从注册岩土工程师考试探讨勘查技术与工程专业教学改革

勘查技术与工程专业的毕业生是注册岩土工程师的主要来源。现行的专业教学模式与注册岩土工程师制度不相适应,必须进行教学改革:调整专业培养方案;注重工程实践;加强工程规范及职业道德教育;培养双师型教师队伍等。

公路隧道地质信息系统及其应用

工程地质是隧道施工的重要依据,由于公路隧道地质数据类型多、数据量庞大,所以开发隧道地质信息系统是必要的.在系统分析的基础上,以VB.net作为前台开发程序,用Access建立后台数据库,以ADO作为数据传输通道,开发了公路隧道地质信息系统.将该系统应用于沪蓉西高速公路王子石隧道的围岩定性分析上,大大提高了工作效率与围岩定性分析精度.

三峡库区高切坡信息系统研究

在系统分析的基础上,以VB.net作为前台开发程序,用Access建立后台数据库,以ADO作为数据传输通道,开发出三峡库区高切坡信息系统。该系统能够对高切坡信息进行动态管理,为高切坡的稳定性评价提供技术支持。

隧道超前地质预报信息系统研究

在隧道超前地质预报中,产生大量数据,采用传统方法对这些数据进行管理十分不便,也影响预报的精度。在系统分析的基础上,开发出隧道超前地质预报信息系统,大大提高了工作效率与围岩定性分析精度。

土建院校无机非金属材料专业课程体系建设

土建院校中无机非金属材料专业应结合利用自身优势,培养土木工程材料的制备及检测、工程施工组织及管理等工程技术人才,在课程设置可遵循两条主线:一条主线为材料学科和建筑材料基础知识,另一条主线为土木工程建造的必备知识,同时要加强设计型和综合性实验设置,做好毕业论文与企业技术难题和教师研究课题的紧密结合。

镍渣掺量对硅酸盐水泥物理力学性质的影响

以水淬镍渣为原料,经机械球磨、筛分、陈化等工艺对镍渣进行预处理;将预处理后的镍渣加入到硅酸盐水泥熟料中,经二次球磨后制备镍渣水泥,研究了镍渣的掺量对水泥基本性能的影响。结果表明：镍渣掺量对水硅酸盐水泥的物理力学性能有重要影响。当将预处理后的镍渣以0%~20%等量取代水泥熟料时,水泥的标准稠度用水量下降,凝结时间增长,体积安定性良好,强度有所降低,但主要指标均满足水泥基本性能的要求。当镍渣掺量为20%时,制备的水泥胶砂试块3 d和28 d抗压强度分别为23.6 MPa和40.2 MPa,抗折强度分别为5.2 MPa和8.6 MPa。

井损的消除方法及其在抽水试验中的作用

在分析抽水试验时,使用抽水井的降深数据必须消除井损。本文研究了井损的消除方法。通过带观测孔的标准抽水试验直接确定井损的准确值,然后用井损的准确值检验已有的各种井损经验公式,提出了消除井损的合理步骤和方法,为解决井损研究成果与工程实际长期脱节的问题提供了参考。

深部巷道不同支护形式的对比计算分析

为获得深部巷道的合理支护方法,针对平煤四矿深部巷道,采用ANSYS软件,对被动支护、底板开放式锚杆组合拱支护、全断面预应力锚杆支护、关键部位加强支护等不同支护形式进行了对比计算分析。计算结果显示,支护阻力大于0.2 MPa之后对巷道变形的控制作用较小,仅通过提高被动支护阻力难以控制巷道变形;与底板开放式锚杆支护相比较,全断面预应力锚杆支护可显著减小巷道变形,利于围岩承载结构的形成;关键部位锚索支护可减小围岩应力集中程度,同时使深部围岩承担荷载,提高浅部围岩稳定性。综合分析得知,对于深部巷道需采用强化支护结构强度、调动围岩承载能力、关键部位加强支护、全断面预应力锚杆支护等手段。

基于神经网络的再生混凝土配合比设计优化

影响再生混凝土配合比设计的因素复杂,传统的配合比设计方法已经不适于组成成分复杂的再生混凝土。人工神经网络(ANN)对处理大量原始数据而不能用规则或公式描述的问题,以及不能用数学模型表达的问题具有很好的适应性。根据再生混凝土的特殊性,找出影响其强度和坍落度、保水性的主要因素,对试验中通过主观观察得到的数据进行量化,在此基础上建立预测其强度和工作性能的BP神经网络模型,并对网络进行训练。为了验证训练好的网络的推广性能,用预留的一组试验数据进行仿真。在工程实践中可以根据经验选择出一些大致的配合比,输入训练好的网络进行试配,直到找到最佳的一组,可以在不进行试验室操作的情况下选取最优的配合比。

