降雨入渗下裂土边坡水分运移时空特征与失稳机理

为探究降雨入渗下裂土边坡水分运移时空特征与失稳机理, 自主研制了足尺模型试验系统和光纤布拉格光栅(FBG)深部柔性位移系统, 对边坡渐进破坏进行了全过程、多物理量联合监测, 揭示了降雨入渗作用下裂土边坡的渐进变形和破坏演化模式; 基于裂土边坡的渐进破坏模式, 提出了土体饱和比概念, 将裂隙深度范围滑体分为饱和层和非饱和层; 以土体饱和度变化描述了含随机分布裂隙的边坡水分运移规律, 并结合刚体极限平衡法探讨了由裂隙控制的边坡失稳机制。研究结果表明: 对于未形成裂隙的边坡, 连续降小雨时浅层变形受表层基质吸力控制; 裂隙形成后, 雨水沿裂隙快速入渗形成暂态饱和区, 导致基质吸力降幅达82.50%~87.14%, 而由其贡献的抗剪强度迅速损失, 从而形成初期溜滑、片蚀等浅层变形, 降雨停止后坡体仍处于蠕变过程, 坡脚与坡顶位移增幅分别为23.40%和19.39%;蒸发后裂隙规模发展增大了雨水对渗流场的影响范围和边坡破坏规模; 土体经历胀缩、蠕变而变得松散, 裂缝区深部土体体积含水率较初始状态的增幅为205.7%;同一降雨条件下, 初始裂隙深度愈深, 稳定系数愈低, 破坏愈快; 对具有同一裂隙深度的边坡, 其稳定系数随土体饱和比的增加逐渐降低, 土体饱和比增长愈快, 表征边坡内部出现大面积连通型饱和区, 这是裂土边坡出现整体失稳的主要原因。      

山区公路驾驶视觉信息量计算方法研究

为解决山区公路中驾驶视觉信息量难以量化的问题，对驾驶视野图像进行分割，根 据HSV颜色模型，提取视野图像的色调、饱和度、亮度值，再结合车速值，在驾驶视觉心理负荷的基础上，提出山区公路路域环境下的驾驶视觉信息量计算方法.通过实车实验，进行数据采集，并验证计算方法.计算结果表明，在半郁闭型空间行驶时，接收的视觉信息量最大；在郁闭型空间中，接收的信息量最小.计算结果与被试实际感受具有一致性，说明本文提出的驾驶视觉信息量计算方法具有可行性，可为路域环境的合理布设提供一定的技术参考.     

京秦高速公路山岭区段设计速度分析与选用

为科学合理的拟定山岭区高速公路的设计速度,明确各设计要素的运用标准,使项目具有较高的安全性、舒适性、经济性,以京秦高速公路山岭区段项目为例,采用以定量为主的综合对比分析法,对设计速度的选用进行研究。首先,提出高低两种设计速度方案,结合实际建设条件,对两方案分别进行路线、桥梁、隧道等工程设计;其次,估算工程经济各项指标,计算各路段运行速度,并做同等深度的比选;最后,经分析论证确定推荐的设计速度。结果表明,所采用的研究方法适用、可行,对于山岭区高速公路设计速度的选用具有指导作用。     

基于动态称重系统实测轴载分布特征研究

以济青高速改扩建工程为例,利用动态称重系统(Weight-in-Motion,WIM)实测数据分析了2019年至2020年的济青高速公路的交通轴载分布特征,获得了不同轴型车辆的轴载谱变化规律;通过对全年交通量的分析,得到了车道拓宽后的高速公路年平均日交通量调节系数及车辆横向分布系数的变化规律.研究结果表明:采用轴载谱的方法可以更加全面、精确地分析交通荷载对路面结构产生的破坏机理,可以为类似区域条件下道路设计分析提供基本的交通输入参数.     

