隧道岩溶发育程度的水化学动力学-分形指数评价技术探讨

长大隧道岩溶涌水、突泥等地质灾害问题已成为倍受关注的国际性难题,需要进一步从岩溶作用机理方面开展研究,准确认识和评价岩溶发育规律和岩溶发育程度,从而为解决岩溶地质灾害问题的关键技术提供基础理论或方法。文章在前人研究成果的基础上,从岩溶含水介质的特性研究入手,开展岩溶地下水与岩溶形态之间的作用规律及相关性研究,建立基于水化学动力学-分形指数的岩溶发育程度评价模型及评价标准,进一步形成岩溶发育程度评价的指标体系。以渝怀铁路武隆隧道2~#暗河为例进行分析,评价结果与工程实际对比性较好,对同类隧道工程具有参考价值。     

基于动力学试验的路基动力参数特征研究

文章通过循环荷载试验,研究粉质黏土路基在不同含水率、围压、频率条件下的动力响应。结果表明:粉质黏土路基动弹性模量、动剪切模量与围压、循环荷载频率为正相关关系,与含水率是负相关关系;阻尼比与含水率为负相关关系,与频率和围压为正相关关系。各因素对动力参数的影响程度重要性为:围压含水率频率。     

基于微观特征的钢渣黏附性试验分析

本文选用钢渣作为筑路集料,采用水煮法、接触角试验与表面能理论、扫描电镜、压汞试验、X射线荧光光谱、热重-差热分析表征钢渣的黏附性及微观特征。结果表明,钢渣与SBS改性沥青的良好黏附有利于提高沥青混凝土的性能。钢渣表面存在大量细小孔隙,利于沥青的嵌入,并与沥青形成机械扣锁,增强界面结合力。高碱度钢渣具有较高活性,与沥青的黏附性能较好。钢渣热稳定性较好,有利于与沥青发生物理吸附作用。     

基于抗滑性能的沥青路面纹理分形特征的研究进展

本文总结了沥青路面表面形貌对于道路抗滑性能影响的研究现状和部分进展。首先,概述了通过引入分形理论与图像处理技术,对路表不规则轮廓进行定量分析,并试图寻找表面形貌与抗滑性能的内在联系的各种方法。然后,从沥青路面表面宏观纹理与微观纹理的分形特征,以及抗滑级配与集料性能分形法应用的研究进展等方面来阐述这一热点方向的阶段性成果。最后,指出分形方法在路面纹理研究与抗滑材料研究中应用存在的问题,并提出对该领域未来研究方向的展望。     

基于变维分形的公路隧道围岩空间分布特征探讨

公路隧道围岩是由地质环境的多种因素共同作用的结果,且因子之间往往存在叠加效应与耦合作用,它们共同推动了隧道围岩的演化与发展,进而控制着不同围岩级别的空间分布。文章以滇西保泸高速公路老营特长隧道为例,基于分形理论,运用变维分形方法,对隧道围岩与地质环境影响因子的关系进行了量化分析。研究结果表明:隧道围岩分布与断层、水系、地层岩性的因子间均呈现变维分形特征,且均呈2阶累计和分形分布;断层与Ⅴ类围岩的分维值最大,D_2=1.499 6,断层对隧道Ⅴ类围岩分布的控制最为复杂,影响程度最大;Ⅳ类围岩分布对水系特征最敏感,D_2=1.492 3;地层岩性对Ⅲ类围岩分布的贡献最大,D_2=1.464 4。总之,累计和变换分形的阶数及分维值的大小,能够从分形角度反映出不同围岩级别对地质环境各影响因素的敏感程度,为深入研究隧道围岩的空间分布特征提供了思路。     

冻融软土孔隙结构及分形特征的影响因素研究

文章通过核磁共振(NMR)试验,研究了冻结时间、冻融压力和冻结温度对土壤微孔隙结构和分形特征的影响。结果表明：孔隙结构较大的土体组装体趋向于具有强分形特征的骨架孔隙结构;冻结时间越短,冻结作用造成的损害越小;隧道软土的粘聚力和内摩擦角均随初始含水率的升高呈上升趋势,其临界峰值点位于最佳含水率15%附近,因此建议实际施工时,控制冻融软土含水率为15%。     