采用光滑节理模型的单节理岩体数值试验

基于光滑节理模型,用颗粒流程序对完整岩石和单节理岩体进行数值试验。光滑节理模型的选用避免了标准接触模型中节理面颗粒间的"颠簸"效应。数值模型中选取的细观参数与室内试验获得的岩样宏观参数一致。数值试验与室内试验分析结果表明,节理面的存在降低了岩石的抗压强度;岩体的抗压强度随着节理倾角的改变而改变,随着节理倾角的增大,岩体的强度先降低随后增大;当节理面与潜在破坏面的方向相近时,岩体受压破坏沿节理面发生,当节理面倾角θp=45°+φs/2时,岩体强度下降得最多。随着围压的增大,节理岩体的强度显著提高。数值试验与室内试验结果对比表明,基于光滑节理模型的数值试验结果较为可靠,可以进一步推广应用于等效岩体分析。

干密度对非饱和膨胀土水分迁移参数的影响

研究了非饱和膨胀土的两个水分迁移参数——水体积变化系数m2w和渗透系数kw,得出非饱和膨胀土的水分迁移参数m2w和kw并非恒值,是基质吸力的函数,而基质吸力与含水率密切相关。因此,其参数大小随含水率变化而变化。此外,还明显受到干密度的影响,随干密度的不同而变化。取得了考虑干密度和含水率的水体积变化系数m2w、渗透系数kw和基质吸力之间的非线性关系,为进一步研究非饱和膨胀土地基水分场变化提供基础资料。

基于α截集法的生土窑居模糊随机可靠度分析

研究生土窑居的模糊随机可靠度,分析黄土力学材料参数对其影响.通过α截集法,将土体力学材料参数的模糊分布离散在区间上,将模糊随机可靠度问题转化为随机可靠度问题;基于强度折减法,建立土体黏聚力、内摩擦角与富裕安全系数的映射关系,用不含交叉项的二次多项式响应面函数代表生土窑居的功能函数,进而进行随机可靠度分析.对河南三门峡陕县的生土窑居的模糊随机可靠度进行了研究,表明该地区生土窑居可靠性较高,营造时选址合理,同时指出:模糊随机可靠指标在一定区间上分布,而模糊验算点为一定值;变异系数的增大将导致模糊随机可靠指标的迅速减小;黏聚力对可靠指标的影响比内摩擦角大.

基于强度折减法的地坑窑居广义可靠指标研究

为分析地坑窑居在役百年甚至数百年的深层次原因,对其广义可靠指标进行了研究。以确定性的有限元分析为基础,采用强度折减法建立了窑腿宽度、窑室跨度与富裕安全系数间的映射关系,用不含交叉项的二次多项式响应面函数代表地坑窑居的功能函数,进而求得广义可靠指标与验算点,并对河南陕县地坑窑居的广义可靠指标进行了研究。结果表明:该地区地坑窑居的可靠性较高;考虑窑腿宽度和窑室跨度2个随机变量间的相关性,得到的广义可靠指标稍高;相对于窑室跨度,窑腿宽度对广义可靠指标的影响占绝对主要地位;所建立的地坑窑居的广义可靠指标的研究方法,可用于任意地区地坑窑居的可靠度评价,并可推广至多随机变量的情况,还可用于指导地坑窑居的营造、修缮。

基于探地雷达的路基土压实度确定

以3种常见的路基材料(粉土、中砂及砾砂)为试验对象,引入探地雷达测试的各试样介电常数,通过室内土工试验测试各试样的含水量与密度,对介电常数的两种体积混合模型(均方根模型和线性模型)进行验证,并利用MATLAB软件对介电常数的实测值与计算值进行处理。结果表明:介电常数实测值与模型计算值有很大出入,但两者之间有较好的相关性,利用这种相关性可对原模型进行改进,进而可利用改进后的模型反演路基压实度。以粉土为例,通过大量试验,利用MATLAB软件进行多元非线性回归,建立该粉土路基的介电常数经验模型。将改进后的介电常数模型及粉土经验模型应用于实际工程中,并与灌砂法得到的压实度进行对比,结果基本一致。

