岷江龙溪口航电枢纽工程弃渣减量优化

大型水利水电开发建设项目施工期具有占地大、施工作业面积广、土石方开挖量大的特点，建设过程中不可避免对生态造成影响，如何减少施工期弃渣带来的生态环境的不利影响成为一种挑战。为此，以岷江龙溪口航道枢纽工程施工期采取的生态保护措施为例，研究表明：在施工期优化施工工艺、施工区布置、施工工序等可有效减少弃渣产生量。在此基础上，提出了弃渣减量和弃渣资源化利用途径，可为国内其他规划和航电枢纽在建项目的生态措施提供借鉴。     

上排渣式全断面竖井掘进机凿井技术与应用

为验证全断面竖井掘进机凿井技术的可靠性，依托宁海抽水蓄能排风竖井工程，解析上排渣式全断面竖井掘进机上排渣系统、开挖系统、姿态调整系统及井下动态实时监控系统等关键系统的设计及应用。应用表明： 1）在井壁上布置环向导水槽和优化掘进排渣参数，保证了竖井掘进机在凝灰岩含水地层的顺利通过； 2）采用前装刀设计满足使用要求，通过刀盘支地系统和刀具更换工装，实现了竖井掘进机前装刀的安全更换； 3）采用竖井掘进机独特的姿态调整方法，满足了井筒掘进的精度要求； 4）基于渣土称重和热成像原理，解决了粉尘环境下吊桶装渣的可视化作业； 5）采用基于UWB技术的竖井掘进机分层平面定位系统，实现了竖井作业区域内人员的实时定位。     

含石量对千枚岩土石混合体剪切特性影响的颗粒流数值模拟

以湖北宜巴高速咸池沟大桥下游处渣场中的千枚岩弃渣为研究对象，结合室内大型三轴试验，基于离散元软件PFC 3D,建立了大型三轴剪切试验数值模型，从宏观和细观角度分析了含石量对土石混合体剪切特性的影响以及试样变形破坏的机理。试验结果表明：试样的内摩擦角随含石量的增加而增加，黏聚力则随着含石量的增加呈现出先增加后减小的趋势，在50%含石量处取得最大黏聚力；剪切过程中试样的体应变表现为先剪缩后剪胀，含石量越高，剪胀性越强；从细观尺度上揭示了土石混合体在剪切中变形破坏的机理，初期的剪缩是由于加载板向下移动，试样被压密、高度减小所致，剪切中后期试样中部的颗粒朝向与竖直方向呈约45°的方向向两侧运动，形成两个共轭剪切带，试样在宏观上表现剪胀，随着含石量的增加，试样中部颗粒运动的速度更快，宏观表现出的剪胀性越显著。     

高压共轨式喷油器开裂失效分析

某型柴油发动机在车辆行驶过程中发生失效，行驶里程仅为2 743 km，经拆解后发现发动机第6缸高压共轨式喷油器的针阀体发生了轴向开裂，对其进行了失效分析。通过宏观痕迹分析、扫描电镜断口分析、能谱分析、金相分析及显微硬度测试，指出针阀体开裂的主要原因是球头处基体内存在纺锤形缺陷，该缺陷是含Zr、O等元素的原材料夹渣。针阀体材料为ASP钢，在其生产过程中，钢液经过雾化喷嘴（高密度氧化锆材质）时，喷嘴上的小块掉落钢液中形成夹渣，裂纹从夹渣处萌生并扩展，导致针阀体发生早期疲劳开裂。     

张吉怀铁路古阳隧道炭质页岩弃渣自燃机理及治理研究

张吉怀铁路古阳隧道渣场在初期堆积后发生了自燃现象，为研究其自燃机理并对渣场进行彻底整治，消除渣场自燃对周边环境的不良影响，通过现场勘查、实验测试、理论分析等方法，对古阳隧道渣场渣样的自燃倾向及矿物成分、渣场自燃形成机理进行分析，确定最终整治方案。数据表明，该渣场自燃等级为Ⅱ类，硫化铁硫Sp.ad为1.70%～3.88%,样品空气干燥基固定碳FCad为5.14%～9.61%,烧失量为10.04%～10.62%;黄铁矿通过表面吸氧氧化释放大量的热量，热量聚积温度持续升高达到着火温度T_s后渣场发生自燃。根据研究成果，确定了古阳隧道渣场“整平封闭、隔氧隔水”的治理思路。渣场整平后铺0.3 m厚生石灰，然后覆盖一层1.5 m厚黏土，最上层覆盖0.5 m种植土，渣场表面采用“撒草籽+栽植灌木”的方式防护。     

基于碳排放评价的桥梁路基建设方案比选优化研究

为推进土木工程行业低碳化发展进程，以碳排放评价作为切入点，开展高速公路桥梁和路基建设方案比选研究。依托德余高速公路工程，将建设过程碳排放边界定为材料生产、运输和机械运行等3个阶段，从减少材料生产和运输碳排放角度出发，提出隧道洞渣填方路基代替桥梁的建设方案，并基于敏感性分析法和KCO模型对爆破参数进行优化以避免洞渣二次破碎，采用碳排放系数法对比分析了两种方案的碳排放，结果表明：材料使用量对桥梁施工阶段碳排放影响较大，材料生产碳排放占比81.2%,桩基和上部结构占据碳排放绝大部分比例；施工机械运行是路基施工阶段碳排放产生的主要原因，碳排放占比95.4%。路基方案的总碳排放量较桥梁方案降低90%,通过减少路基材料生产降低碳排放效果显著，为类似工程建设方案比选提供了新思路。