基于微观试验的片岩力学特性研究

岩石的微观特性往往能很好地反映其宏观性质,深入研究微观特性对宏观性质的把控及工程实际应用具有十分重要的意义。文章利用铸体薄片试验、电镜扫描试验手段,结合点荷载试验及常规力学试验测试成果,对西南某水电站勘探平洞围岩进行了矿物组成和微观结构的试验研究,分析岩石微观特征与宏观力学性质的相关性,并从微观角度阐述了岩石微观特性对围岩稳定性的影响,为隧洞围岩支护设计、施工奠定了理论和技术基础。     

基于微观仿真模型的立交方案研究

采用微观交通仿真模型进行立交方案运行分析,可得到行程时间、速度、延误、排队长度等定量指标,为从交通运行角度研究立交方案提供了一种方法。文章阐述了采用微观交通仿真模型的立交方案分析流程,并结合南宁市某立交方案仿真分析实例,论证了采用该仿真模型进行立交方案交通运行分析的可行性。     

某大型地下洞室群断面变形监测数据的时序分形特征研究

文章以某大型地下洞室群工程项目为背景,首次引入标准极差(R/S)分析法处理收敛变形时程数据。首先,根据Hurst指数的基本含义并结合力学原理,指出分形维数代表断面变形的收敛速度,而Hurst指数本身代表监测开挖后围岩的松动程度;然后,计算分析了实际变形数据的Hurst指数及其分形维数,从而判断了变形时程曲线的动力特征,比较了同一断面各测线之间的区别;进一步分别计算了同一轴线上不同断面监测数据的Hurst指数值,推测了本工程区域内围岩变形性能的演变趋势;最后,总结了Hurst指数的影响因素及其算法的改进思路。     

基于原子力显微镜技术的沥青微观力学特性研究

考虑到沥青性质受原油、沥青成分及组分等因素的影响,利用原子力显微镜技术对AB、AD和BD等不同种类沥青的微观力学特性进行了研究。结果表明,微观结构的化学组分和微观力学特性影响着沥青的劲度、黏弹性、塑性、黏附性、抗裂和愈合特性等宏观力学特性。     

基于车载测试的CNG汽车微观排放特性研究

为了分析CNG汽车道路排放的微观特性,采用车载排放测试系统,并选取市区主要道路为试验路段进行了实车道路试验。通过试验获取典型车辆的排放数据及行驶状态,分析车辆在实际行驶中的排放特性,为预测不同交通状态下CNG汽车的排放特性和区域排放清单建立提供参考。     

基于个旧组岩溶地质的长大隧道施工要点研究

文章通过对个旧组各个地层段勘察资料、研究文献进行收集整理,从地质年代、地层划分特点等方面进行详细分析,初步掌握个旧组岩性特征及分布;其次,针对目前典型岩溶施工方案对个旧组地层隧道适用性不强的情况,以兴隆隧道为工程依托,对隧道洞口端和洞身段进行工程地质评价,并与雷口坡组典型岩溶地层进行对比,进一步说明两者之间的地质和隧道施工存在的异同;最后,结合兴隆隧道各地段施工现状,从隧道进洞,洞身开挖、支护及通风等方面提出技术要点。     

基于分形理论的级配评价与抗车辙性能研究

文章基于分形理论,对常用的沥青混合料AC-20、AC-16、AC-13的微观结构进行了分析,建立了质量分形维数与级配走向的相关关系,探讨了粗细集料比例变化下不同级配分形维数对沥青混合料抗车辙性能的影响。     

基于地表沉降的岩溶发育区分析

受岩溶地质复杂性的影响,岩溶隧道施工中常常发生突水灾害,从而往往诱发地表沉降。基于此,文章提出了一种根据岩溶隧道突水诱发的地表沉降分析岩溶发育区的方法,其主要包括:以地表沉降图为基础分析地表沉降特点,在此基础上分析岩溶发育区的地质构造,并结合沉降区附近的地质资料分析岩溶发育区边界;根据沉降中心与河流的关系,分析隧道突水与河流的补给关系。文章依据龙厦铁路象山隧道YDK24+098岩溶突水诱发的地表沉降资料,通过对该隧道岩溶发育区的地质构造、隧道纵向岩溶边界、隧道突水与河流的补给关系的分析,验证了上述分析方法的可行性。     

