动力湿化作用下粗粒土高路堤渗流场时空演化模型试验

为了研究动力湿化作用下渗流水在粗粒土高路堤内的迁移特性,自主研发设计制作一种室内喷洒降雨装置及车辆动力荷载模拟装置,开展动力湿化作用下粗粒土高路堤渗流场时空演化模型试验,从时间和空间2个角度描述渗流水在路堤内的迁移特性,然后根据模型试验结果,建立粗粒土渗流场时空演化机制,揭示动力湿化作用下的粗粒土高路堤边坡渐变失稳发育机理。研究结果表明：基于相似理论,开展粗粒土高路堤渗流场时空演化模型试验可以较为真实地反映粗粒土高路堤在动力湿化作用下渗流水的迁移特性;动力湿化作用下,湿润锋首先在路堤边坡表面形成,并逐渐从边坡表面向内部拓展,在坡顶处的拓展速率较小,坡脚处的拓展速率较大;受湿润锋演变规律的影响,路堤边坡监测点负孔隙水压力逐渐减小,体积含水率逐渐增大,坡前应力逐渐增加,位于坡脚浅层区域的应力增加速度较快;依据渗流水的迁移规律,将渗流影响范围内的土体自上而下分为浅层暂态饱和区、渗流水填充区及渗流水湿润区;在动力湿化作用下,粗粒土高路堤边坡将逐渐产生沿坡脚深层滑移的渐变趋势。     

天津海河隧道泡沫-水喷雾系统保温措施升级及改造

海河隧道泡沫-水喷雾系统在冬季寒冷条件下运行时,个别雨淋阀组出现局部结冰的现象,对隧道的安全运行造成一定影响。针对这一运营难题,通过现场实测温度及数据分析,对箱体保温进行散热量计算并实测加热功率,对隧道内不同部位的雨淋阀组制定不同的保温措施。得出如下结论： 1）寒冷地区隧道的泡沫-水喷雾系统雨淋阀组应考虑保温。 2）雨淋阀组的保温措施应结合实际情况,根据箱外温度,制定对应的保温措施。 3）洞口位置的雨淋阀组应设置电加热器保温。 4）设置电加热器的雨淋阀箱体,其热量损失与隧道内温度成反比;温度越低,散热量越大,能耗越大。     

我国西南部山区隧道施工期支护结构力学行为特征案例分析

为研究我国西南部山区隧道施工期支护结构所面临的重大问题,将雅安—康定、汶川—马尔康高速公路的典型隧道作为案例,归纳总结施工期存在的高地应力、软弱围岩、断层破碎带、次生地质灾害等潜在危险源,通过现场实测数据深入分析不同危险源环境下支护结构体系的力学行为特征。研究结果表明： 1）当隧道穿越软弱围岩时,围岩强度低、自承载能力差,接触压力、钢拱架应力均显著高于普通围岩隧道,二次衬砌分摊荷载比例显著上升; 2）当隧道穿越断层破碎带时,支护结构受力需要较长时间才能稳定下来,其力学行为呈现出3阶段演化规律,前期快速降低、中期缓慢降低、后期基本稳定; 3）当隧道洞口穿越松散堆积体时,坡体稳定性易受到扰动,其支护结构力学行为具有显著的偏压特性,围岩压力主要集中在深埋侧; 4）高地应力与围岩强度联合控制着围岩稳定性与支护结构体系的力学行为,高地应力硬岩隧道也具有一定的流变时间效应,但由于硬质围岩的强度较大、稳定性较好,支护结构受力相对较小,安全储备较高; 5）高地应力软岩隧道的围岩压力与结构受力显著升高,其支护结构力学行为在施工期便呈现出明显的流变特性,开挖约200 d后,仍然保持着缓慢增长。     

基于卡尔曼-高斯联合滤波的车辆位置跟踪

车辆位置的精确、可靠获取,一直是阻碍智能驾驶技术的难题.特别当车辆处于复杂道路环境中时,车辆卫星定位信号易受较大干扰,使车辆定位产生漂移现象.针对车辆定位的这种漂移现象,研究了针对车辆位置跟踪的卡尔曼-高斯联合滤波方法.对于车辆卫星定位受到的干扰不同,采用分层处理的滤波方法;针对卡尔曼滤波不能较好地滤除一些干扰较大的位置漂移点,通过设置与车速、航向角等相关的动态阈值,对卫星定位的车辆位置进行动态阈值判断;通过动态阈值识别出的车辆位置漂移数据,结合高斯过程回归,以车辆的历史数据作为学习样本,使用预测值和真实观测值构建补偿量,通过对卡尔曼观测方程加入动态观测补偿实现车辆位置优化;对于一般噪声产生的卫星定位波动,联合滤波也可以有效优化.实车实验表明,该方法可以有效识别出车辆定位的漂移点,车辆卫星定位在信号受较大干扰的情况下,车辆卫星定位的精度可以提高30%左右,最大误差由9 m降低到0.8 m左右.该联合滤波方法在使用低成本定位装置的情况下,有效提高车辆卫星定位的精度及可靠性.     

