基于三维超像素分割的隧道围岩结构面智能识别方法

随着人工智能的不断发展，基于智能算法的快速、无损化隧道开挖面岩体特征识别方法，为在建或在役隧道地质灾害事故下的开挖面结构面调查提供了新思路。在开挖面三维全景图像的基础上，提出了三维SLIC超像素分割改进算法，将三维Mesh图像的基本元素——三角面(Triangle)按照颜色、空间坐标、法向量等指标进行聚类分组，以获取开挖面三维超像素；提出了基于角度差异性的结构面提取算法，对超像素进行逐一筛选，获取开挖面节理裂隙识别结果；基于此，进一步提出了基于无监督聚类学习的多级聚类围岩结构特征融合算法，将围岩节理裂隙识别结果进行聚类，获取开挖面的优势结构面组和大型跨里程结构面组；最后，结合浙江虎溪台隧道的21组开挖面三维图像数据对所提出算法进行了验证。结果表明：所提出算法的识别结果与地勘资料中2个主要结构面方向的倾向误差不超过14.8°,倾角误差不超过17.8°,验证了所提出算法有效性，该方法能较为准确地反映隧道围岩的结构面信息，并为隧道开挖面的结构面三维信息识别与评估提供了一种新的思路与方法。     

公路隧道围岩结构面调查分析

结构面是岩体的重要组成部分,是岩体区别于其他工程介质的本质差别。结构面的存在使岩体具有不均一性及各向异性,岩体的破坏机理在很大程度上受结构面的控制。而公路隧道围岩结构面的几何学及力学特征的调查研究是进行围岩稳定性扣隧道渗流分析的前提。文中在对江西省景德镇某高速公路隧道岩体结构面调查的基础上,利用DIPS、Excel等软件对各种结构面进行了统计分析,旨在弄清围岩结构的总体特征,找出优势结构面,为公路隧道围岩稳定性分析与渗流计算提供科学依据。     

优势结构面理论在某高边坡稳定性分析中的应用

对优势结构面理论进行了简单的介绍,并应用该理论对铜汤高速公路太平湖大桥拱座高边坡进行了稳定性分析,提出了治理措施建议。     

一种基于人工智能技术的胎面轮廓优化设计方法

轮胎是一种复杂、多变量的结构体，要想对其进行结构优化是非常困难的。醉庆自有轮胎专用三维有限元分析软件的基础上，结合D－最优试验设计、神经网络和遗传算法进行胎面轮廓的优化，为复杂、多变量的结构优化设计探讨一条效的途径。本文最后给出了相应的算例。结果表明该方法是有效的。     

某铁矿边坡岩体结构面三维网络模拟研究

采用ShapeMetriX 3D岩体几何参数三维不接触测量系统,对某铁矿各个水平高度的石质边坡的岩体结构面几何特征进行了测量;对结构面测量数据进行分组、分析,并对得到的结构面各种几何信息的数据进行数理统计计算,拟合出结构面各种几何信息的概率分布模型;应用Monte-Carlo 模拟原理,结合Auto LISP语言开发了使之能在AutoCAD 2007中直观显示出来的程序,得到能够反映接近真实岩体内部结构面三维分布情况的图形。     

用响应面法分析装配式公路钢桥的结构响应

目前，桥梁结构的设计一般采用确定性分析方法，但往往无法考虑结构存在的不确定性；而响应面法作为一项统计学的综合试验技术，可以近似地通过一个函数表达式建立结构输入与结构响应之间的关系，进行结构响应和结构可靠性的分析。本文应用响应面法并考虑各种不确定因素对装配式公路钢桥的结构响应进行了研究。研究表明，响应面法是考虑不确定因素时装配式公路钢桥结构响应分析的有效方法。     