综合技术在北运河杨洼船闸勘察中的应用*

针对北运河杨洼船闸渗透变形破坏、地震液化、地下水控制及天然建筑材料平衡、水环境亲水安全等问题，采用综合地质测绘、综合工程物探、地质钻探、原位测试、水文地质试验、室内试验、水环境质量调查、BIM等技术对建设场地进行勘察，并对主要工程地质问题进行深入研究。结果表明，采用标准贯入和静力触探综合确定了场地地震液化下限，原状砂土的室内试验确定基础持力层的物理力学性质及其渗透变形等参数；现场抽水试验提出船闸基坑地下水控制的水文地质参数；BIM对开挖弃土工程量进行精细计算；水质的全分析确定水体对人体不会造成健康风险，勘察效果良好。     

厚覆盖层高水头船闸闸室-省水池布置及地基处理方法*

京杭运河穿黄工程场地覆盖层深厚，上跨方案的渡槽水位与两岸地面高差达30 m以上。针对渡槽两端的高水头船闸多级分散错层式省水池，提出了墙背高填式、墙背低填式两种闸池布置方案。利用ABAQUS软件分别建立平面有限元模型，研究了闸池沉降、闸室底板弯矩在施工期、使用期的全过程时空变化特征，探讨了高填土对闸室的作用机理。结果表明：1）在天然地基条件下，两种布置方案闸池沉降均较大，墙背高填土下曳力、边载产生底板负弯矩，基本上抵消了土压力产生的正弯矩，导致两种方案底板弯矩差异不大，且始终由负弯矩控制。2）地基处理方法是减小闸池沉降、改善闸室受力条件的关键技术问题之一。3）闸室、墙背填土的多桩型组合处理法和基坑外填土的排水固结预压法值得进一步深化研究。     

基于Delaunay三角网的大规模航道地形构建及疏密控制*

针对大规模航道地形绘制效率低等问题，通过离散航道水深数据构建地形三角网格，借鉴LOD思想对网格进行疏密控制与显示。采用一种基于Delaunay三角网的方法构建航道地形，利用alpha-shapes边界提取方法对Delaunay三角网进行优化；提出利用网格划分法控制网格的疏密，通过比较克里金插值模型的拟合效果选择适合的变异模型，解决水深点采样不足、场景绘制效率低等问题。应用结果表明，上述方法可用于大规模航道地形的实时绘制。     

航道整治工程BIM+GIS三维交互汇报系统设计与应用*

针对航道整治工程各参建方基于BIM沟通汇报时无法准确反映工程实际情况、不能清晰表达汇报思路的问题，开发了航道整治工程BIM+GIS三维交互汇报系统。系统利用SuperMap GIS平台实现航道BIM+GIS数据集成和性能优化，通过Unity插件对处理后的BIM+GIS数据进行快速加载，实现了BIM+GIS数据与传统文档的灵活操作与高效融合。在武安段航道整治工程进行了实际应用，通过BIM+GIS数据与PPT文档融合的交互式沟通汇报，提高了参建单位之间协作与沟通效率，进一步促进BIM技术在航道整治工程推广与应用。     

探地雷达探测围堰抛石层厚的正演模拟与工程应用*

基于有限时域差分法，对空气-抛石-土层3层介质进行探地雷达正演模拟，分析雷达波传播过程和典型接收图谱。结果表明，雷达波在介质中以球面波形式传播，能量随传播距离逐渐分散，遇到电学属性不同的界面将产生反射和透射；根据雷达波反射和同相轴连续特征可推测抛石层与土层交界面，根据波形反射异常、波形反向、波速变慢可圈定疑似夹泥等软弱异常区，但多次回波使接收图谱畸变，易引起误判。将探地雷达应用于实际抛石围堰工程探测并结合钻孔勘测，探明了抛石层厚分布和抛石体内异常。     

吴淞江工程(上海段)新川沙河段桥梁方案设计

吴淞江工程是国务院批复的《太湖流域防洪规划》确定的重大工程之一,包括河道疏浚与新开、新建水利枢纽设施、沿线跨河桥梁新建及改建等建设内容,其中先期实施的新川沙河段工程,河道总长约7.8km,需拆除重建桥梁7座(4座车行桥,3座人非桥),结合相关规划、地理位置、周边环境、工程规模、当地文化等对7座桥梁设计方案进行统筹考虑,为城市跨行洪干河暨高等级航道桥梁设计选型提供参考。