重大突发疫情对港口运营能力的影响研究

为探究重大突发疫情对我国港口运营能力产生的影响,从投入产出的角度设计重大突发疫情下我国港口运营能力评价指标体系,依托投入产出指标构建细分指标权重的DEA模型和具有权重偏好的WP-SBM-DEA模型评估重大突发疫情发展不同时期内的港口运营能力,运用空间三维图和莫兰指数散点图分析出重大突发疫情对港口运营能力的影响规律及其空间特征.结果显示:重大突发疫情潜伏期、增长期、爆发期、衰退期、长尾期内我国港口运营能力的平均水平分别为0.617,0.523,0.4,0.474,0.615,表明重大突发疫情对我国港口运营能力产生短期负面影响,并且重大突发疫情爆发期产生的负面影响最大,但不会改变我国港口发展长期稳中向好的趋势.此外,重大突发疫情下我国港口运营能力的空间三维图具有多个高低不同的峰值、莫兰指数散点图中90%的港口位于第1象限和第3象限,表明我国港口运营能力的空间差异化、集聚化特征不受重大突发疫情的影响.     

城市大直径管道多维联合检测方法研究

探明地下污水管线运营的实际情况是后期维护的重要依据,而目前的探测方法不能全面掌握地下管线的精确探测问题。针对郑州地铁下穿污水管的运营情况,采用高密度电法、地质雷达检测技术,结合自行研发的浮于水面的彩色成像系统探测技术对其进行了间接探测和直观探测,找到了污水管渗漏、空洞及错位等问题,实现了对管道的多维立体监测,为地下管线的保护、修复和加固提供了技术支撑。     

基于PCA-RF组合模型的隧道交通事故持续时间预测

使用主成分分析(PCA)和随机森林(RF)组合模型对高速公路隧道交通事故持续时间进行预测.主成分分析用来提高随机森林模型的精度与效率.此外,通过调节2个模型参数,包括决策树数目和最大树深度来提高模型精度和避免模型过拟合.参数优化的结果表明,建模时决策树数目取150、最大树深度取10可降低模型的泛化误差.用以建模的数据包括了山西省的所有高速公路隧道自2012—2017年内的2115起事故数据.每起事故数据包括16个变量,包括隧道类型,事故发生位置类型,事故类型等.结果表明,PCA-RF组合模型的平均绝对误差为12.80 min,误差20 min以内的准确率为89.15%,取得了良好的预测效果.并且,PCA-RF组合模型的精度高于RF模型,说明PCA-RF组合模型能够提高事故持续时间预测的精度.且PCA能够降低数据维度,提高算法的效率.与人工神经网络模型的结果表明,PCA-RF组合模型预测结果精度高且其模型更简单、效率更高.     

基于加权TOPSIS法的HIR技术应用综合效用评价

以重庆高速公路沥青路面就地热再生试验工程为依托,对就地热再生技术运用的综合效用,从技术、经济、环境三个方面进行了分析和试验性论证.结果证明:在合理的养护时机采用就地热再生技术可以有效改善路面性能,并降低养护成本,具有良好的经济与社会效益.     

不同设计基准期下地震动峰值加速度取值分析

为了得到大跨度桥梁抗震设计中采用高于抗震规范设计基准期时的地震动参数,通过烈度建立设计基准期与地震动峰值加速度之间的联系,运用经验公式分析了不同设计基准期下地震动对峰值加速度的表现规律,并与现有抗震设计规范就设计基准期为50年概率水平下的取值做了对比分析,通过实桥的地震安全性评价数据验证了该方法在设计基准期为100年概率水平下计算结果的可靠性.     

基于双护盾TBM的导向系统研究

为满足隧道施工中双护盾硬岩隧道掘进机位姿的测量需求,研发一种能够提高其数据准确度的双护盾位置检测装置,包括感光靶、激光靶、激光发射器、全站仪、棱镜等硬件,并研究双护盾导向系统设计、测量算法的实现、激光位置检测装置误差修正算法。为验证整个算法的正确性以及软件的稳定性,进行CAD模拟和软硬件联合调试,并利用全站仪进行模拟测量。结果显示： 采用该算法计算的坐标与全站仪测量的真实坐标相比,误差在5 mm以内,可满足隧道掘进机施工测量的需要。