地下叠合墙接触面形式的设计研究

为解决地下工程中叠合结构接触面采用常规凿毛等方式进行预处理时存在的施工难度大、剪力槽设置参差不齐等难题，提出一种便于施工的预制叠合结构形式，然后运用ANSYS有限元软件对波浪形、三角形以及梯形波纹结构面进行受力对比分析，结果表明梯形结构面在结构应力、接触面压力以及接触面滑移方面更有优势，并确定梯形结构面作为静力荷载试验方案。通过静力荷载试验对比分析整体现浇梁和梯形结构面叠合梁在各级荷载作用下的挠度、水平位移以及裂缝开展形态，结合实测数据表明： 在受到相同荷载作用下，叠合梁的挠度增量小于整体现浇梁，同时叠合梁在裂缝开展阶段存在停滞现象，能够减缓裂缝穿过叠合面，从而提高结构的整体承载力。     

硬质岩结构面对铁路路基工程的危害

结合工程实例，浅述硬质岩地区岩体结构面如何在工程实践中认识其变形机理，加强地质调查测绘，在工程设计及施工中引起足够的重视，避免对铁路路基工程产生更大的危害。     

公路岩石路堑边坡设计

本通过岩体结构和边坡破坏分析，重点论述受结构面控制的岩石路堑边坡的设计和防护等若干问题。     

都新公路K231滑坡形成过程分析

该文从工程地质反分析角度出发,对都新公路K231滑坡形成过程进行了分析,根据路堑边坡施工过程,将滑坡的形成过程分为4个阶段.认为存在不利结构面看似稳定的路堑顺层边坡的开挖过程,可能会使不利结构面、坡体岩体强度不断恶化,边坡稳定性不断降低最终形成滑坡,要预防这类路堑边坡转变为滑坡,必须坚持边开挖、边监测、边防护的原则,跟踪不利结构面强度的恶化过程和程度,进行动态设计,信息化施工.     

大型岩质高边坡稳定性分析与综合设计

以福建省某市政公路龟山高边坡为例，对大型花岗岩质高边坡的地质条件与变形破坏模式进行了分析，并采用赤平投影法和强度折减法对边坡的稳定性进行了综合性评价。分析表明:受弱、微风化花岗岩岩体与结构面强度控制，该边坡的破坏形式以楔形体破坏与浅层失稳掉块为主；不同优势结构面组合对边坡稳定性的影响较大，其中，受D3优势结构面组合控制的边坡稳定安全系数最低。基于分析结果，提出了边坡设计时应综合考虑坡体开挖、坡面防护、危岩落石防护与动态设计，以确保设计措施安全可靠。     

复杂缓倾角岩体边坡的三维稳定性分析

为了建立复杂缓倾岩体边坡的三维稳定性分析方法,以含有层面和多组结构面的缓倾角岩体边坡为研究对象,根据现场调查资料将缓倾角岩体边坡相邻岩块间的接触关系分为脱离、面接触和线接触3种模式,依据每种岩块接触方式构建相应的接触力学模型,明确岩块的受荷情况,基于材料力学以岩块的竖向位移和转角为中间变量建立3种接触情况下的层间荷载计算方法。根据各岩块受到的荷载,推算出岩块后部结构面处的拉应力、剪应力和扭矩计算式,再基于断裂力学方法获得了该结构面的第1,2和3型应力强度因子,进而获得结构面的联合应力强度因子计算表达式。将结构面的断裂韧度与联合应力强度因子的比值作为各岩块的稳定系数,通过比较该岩块稳定系数与1的大小关系判断各岩块是否稳定,并将该分析方法应用于綦江羊叉河缓倾角岩体边坡。研究结果表明：该方法计算获得的坡顶破坏位置与现场边坡已经开裂的位置基本一致,说明该方法基本可行;改变岩块后部结构面贯通段的长度和弹性模量,稳定系数变化幅度达分别为74.32%和16.45%,不考虑Z方向各列岩块的相互影响岩块的稳定系数将增大5.16%~11.72%;研究结果可为缓倾岩体边坡的防治提供初步的理论支撑。     

兰渝线两水隧道大变形原因及机理分析

兰渝线两水隧道洞身经过炭质千枚岩、千枚岩等地层，在开挖施工过程中软弱围岩出现了大变形，其变形形式、特征十分复杂。通过对区域地质构造环境，复杂的高地应力及频繁、强烈的地震、围岩结构等方面的综合分析，研究了围岩大变形的机理，以达到控制变形的目的。结果表明:隧道围岩具有松散型、高地应力型及结构变形型的复合特征；大变形是在强烈的地质构造、复杂高地应力的作用下产生的，且与围岩优势结构面、软弱夹层、地下水等因素密切相关。     

