胶东东部金牛山断裂带多阶段变形及其对金矿化的制约

通过对胶东牟乳地区金牛山断裂带的几何学、构造组合样式及其成生与演化特征的研究表明,金牛山断裂带在平面上表现为膨大收缩、波状弯曲的特点,在剖面上表现为陡缓相间的变化、或为"S"形;主断裂带及其次级断裂在平面上表现为右阶式雁行排列,在剖面上构成了"N"字型构造;金牛山断裂带为多阶段构造变形活动的产物,其变形事件大致可以分为4个阶段,与金矿化密切相关的主要是第二阶段变形。在上述研究的基础上探讨了金牛山断裂带对金矿化的控制,即在断裂带的膨大部位和断裂带的陡倾、或反倾部位控制了主矿体及富矿体的产出。

高层、超高层建筑结构弹性阶段变形验算的研究

为解决部分高层、超高层建筑结构弹性阶段变形验算不满足规范这一问题,对建筑结构规范中弹性阶段变形验算规定的目的、方法和限值进行了探讨。通过大量的结构分析计算,总结出了高层建筑结构受力与变形之间关系的一些规律。指出了建筑结构规范中有关弹性阶段变形验算部分的值得商榷之处,在此基础上提出了弹性阶段变形验算方法的改进建议。

盾构下穿北京地下国铁直径线分阶段变形响应分析

盾构穿越既有隧道的施工风险控制一直是城市地铁建设面临的难题也是研究的热点。针对盾构下穿既有大直径隧道工程施工风险控制难题,以北京地铁8号线王府井站—前门站区间盾构下穿国铁直径线为工程背景,建立了三维数值模型,采用FLAC3D有限元差分软件进行计算,并将既有隧道的变形分为5个阶段,对每个阶段的沉降影响进行了评估,最后将模拟数据与实测数据进行对比分析,以此验证该模型的有效性。研究结果表明:不同下穿阶段中,阶段3对既有隧道变形影响最为显著,受刀盘开挖、盾体通过、盾尾脱出三重因素的影响,该阶段内既有隧道的沉降占比最大;竖直方向上,既有隧道拱顶呈“V”型沉降槽,拱底呈“W”型沉降槽;水平方向上,下穿段正上方既有隧道发生向隧道内侧收敛的现象,并距新建隧道轴线越远,收敛现象逐渐减弱。

两阶段轧制变形与时效下超细铁素体/马氏体双相钢的微观组织演变

对含铜低合金高强钢进行了两阶段轧制变形及时效处理,形成了超细晶铁素体/马氏体双相组织。利用扫描电子显微镜与电子背散射衍射技术分析了不同工艺下双相钢的微观组织演变规律,结合力学性能测试讨论了细晶强化与纳米相析出的协同强化增韧机理。结果表明,经过上述变形和时效处理,得到具有良好的强塑性结合的超细晶铁素体/马氏体双相钢,其晶粒平均尺寸为1.23μm。随着时效时间延长,细小的第二相弥散析出并均匀分布,使得实验钢的屈服强度提高。

盾构法隧道施工地表变形阶段控制目标规划及其在盾构自主驾驶中的应用

为降低阶段地表变形目标设定中对施工人员经验依赖程度,提高盾构施工的安全性和效率,提出一种科学、有效的地表变形阶段目标规划方法。首先,对不同地质条件下各阶段地表变形量与盾构掘进效率和周边环境的关系进行分析;然后,采用机器学习方法建立盾构掘进效率评估模型和最终地表变形预测模型;最后,基于预测结果综合考虑推进效率、环境扰动和施工成本,得到工程综合效益评价,并应用粒子群优化算法计算得到各阶段地表变形控制值,以实现最优综合效益。该模型已被内置在“智驭号”盾构自主掘进控制系统中,并应用于南京地铁5号线隧道工程。工程应用结果表明,该模型通过对地表变形阶段控制目标的优化,有效提升了自主驾驶盾构施工的安全性和高效性。

