不同含水率下黄土围岩的地质雷达波形响应特征研究

为准确掌握黄土围岩的地质雷达波形响应特征,依托银川至西安高速铁路庆阳境内的驿马一号黄土隧道,在施工期采用GSSI-3000型便携式地质雷达对黄土围岩开展现场探测以获取原始实测文件;以土石比例为指标将围岩分为素黄土围岩、土质黄土围岩和岩质黄土围岩。利用RADAN7.0分析程序对3种围岩的实测文件进行处理并得到相应的波形响应特征,经统计分析表明:当含水率相近时,岩质黄土围岩的电磁反射最强,素黄土围岩的电磁反射最弱;随着含水率的提高,3种围岩的电磁波反射均会逐渐增强,频谱能量分散,主频不突出但均小于110MHz;3种围岩的电磁反射强度均存在临界含水率,分别为26%、33%、42%,当含水率超过临界值时,电磁损耗均显著加剧,线测图和点测图均表现为弱反射特征,频谱能量均集中且低频特征明显,主频分布范围分别为20～65MHz、33～70MHz、40～85MHz。     

粗粒弱硫酸盐渍土路基的地质雷达波形与频谱特征

为了准确获取盐渍土路基的波形与频谱特征,以新疆若羌县-尉犁县省道拓宽工程为依托,采用LTD-2100型地质雷达对粗粒弱硫酸盐渍土路基开展现场探测,以获取不同含水率(ω)水平下的原始实测文件;利用IDSP分析程序对实测文件进行处理并得到波形与频谱的初始特征;为了对初始特征进行验证,利用现场填料在室内制作了1 m×0.8 m×0.8 m的矩形模型箱,通过人工调配模型填料的含水率ω和室温,并对模型进行探测得到波形与频谱的模型特征;对初始特征与模型特征进行比较,结果表明:在正温条件下,ω的提高会增强电磁反射;当8%ω27%时,反射振幅达到最大,最大归一化振幅接近于1.0,频谱能量分散,主频不突出但小于200 MHz;当ω32%时,电磁损耗显著加剧,线测图表现为典型的"雪花状"特征,点测图表现为典型的"类直线状"特征,频谱能量集中且主频分布范围为20～65 MHz,低频特征明显。研究内容能为粗粒弱硫酸盐渍土路基的地质雷达探测及其解译判读提供相关参考。     

岩溶区富水破碎带探地雷达频谱特征研究

受到地质条件、施工条件以及施工控制等因素的影响,隧道在岩溶地区施工建设过程中会存在一定的风险。超前地质预报能够为隧道安全提供重要保证,当前研究成果主要为岩溶区富水破碎带反射波形的定性特征分析,缺乏振幅及频率大小分布的定量性特征研究。基于此,以广西六河高速公路瑶寨隧道为工程依托,基于电磁波传播特性,结合探地雷达探测原理,开展了大量的现场探测。从振幅与频率的最值及振幅一定取值范围的比例特征出发,对实测数据进行了系统的统计分析,直观、详细地描述并定量揭示了岩溶区富水破碎带的探地雷达频谱特征,为探地雷达判读提供了新的参考方法。现场探测数据分析结果表明:雷达反射振幅的最小值和最大值基本在0. 25和0. 96左右波动,振幅最大值逼近于满幅值1. 0,表现出极其显著的强反射;反射频率的最大值不超过110 MHz,最大反射频率平均值为105 MHz;反射振幅的最大值达到0. 8的扫描点比例高达约95%,而其最小值达到0. 4却较难,体现了反射振幅的强烈性。将研究结果应用于实际工程的判读,通过对比验证,判读结论与隧道的实际开挖结果吻合较好,说明研究结果能有效地为雷达判读提供指导,为保证隧道的施工与建设安全提供了重要支撑。     

地质雷达在公路隧道超前地质预报中的应用

首先,介绍了地质雷达的工作原理及其探测方案和探测技术参数的确定原则。其次,采用瑞典MALA公司的RAMAC/GPR通用型主机CUⅡ,同时结合掌子面地质素描,对某高速公路的3条隧道进行超前地质预报。根据现场工作条件及探测精度和深度的要求,测线布置采用"十"形测线,测量方式采用点测方式,测点间距为20 cm,天线中心频率主要采用100 MHz。结果表明,采用该方法对断层、溶洞、含水裂隙和软弱夹层等不良地质状况的预测基本符合掘进实际,保证了施工安全、加快了工程进度,同时为地质雷达在公路隧道超前地质预报中的应用积累了一些经验。     

