市地面沉降和岩溶塌陷的概况及其防治对策

本文简要介绍了中国城市地面沉降和岩溶塌陷的现状与形成,并提出了相应的防治对策.

关于VR技术的城市地面轨道交通工程仿真开发应用探索

本文以城市地面轨道交通工程为研究方面,论述将虚拟现实技术与城市地面轨道交通工程相结合的可行性,并详细分析城市地面轨道交通工程仿真开发中VR技术(虚拟现实技术)的实际应用,以供参考。

某城市防空洞引发地面塌陷原因探究及处理方法

本文以一典型案例为代表针对某城市地面塌陷进行了深入探究,查找、分析引发地面塌陷的诱因,并对城市地面塌陷处理方法进行了相应的研究,提出了合理的处理方法。