融合多源异构数据的滑坡变形阶段智能判识方法

针对滑坡体不同变形阶段的监测数据样本不均衡,样本扩充量的限定研究较少以及判识模型准确率较低等现实问题,该文提出了一种少数类样本全局扩充量测算方法以及将分类结果混淆矩阵与GSA相结合的基于遗传的多分类样本合成方法MCGSA,可避免产生大量的合成样本,且有效解决了样本不均衡问题;其次借助堆栈泛化思想以及具有较强知识挖掘能力的机器学习模型,结合滑坡体的多源异构监测数据,构建了基于stacking的滑坡变形阶段智能判识模型;最后将该模型应用在多个滑坡隐患点上进行现场实验测试,并进行了对比实验分析,分析结果显示该判识模型的准确率可达89%,F1宏平均值达到了74%。模型的判识结果可为区域内滑坡隐患点的预警信息发布提供辅助决策。

综放工作面回采巷道围岩变形阶段确定方法

为分析综放工作面前方巷道变形特征,以河林煤矿j7401综放工作面为研究对象,采用理论分析和现场实测方法进行深入研究。根据超前支承压力的分布曲线,定义了工作面前方巷道的3个变形阶段,分别为急速变形阶段、减速变形阶段和稳定变形阶段。急速变形阶段和减速变形阶段的分界点是超前支承压力和原岩应力的交点,减速变形阶段和稳定变形阶段的分界点是超前支承压力的峰值点。对j7401工作面开采过程中的超前支承压力和巷道变形分别进行观测,并采用最小二乘拟合方法分析整理观测数据。根据超前支承压力观测数据对巷道围岩变形阶段进行划分,急速变形阶段和减速变形阶段的分界点位于工作面前方8.1m,减速变形阶段和稳定变形阶段的分界点是工作面前方19.8m。根据巷道变形观测数据划分变形阶段,急速变形阶段和减速变形阶段的分界点位于工作面前方8.9m,减速变形阶段和稳定变形阶段的分界点是工作面前方20.1m。该划分方法的两个误差分别为0.8m和0.3m,证明根据超前支承压力划分巷道围岩变形阶段的方法可行,精度较高。

使用长短期记忆人工神经网络进行花岗岩变形破坏阶段的判别

判别岩石所处的变形破坏阶段是分析岩石变化过程的重要基础。由于室内试验视频数据具有很好的等时距分布特征,可以使用基于长短期记忆的神经网络(LSTM-NN)模型判别外荷作用下岩石的变形破坏阶段。本文根据花岗岩室内单轴压缩试验所得应力-应变曲线和试验视频图像中裂隙的分布情况,将岩石变形破坏过程分成岩石压密阶段、弹性变形阶段、裂隙扩展阶段、整体破坏阶段,在提取不同阶段不同组分主要数字特征参数(面积)基础上,建立了基于LSTM-NN模型的岩石变形破坏阶段分类网络,分析了模型主要参数(学习率和最大周期等)对分类准确性的影响,使用所建模型对岩石所处变形破坏阶段进行了判别。结果表明,在LSTM-NN模型参数中,学习率和最大周期对变形破坏阶段判别准确率的影响较大,二者分别为0.005和200时的判别准确率达到最高;对于整个变形破坏阶段来说,LSTM-NN模型对裂隙扩展阶段预测的判别效果最好、对整体破坏阶段预测的判别效果最差;对于花岗岩中不同组分来说,LSTM-NN模型对变形破坏阶段预测准确性高低的顺序是裂隙、黑云母、长石、石英。

不同初始磁状态U75V钢变形阶段的磁记忆参数表征

通过对经退磁处理和未消磁的U75V钢光滑试件进行静载拉伸试验研究了初始磁状态对试件表面磁信号的影响。结果表明:消磁试件长度范围内的表面磁场在弹性阶段呈现很好的线性分布。进入塑性后,切向磁场出现局部弯曲。利用切向磁场均值和法向磁场斜率变化可以区分弹塑性阶段以及确定弹性阶段的应力幅值;未消磁试件随着载荷增加其表面磁场波动幅度减小,由初始无规律分布逐渐转向磁有序状态。利用未消磁试件长度范围外的磁记忆信号曲线的磁场均值及斜率变化可以有效表征不同的变形阶段。

基于三次样条插值法的滑坡变形阶段分析

滑坡位移监测数据能够有效、直接地反映出滑坡整体变形趋势,在监测过程中,由于受到干扰或遇到设备故障,常会导致数据异常或缺失。基于三次样条插值法,对某新建工程监测位移的缺失数据进行了插值,使用t检验法对插值后的数据进行了显著性检验,并利用切线角法对插值后的累计位移数据进行了变形阶段分析。结果表明,利用三次样条插值法得到的插值数据与原始数据没有显著差异,滑坡处于加速变形阶段,可进行短期预报。