再生混凝土砌块抗折强度影响因素分析

再生混凝土砌块抗折强度是再生混凝土砌块重要力学性能之一,研究不同因素对再生混凝土砌块抗折强度的影响具有重要意义。通过采用四因素三水平正交试验对再生混凝土砌块配合比进行了试验研究,分析了四个主要影响因素(单位混凝土体积用水量、水灰比、粗骨料取代率、细骨料取代率)对再生混凝土砌块抗折强度影响大小,及各个因素水平对再生混凝土砌块配合比作用的差异。试验结果表明:再生细骨料含量是影响再生混凝土砌块抗折强度的主要因素,再生粗骨料含量是影响抗折强度的重要因素,用水量和水灰比是次要因素。

黄土力学参数的相关性对生土窑居可靠度的影响

为揭示生土窑居在役百年或数百年的深层次原因,对其进行可靠度分析。基于有限元强度折减法,提出"富裕安全因数"作为生土窑居承载能力极限状态的标准;在广义随机空间中使用响应面法,用不含交叉项的二次多项式响应面函数代表功能函数,对河南三门峡陕县的生土窑居的可靠度进行了研究。研究结果表明:该地区生土窑居可靠性较高,黄土是营造生土窑居的天然有利条件,不考虑黏聚力和内摩擦角的负相关性时,所得可靠指标是保守的。

基于模糊失效准则的生土窑居可靠度分析

为揭示生土窑居在役百年或数百年的深层次原因,分析了其在模糊失效准则下的可靠性。基于强度折减法,建立生土窑居的基本失效判据,用模糊区间、隶属函数表征失效准则的模糊性,用不含交叉项的二次多项式响应面函数代表生土窑居的功能函数,在不同的随机变量组合下进行可靠度分析。对河南三门峡陕县的生土窑居的模糊可靠度进行了分析,表明该地区生土窑居可靠性较高,黄土较高的粘聚力是营造生土窑居的天然有利条件,窑腿宽度对其可靠性有着重要的影响。

大直径穿层递进埋管瓦斯抽放技术

针对平煤天安股份公司十二矿己14-31010保护层工作面开采过程中瓦斯涌出的工程难题,首先结合瓦斯和地质条件,针对上保护层在开采过程中会出现的瓦斯超限情况,提出大直径穿层递进埋管抽采技术。之后对抽采下的采空区瓦斯运移情况进行了数值计算分析,从而确定合理的埋管间距为40 m,抽放管径为300 mm。最后给出了具体的大直径穿层递进埋管抽采方案,并在现场进行了实施。监测数据显示,开采过程中抽放瓦斯纯量为29.1～35.3 m3/min,瓦斯平均浓度为13.7%,上隅角瓦斯平均浓度维持在0.51%,未出现瓦斯超限情况。由此说明,大直径穿层递进埋管抽采技术可合理解决保护层工作面开采过程中的瓦斯涌出难题。

生土窑居参数灵敏度分析的新方法

生土窑居广泛分布于64万平方公里的黄土高原,黄土土质千差万别,窑居构造尺寸无一雷同,均体现出随机性,适合从可靠度方面分析黄土材料、窑居尺寸对生土窑居可靠性的影响,即对各参数的灵敏度进行分析.提出了标准差区间梯度法,把随机变量分为抗力项和荷载项,依次分析各随机变量在标准差区间上的结构响应,每个标准差区间上结构响应的梯度用于比较灵敏度的大小.对河南三门峡陕县的生土窑居参数的灵敏度进行了分析,表明该地区生土窑居的可靠性较高,内摩擦角和窑跨的灵敏度较小,粘聚力和窑腿宽度的灵敏度最大,是影响抗灾可靠性的关键因素.

深切割地形浅埋偏压隧道围岩压力的计算方法

公路隧道设计规范给出了浅埋偏压隧道围岩压力的计算方法,但有其适用条件。以规范方法为基础,首先推导出采用规范方法需满足的临界边缘宽度;然后通过假定挡土墙模型,推导出深切割地形浅埋偏压隧道浅埋侧侧压力的解析解;最后以张涿高速公路李家堡隧道为工程依托,结合现场围岩压力量测,将方法与规范方法的计算结果进行对比,发现方法比规范方法更接近实际。研究结果为类似工程的设计及施工提供参考价值,对现行规范进行有益的补充。