基于系统动力学的重型车NOX排放量预测模型研究

为预测减排技术对我国机动车氮氧化物减排工作的影响,采用系统动力学方法,将机动排放标准比例,减排技术采用比例和保有量之间的关系进行分析,建立了氮氧化物(NO_X)排放量预测模型,并根据大型客车的数据进行了验证,得到了宏观的减排效果分析。对2018年到2025年的减排结果进行了预测,结果表明,该预测模型可有效计算我国氮氧化物的排放量,得到的结果基本可以反映未来大型客车氮氧化物的排放状况。     

基于磁记忆管道应力检测信号仿真和实验研究

为了研究应力对磁记忆信号的影响,建立了力磁耦合模型,利用磁导率作为中间量建立磁记忆信号和应力之间的耦合关系。利用有限元法仿真了管道在不同管径、不同壁厚以及不同内压情况下应力集中区的磁记忆信号特征的影响规律,进行了不同内压下磁记忆信号采集实验。研究结果表明：管道的壁厚、管径以及内压都会影响应力集中区的应力,进而使得磁记忆信号发生了变化。     

基于分形理论的就地热再生沥青混合料级配分析研究

为研究级配与就地热再生沥青混合料性能之间的相关特性,本文采用分形理论定量地表示级配曲线,探究再生沥青混合料空隙率、稳定度、水稳定性与级配之间的相关性,同时比较了不同掺配比例下不同再生混合料的级配对性能的影响。研究结果表明：AC-13型就地热再生沥青混合料的稳定度、空隙率随分形维数的降低而增加,而水稳定性则反之;相同分形维数情况下,再生沥青混合料稳定度随旧料掺量的增加而提高,而水稳定性与空隙率则反之;应用分形维数能合理地评价就地热再生沥青混合料马歇尔主要指标和关键路用性能,并与其他级配设计理论具有相同的趋势规律。     

基于表面能理论对沥青—集料界面的微观研究

沥青混合料在承受外界载荷和环境的破坏时,物质的传输和应力的传递都是通过沥青—集料界面,所以其在沥青混合料中起到了一个至关重要的作用。目前研究人员采用多采用表面能理论对其界面的粘附性进行定量的表征,用来衡量界面性能的优劣。通过表面能理论分析了影响界面性能的因素,并通过相应的处理方法对界面的结构和组成进行优化。     

基于FAST特征检测和FLANN特征点匹配算法的隧道展布图拼接方法研究

本文研究基于FAST特征检测和FLANN特征点匹配算法的隧道展布图拼接方法,主要解决目前隧道图像拼接中全幅拼接的技术问题。文章对一个隧道中隧道检测车分别左右检测两次所获得的两组隧道衬砌面图像进行分析,在每组数据中包含了一定量多个相机等距离触发、同一时刻同步拍摄的半幅隧道拼接数据,对隧道全幅拼接技术的进行详细分析和研究,提出了有效的解决方法,可以快速、准确地拼接出隧道展布图,满足隧道养护需求。     

粗集料形态特征对沥青混合料抗滑性能的影响研究

粗集料对于沥青路面的宏观构造和微观构造的形成都具有重要作用,其形状、棱角和表面纹理与路面表层的抗滑性关系密切。文章分别采用经过0次、300次和1 000次洛杉矶磨耗的不同棱角性粗集料组成AC-16C与SMA-16级配沥青混合料,并采用摆式摩擦系数仪法和铺砂法分别测量其摩擦系数和构造深度,同时,通过AIMSⅡ扫描沥青混合料试件表面,从细观尺度分析粗集料的棱角性对沥青混合料抗滑性能的影响机理。结果表明:粗集料的棱角性对沥青混合料抗滑性能的影响较大,两者之间具有较好的线性相关关系。