基于单轴贯入重复剪切试验的沥青混合料永久变形

沥青路面车辙变形越发严重,降低路面使用寿命的同时大大影响行车安全.通过对比分析,提出运用单轴贯入重复剪切试验研究沥青混合料的永久变形.对高速公路沥青路面上中面层最常用的4种沥青混合料进行了不同荷载水平下的单轴贯入重复剪切试验,得到如下结论:单轴贯入重复剪切试验可以做出沥青混合料的三阶段变形;荷载越大混合料永久变形的速率越大,剪切疲劳寿命或流动数越小,当荷载大于或等于1.3MPa时改性沥青混合料在较小的荷载次数内变形过大,发生剪切破坏,而当荷载小于或等于1.1MPa时变形增加极慢,稳定地处于变形的第二阶段而不破坏;抗剪强度较大的沥青混合料抵抗剪切变形的能力较强,改性沥青混合料抵抗剪切变形的能力远大于普通沥青混合料;荷载应力水平和作用次数具有等效性.

滑坡、崩塌体变形各阶段位移量可测度浅析

结合作者实际工作经验,对滑坡、崩塌体变形各阶段位移量可测度进行简要分析,以期对滑坡、崩塌体不同变形阶段采用相对合理的监测设备及监测方案,达到提高监测效果,节约监测资源的目的。

AZ31镁合金轧制板材的两阶段气胀成形研究

研究了AZ31镁合金轧制板材在523K,0．3MPa与623～673K,0．55～0．7MPa下的两阶段气胀成形性能。结果表明：胀形件的厚向应变不均匀，第二阶段变形的等效应力值明显小于第一阶段，出现了软化现象。显微组织观察和表面形貌分析表明：在第一阶段变形过程中，由于动态再结晶的作用，晶粒被显著细化，从而得到了第二阶段变形所需的等轴细晶组织。在第二阶段变形过程中，晶界滑移起主导作用，并伴随有一定量的晶内滑移发生。

地下导控气化采煤地面变形实测研究

为华亭煤业集团安口矿地下导控气化试采工作面设计了地表变形观测站,设计倾向、走向测线各一条,在先期测量的基础上,于工作面点燃后,对所有测点进行x,y,z坐标的连续观测,共获得12组数据。为确定地下导控气化工作面地表变形的危险范围,计算各测点倾斜、曲率、水平变形3个变形量参数,发现不同于传统采煤工作面自开采后地表"下沉—稳定"的两阶段变形规律,气化工作面的地表变形过程可明显划分为"上升—下沉—上升—下沉—稳定"5个阶段,对各阶段变形原因进行了分析,认为工作面燃烧热量使岩层热胀冷缩,从而使上覆岩层产生"塑性—弹性—断裂"的变化过程,反映在地面变形上即是:第1阶段,热胀使岩层塑性增强,地面上升;第2阶段,燃空使上覆岩层塑性弯曲下沉;第3阶段,冷却使岩层弹性增强,收缩过程中岩层之间产生离层,地表表现为上升;第4阶段和第5阶段,完全冷却后顶板岩层断裂,引起地面下沉并趋于稳定。

边坡雷达在重大突发性滑坡应急监测中的应用研究

西南地区突发性重大地质灾害常发生于深切河谷区,在应急抢险过程中,存在人员难到达、地面调查与监测困难、灾害持续变形破坏造成的危害大等问题。以西藏自治区江达县白格滑坡和四川丹巴县阿娘寨滑坡应急抢险为例,应用边坡雷达对白格滑坡残留体和阿娘寨滑坡复活体进行应急监测和变形特征研究。结果表明:通过边坡雷达获取各测点的累计视向变形量、变形速率、变形加速度等监测数据绘制监测区变形云图和监测曲线,判识滑坡区变形破坏及发展趋势、研判各变形区所处的变形演化阶段,快速对临滑破坏区进行识别与预报。边坡雷达能对突发性重大地质灾害开展非接触式全天候实时监测,既能实时掌握灾害变形特征,也保证了监测人员安全,对今后类似的突发性地质灾害应急监测和预警预报具有参考借鉴意义。