太原解放南路地下空间与高架桥梁结构的结合设计

本文以太原市解放南路高架桥及地下联络通道工程项目为例,详细介绍了高架桥梁与地下空间的一体化设计应注意的问题和难点,对地下空间与桥梁结合设计的结构平面布置、基础共同受力计算等问题进行详细探讨。     

并列双幅桥面斜拉桥支承体系的平面等效模拟

并列双幅桥面斜拉桥属于空间体系结构，理应应用三维空间有限元程序来完成其静力分析。作者采用了等效双悬臂梁的机构进行平面等效模拟以，使塔、墩、梁、索四者处于共平面工作，从而可以应用常用的平面杆系专用程序，使计算大为简化，且具有较满意的精度。     

联系三角形定向在地铁盾构隧道中的应用分析

针对盾构法施工地铁隧道竖井井口较大的特点,采用联系三角形定向法进行平面联系测量较容易布设成优化的三角形形状,通过精度评定及测量实例分析,从理论与实践上验证了该方法能够达到满足地铁贯通要求的定向精度,在竖井井口较深且具备布设条件时联系三角形定向可作为盾构隧道平面联系测量的首选方法。     

危岩体发育的典型环境条件分析

对各类危岩发育的宏观影响因素做了详尽分析,在宏观机理层次指出,结构面及其组合关系、软硬相间的岩层组合、地形地貌、岩性等是危岩发育的内在条件,地下水、重力卸荷作用、风化作用等是危岩发育的外在环境条件,暴雨、地震及人类活动是危岩发育的激发条件。并结合工程实例,对万州区长江沿岸的太白岩危岩带的成因进行了探讨。结论指出,弄清危岩的环境务件对岩坡稳定分妒具有重要意义。     

基于综合稳定碎石土底基层沥青路面结构疲劳寿命分析

针对辽宁省部分地区砂石短缺的现状,通过在当地的天然碎石土中掺入碎石,设计了悬浮密实结构和骨架密实结构两种级配,选用水泥稳定和水泥土壤固化剂综合稳定两种稳定类型,并以7 d无侧限抗压强度为评价指标,综合经济性与可行性,优选3组可行方案,进而确定3组方案的最佳水泥剂量。基于辽宁地区公路典型沥青路面结构,结合路面结构的验算方法,利用Bisar软件对相关力学响应量进行计算,并拟合出各结构层疲劳开裂寿命与底基层厚度的关系。经计算分析得出:各结构层的疲劳开裂寿命随着底基层模量、厚度的增大而增大,而且与底基层厚度表现出较好的指数增长关系或线性相关关系;并通过疲劳寿命分析确定综合稳定碎石土可作为二级及二级以下公路中交通底基层和三级及三级以下重交通的基层。     

三峡库区董家湾高切边坡稳定性赤平投影解析

岩质边坡的稳定性主要受结构面的控制和影响,因此,了解边坡中各结构面的相互关系是进行稳定性评价的前提。赤平极射投影可将三维空间内的几何要素投影到平面上进行研究,用它来解析岩质边坡的稳定性具有独特的优势。基于此,文中介绍了赤平投影的基本原理和使用方法,对三峡库区一典型岩质高切边坡的稳定性进行了分析和评价,满足了工程的要求。     

反倾片岩质边坡破坏模式研究

基于现有反倾边坡变形及稳定性研究成果,结合十白高速公路边坡实况提出三种可能破坏模式,运用FLAC数值模拟软件进行稳定性分析。研究结果表明:反倾片岩质边坡整体稳定较好,但由于片岩结构特性,如不及时防护,可能会引发进一步破坏。潜在破坏模式主要有3类:第一类为沿节理面发生倾倒破坏;第二类为沿节理和层面的组合破坏;第三类为沿外倾结构面破坏。其中第三类破坏模式主要受岩层节理裂隙的贯通深度控制,破坏最先发生在边坡表层,对边坡稳定性影响最大。反倾片岩质边坡的治理重点应放在边坡表面层的防护。