孤石形状与岩土介质对孤石探测的影响研究

采用现场试验和数值模拟相结合的方法,针对不同孤石形状、不同周围岩土介质对地质雷达探测孤石结果的影响进行研究。结果表明:不同形状孤石的雷达波形反射曲线形状有差异,其中球状孤石的反射波形大致为一条双曲线,且曲线较为平滑规则,而块状孤石的反射波形为左右两条双曲线与前部扁平线的组合形状;球状和块状孤石反射曲线中间反射能较大,而曲线两侧翼部反射能较小;球状与块状孤石的反射弧跨度随着截面尺寸的增加呈线性增长,且在相同截面尺寸下两者大致相同;在砂土介质中,孤石处的雷达反射波形比在黏土介质中明显,故周围岩土介质对地质雷达探测孤石结果的准确性有一定的影响。     

地质雷达波频率与围岩等级相关关系统计分析

雷达波频率反映了组成地层的岩性变化,有助于识别地层,当电磁波通过不同介质界面时,电磁波频率将发生明显变化。为研究区域地质情况与地质雷达波频率的关系,在大量地质雷达隧道超前预报报告和实测数据的基础上,通过对不同围岩类型雷达波频率的统计,按照围岩等级、岩性、水文情况3个方面进行了分析。通过分析得出地质雷达波频率与围岩等级相关关系的统计分析结果： 不同等级围岩的雷达波频率范围有明显差异,围岩工程性质差,频率变低;不同水文状况的同等级围岩,波形频率分布无明显变化。     

三维可视化综合物探技术在白茫雪山隧道超前预报中的应用

本文针对高寒高海拔复杂地质条件地区隧道建设,利用自主研发的基于地震反射方法和地质雷达方法的三维可视化技术开展隧道超前预报和质量检测。基于地震反射方法的三维成像隧道超前地质预报,对断裂破碎带等不良地质体反应灵敏,定位准确,并且能直观的反应不良地质体的位置;地质雷达三维成像对水敏感,2种方法取长补短,能直观清晰的全方位显示破碎带,水隐患等病害的形态、范围,为隧道施工质量保障和安全控制提供了有利的数据支撑。两种方法应用在白茫雪山隧道群施工建设中,为隧道后期建设顺利贯通提供了重要技术支撑,产生了较大经济社会效益,值得推广应用。     

地质雷达在公路隧道衬砌质量检测中的应用

阐述了地质雷达检测基本原理,检测过程中采集参数的设置、测线布置以及数据的处理和解释,并以工程中的应用实例,详细分析了地质雷达检测衬砌厚度、衬砌后脱空及不密实、衬砌内钢筋及钢支撑分布等成功的应用。     

炭质千枚岩隧道围岩松动圈现场测试

研究松动圈的方法可以分为现场探测方法和理论方法。二者相比,现场实测数据更加能反映出围岩松动圈实际情况。为研究炭质千枚岩隧道松动圈范围,考虑到隧道所处的变质软岩环境,在参考以往松动圈相关研究的基础上,采用多点位移计和地质雷达对依托工程的围岩松动圈进行了现场测试。多点位移计位移量随时间变化大说明该测点以内的岩体呈现破裂状态,反之岩体所受扰动较小,因此可找到松动围岩与完整围岩的分界区间。地质雷达发射的电磁波经过松动围岩与完整围岩的分界面时必然发生强烈反射,因此从收集处理的雷达探测剖面图上即可确定围岩松动范围。同时,采用数值模拟的手段对现场测试结果进行了验证,探明了不同施工条件下炭质千枚岩隧道围岩松动圈的分布特征。现场测试结果显示:施工方法对炭质千枚岩隧道围岩松动圈范围影响显著;采用"上下台阶法"施工时,多点位移计法测得围岩松动圈范围在6~8 m左右,地质雷达法测得范围在4.0~6.5 m左右;采用"上下台阶预留核心土法"施工时,多点位移计法测得围岩松动圈范围在4~6 m左右,地质雷达法测得范围在2.5~5.0 m左右。对于炭质千枚岩隧道,其锚杆支护长度应不小于8 m。研究结果可为汶马高速鹧鸪山隧道及其他类似隧道支护参数的设计、施工方法的选择提供一定参考。     

隧道施工不良地质探地雷达超前探测全波形反演研究

为了解掌子面前方不良地质体赋存状况，保障工程施工安全，提出基于全波形反演的探地雷达隧道超前探测数据解译方法。首先，考虑隧道典型不良地质类型，建立溶洞、岩体裂隙和岩体破碎带等数值模型，进行正演模拟分析，总结典型不良地质体的地质雷达正演响应特征。其次，基于全波形反演方法对正演模拟数据进行处理，得到最优的相对介电常数分布，分析反演结果，并总结其相较于正演剖面图解译的优势。研究结果表明，全波形反演可以得到探测区域相对介电常数的较准确分布，得到的不良地质体形态与真实情况较为一致，成像效果明显优于原始雷达剖面图，提高了对不良地质体进行判断的直观性和准确性。     