泥质砂岩地层盾构掘进施工扰动效应与地表纵向变形预测方法

盾构掘进扰动引起的地表变形是施工控制的关键参数。在明确盾构施工不同阶段扰动机制与影响因素的基础上,基于半无限空间体Mindlin解,给出考虑盾构附加推力、盾壳摩擦力、同步注浆压力和地层损失多因素作用下的地表纵向变形计算公式。并通过长沙地铁6号线朝芙区间地表纵向位移实测数据验证了该文计算方法的可靠性。采用该方法分析不同施工参数对地表变形的影响。结果表明:盾构附加推力和摩擦力均造成前方地表隆起后方地表沉降,同步注浆压力使地表发生隆起并在盾尾处出现最大值,地层损失引起地表沉降占比最大;在盾构经过阶段因地层损失、盾构摩擦力和盾构推力的影响,引起的地表纵向位移最大。根据盾构掘进扰动机理及变形影响因素,对盾构掘进过程不同阶段的相关施工控制参数与措施提出了适当建议。

桩锚结构变形协调方法的改进研究

桩锚结构变形协调条件是桩锚结构设计中内力计算的关键点。现行桩锚结构变形协调条件是在锚索施加预应力后桩身向坡内变形十分微小而忽略不计的条件下推导得到的,只适用于锚索预应力微小或为0的情况。但在许多工程实例中,锚索的预应力较大,导致的桩身变形不能被忽略。因此,现行的变形协调条件假设与桩锚结构的实际工作状态不一致。利用结构力学理论,在研究桩锚结构体系的两阶段变形过程的基础上,对变形协调方程从2个方面改进,其一是改变原有方法中抗滑桩滑面处位移和转角的计算方法;其二是改变第j排锚索对桩身i点处位移贡献的计算形式。算例分析表明,改进桩锚结构变形协调条件,可以更好地为工程设计服务。

利用粗糙集的滑坡分阶段位移预测方法——以白家包滑坡为例

为解决大数据量下滑坡的位移数值精确预测,采用数据挖掘技术对滑坡多源监测数据进行预处理,进而采取粗糙集理论对输入变量集进行定量评价、约减并完成滑坡变形阶段预测,在此基础上利用不同算法进行滑坡变形位移数值预测。实验显示,粗糙集对滑坡变形阶段划分的准确度达到96.5%,在此基础上利用分类回归树预测滑坡位移的精度达到6.5mm。结果表明,分阶段的位移预测方法是可行的,其提供的预测精度显著优于普通方法并且达到了工程应用的需求。

准高速客运专线轨道梁施工阶段的徐变性能

以秦沈客运专线轨道梁为原型,设计了4根1∶5大尺度T型试验梁,对其在施工过程中的徐变变形进行了试验研究,重点考察了混凝土种类及预应力筋张拉方式等因素对轨道梁徐变变形的影响.用大型商用软件Sofistik对试验梁在施工阶段的徐变变形进行了时随全过程分析,计算结果与试验值的差值在10%以内.在此基础上,提出了考虑混凝土种类、预应力筋张拉方式以及钢筋配筋率的徐变变形设计建议.研究结果为准高速客运专线轨道梁设计和徐变变形控制提供了试验依据.

三峡库区望霞危岩体地质模式及变形破坏过程

危岩体变形破坏预警判据的选择和确定是地质灾害监测预警预报的关键性问题。结合三峡库区望霞危岩体两次发生大面积破坏过程的监测数据和观测资料,采用地质勘察、地球物理勘查对底部采空区及地质结构特征分析,并结合裂缝位移、GPS监测数据分析危岩体后缘主控裂缝T10号缝的变形特征,将其划分为3个变形区段和3个变形演化阶段。研究认为:底部采空区、后缘塌陷坑、岩体节理裂隙、风化凹槽对危岩体变形具有控制性作用,后缘主控裂缝分为性质不同的东段、中段和西段,整体上呈现直角状,在变形程度上由东向西减弱,东段变形牵引中、西段变形,以塌陷沉降为主,伴随向SSW的强烈扩张,新生多条次级裂缝形成阶梯状陷落地貌,显示台阶式渐进后靠变形演化特征。