通省隧道变质软岩变形破坏灾变因子及其权重研究

通省隧道主要穿越的地层为元古界武当群片岩,属于变质软岩,施工中多次出现围岩大变形与垮塌,严重影响了正常施工。本文从地质调查、室内试验、监控量测等方面,采用X射线粉晶衍射矿物成分分析、物理力学试验、现场测量等手段,分析了通省隧道变质软岩的变形破坏特征,重点研究了变质软岩变形破坏的孕灾环境及灾变因子,并通过AHP层次分析法确定了各灾变因子的权重,以为采取针对性的防治措施提供依据。

基于灾变因子的量子遗传算法研究

论文先介绍智能寻优算法的理论概念,然后着重通过对量子遗传算法原理的了解,从数学的角度对量子遗传算法进行合理的描述和过程的定义,并对量子遗传算法中加入了灾变算子,来解决不成熟收敛问题。最后编写该算法的Matlab代码实现对3个峰值函数进行仿真测试。通过测试结果比较基于灾变因子的量子遗传算法和标准遗传算法分别在对峰值函数寻优结果的精确度。对结果进行分析,可以根据测试结果发现,基于灾变因子的量子遗传算法在对峰值函数的寻优结果的精确度优于遗传算法。这表明了基于灾变因子的量子遗传算法在连续空间优化的可行性和有效性,同时也表明了基于灾变因子的量子遗传算法具有良好的应用前景。

公路隧道垂直充填型溶洞冒顶塌方处治与灾变影响因子分析

以广西区内某高速公路隧道溶洞塌方冒顶案例为依托,根据岩溶灾害针对性处治设计,采用有限元软件模拟推演处治效果,获得了隧道穿越垂直发育充填型溶洞的变形规律。在此基础上,运用控制变量法研究了管棚支护、初支厚度、地质特性三大灾变控制影响因子,分析各因子对隧道结构稳定性影响规律。工程处治效果、模型计算结果、监控量测结果表明灾变处治方案设计合理、安全、可靠。相关研究成果对类似岩溶发育隧道工程设计施工有一定借鉴意义。

昔格达地层隧道围岩灾变特征及致灾因子研究

研究目的:西南地区面积分布较为广阔的昔格达地层,因其遇水易泥化等特点严重影响着成昆铁路沿线隧道工程的建设,因此对其展开研究具有一定的现实与工程意义。本文对昔格达地层隧道围岩破坏形态进行现场调研,通过现场采样、室内试验、数值模拟、现场监测和理论分析等手段对昔格达地层隧道围岩灾变特征与致灾因子进行深入研究。研究结论:(1)隧道穿越昔格达地层出现灾变数量多,尤其出现拱顶沉降、水平收敛过大、仰拱隆起基底突泥和掌子面塌方等典型灾变模式;(2)昔格达地层隧道围岩含水率在0%~25%范围内时,拱顶沉降、水平收敛、仰拱隆起和掌子面挤出变形等位移变化趋势较为一致,开挖过程中随着含水率的逐渐增大,隧道围岩变形越来越明显,当含水率从25%渐变到30%时,各部位的位移变化急剧增大,含水率在30%时,隧道各部位的累积沉降值达到隧道灾变状态,因此可将含水率25%定为昔格达地层隧道灾变临界值,含水率30%定为昔格达地层隧道围岩灾变值;(3)通过建立灾变因子指标体系,构造判断矩阵并赋值,利用层次分析法确定各因子的权重,灾变源因子影响权重最大的为昔格达地层自身地质及岩体力学性质因子0.625 0,其次是水文地质因子0.238 5,水文地质因子主要为地下水指标影响最大;(4)本研究结论可为西南地区昔格达地层隧道安全快速施工提供指导。

差异演化算法改进与应用

提出了一种改进的差异演化算法MDE(modified differential evolution algorithm),该算法首先对差异演化算法的缩放因子进行混沌计算,减少了用户参与程度,平衡了算法的收敛速度与全局搜索能力;其次引入灾变因子,对群体中的个体进行小概率淘汰,同时又有新的个体加入,从而提高了群体多样性,提高了算法的全局搜索能力。仿真实验与工程实例表明,该算法具有较好的全局搜索能力。

海岸侵蚀灾情分级

分析了海岸侵蚀灾变强度因子和灾度因子 ,提出了基于海岸侵蚀后退速率和海滩宽度侵蚀模数的海岸侵蚀灾变强度分级方案 ;在参考其它地质灾害灾度分级方案的基础上 ,给出了海岸侵蚀灾度分级方案。