公路规划设计节约集约用地审查体系研究

在规划设计阶段采取节约集约用地技术管理措施,有利于取得公路建设项目节约集约用地的最大效果。为此,建议在公路建设管理中引入规划设计节约集约用地审查制度,从其目的、流程,可行性研究、初步设计阶段、施工图设计等三阶段节约集约用地审查的技术条款和要点内容等方面,研究建立公路规划设计节约集约用地审查体系,以为在理论上建立和在实践上实现公路规划设计节约集约用地审查体系提供思路和技术支持。     

沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)的应用和施工技术

SMA是沥青码蹄脂碎石(Stone Matrix Asphal)的缩写,是一种以沥青结合料与少量的纤维稳定剂、细集料,以及较多的填料(矿粉)组成的沥青玛蹄脂,填充于间断级配粗集料骨架间隙中组成一体所形成的沥青混合料,简称SMA。该文介绍了SMA在上海的应用及其施工技术。     

A path-following driver–vehicle model with neuromuscular dynamics,including measured and simulated responses to a step in steering angle overlay

An existing driver–vehicle model with neuromuscular dynamics is improved in the areas of cognitive delay, intrinsic muscle dynamics and alpha–gamma co-activation. The model is used to investigate the influence of steering torque feedback and neuromuscular dynamics on the vehicle response to lateral force disturbances. When steering torque feedback is present, it is found that the longitudinal position of the lateral disturbance has a significant influence on whether the driver’s reflex response reinforces or attenuates the effect of the disturbance. The response to angle and torque overlay inputs to the steering system is also investigated. The presence of the steering torque feedback reduced the disturbing effect of torque overlay and angle overlay inputs. Reflex action reduced the disturbing effect of a torque overlay input, but increased the disturbing effect of an angle overlay input. Experiments on a driving simulator showed that measured handwheel angle response to an angle overlay input was consistent with the response predicted by the model with reflex action. However, there was significant intra- and inter-subject variability. The results highlight the significance of a driver’s neuromuscular dynamics in determining the vehicle response to disturbances.     

发动机采用BOOST建模和与CRUISE联合仿真的研究

利用AVL公司开发的BOOST软件可宏观地描述发动机的热力学过程且优化发动机的性能,而AVL的CRUISE软件可调用BOOST建立的发动机模型.在进行道路循环工况的仿真时,须对发动机全部工况点进行准确的标定.文中采用BOOST开发了发动机的仿真模型.通过调整节气门开度和燃烧模型参数,标定了发动机在多个转速和负荷点的转矩、功率和油耗,较好地模拟了发动机的动力性和经济性.最后基于ECE循环工况,将此模型与CRUISE进行联合仿真,分析了发动机瞬态工况的动力性、油耗和NO_x排放等参数.     

互通式立交出口设计技术问题探讨

针对互通式立交出口可能出现的多种情况,结合工程实践,探讨其设计技术问题,提出设计思路及技术对策,并在技术分析中强调融入“安全至上”“动态设计”“灵活性设计”“宽容性设计”等设计新理念,使出口设计安全、合理.     

水泥混凝土安全护栏

通过水泥混凝土安全护栏在道路交通中的实际应用，对其结构形式和主要参数以及具体的施工方法进行了较为详实的叙述，并对比介绍了水泥混凝土安全护栏的使用效果。     

三辊式和三螺杆式气门校正机的机械结构与应用

介绍了三辊式和三螺杆式气门校正机的机械结构，分析了气门杆部、气门盘部偏歪校正的机理，讨论了机器结构、压辊形状、螺杆形状等对校正质量和效率的影响；对三螺杆式、三辊式、双螺杆式及搓板式气门校正机加以比较，阐述了它们各自的优缺点。     

雷克萨斯ES300 ABS的结构原理及故障检修

主要进述丰田雷克萨斯(凌志)ES300车防抱死制动系统(ABS)的结构,主要零件的检修,以及ABS轿故障灯常亮的故障诊断与排除。     

汽车模拟碰撞吸能装置的研究

液压缓冲器是模拟碰撞试验设备中的关键部件。在普通液压缓冲器的基础上，开发出两台阻尼可调式碰撞吸能装置，编制了模拟碰撞过程的计算软件。该汽车模拟碰撞吸能装置克服了现有的液压缓冲器阻尼不可调节、使用受限的缺点，只需调整螺栓和节流孔的间隙，即可得到不同车重、不同碰撞车速所期望的减速波形，可广泛用于汽车安全部件的开发和效果验证。