沥青混合料弯曲疲劳性能演化规律的宏细观试验表征

沥青混合料疲劳寿命是表征沥青路面性能的重要指标。为了揭示沥青混合料在弯拉应力作用下的疲劳开裂演化规律,基于室内四点弯曲疲劳试验,考虑5种应变水平,研究沥青混合料劲度模量随疲劳寿命比的衰减规律。定量分析不同应变水平下劲度模量衰减的三阶段特征,即疲劳寿命比少于10%的劲度模量迅速衰减阶段、劲度模量呈现线性下降趋势阶段以及疲劳寿命比大于90%的快速下降阶段。基于室内四点弯曲试验,采用离散元技术建立沥青混合料三维小梁弯曲模型。同时开展间接拉伸与蠕变试验获取了离散元模型材料参数,并实现宏观材料参数与细观参数转换。通过离散元计算获得劲度模量和相位角的衰变曲线,与室内试验结果进行对比,验证了本文模型的正确性。通过分析沥青混合料弯曲疲劳过程中力链的发展表明,在疲劳寿命比达到0.7～0.8,集料和沥青砂浆之间的最大接触力超过该点的黏结力,力链发生断裂,造成裂缝贯通,使得沥青混合料发生断裂。通过分析沥青混合料裂隙碎片的生成和发育,结果表明在疲劳寿命比0～0.2之间,裂隙碎片只有少量生成,在疲劳寿命比0.2～0.8之间,裂隙碎片个数呈线性快速增加,随后裂隙碎片增加的速度逐渐降低,裂隙碎片逐渐贯通形成宏观断裂裂缝。研究结果为全面了解沥青混合料的疲劳破坏机理提供理论依据。     

考虑初始缺陷的水泥基复合材料细观开裂研究

为了研究微观初始缺陷对水泥稳定碎石基层材料(CTB)细观开裂的影响,基于离散元法(DEM)和随机算法构建了细观非均质随机骨料数值模型,结合参数反演确定了模型细观参数,并引入裂隙网络(DFN)来表征水泥砂浆内部的微观初始缺陷。通过虚拟半圆弯曲(SCB)试验模拟了细观开裂过程,比较分析了数值模拟结果和试验结果,并进一步研究了裂隙密度和宽度对结构细观开裂的影响。结果表明:细观断裂模型的数值模拟结果和试验结果基本吻合,模型能较好地表征细观随机开裂行为;材料的宏观开裂是由于细观损伤的累积导致,宏观裂纹的产生经历了平稳扩展和快速贯通的过程;张力是裂纹演化的驱动力,裂纹通常沿着砂浆与骨料的界面薄弱区进行扩展;微观缺陷显著影响水泥基材料的力学性能和断裂行为,初始裂隙通过诱导微裂纹的扩展与贯穿,降低结构整体强度,但是在一定程度上增大了结构的容许形变,其中20～40m·m-2的裂隙密度和0.3～0.45mm的裂隙宽度对材料强度影响最为显著,施工过程中合理控制裂隙密度和宽度对于提高材料抗裂能力有益。所构建的细观模型可以很好地捕捉微裂纹的扩展和贯穿过程,能够实现对细观断裂的精确模拟,为探索水泥基复合材料的破坏...     

大别山隧道围岩破碎带全断面开挖施工方案研究

以客运专线合武铁路大别山隧道工程大断面施工为背景，在通过隧道施工设计中存在的围岩破碎带时，应用TSP超前地质预报初步确定破碎带的距离和走向，并结合隧道施工现场开挖揭露出的围岩情况，应用离散单元法（UDEC）对围岩破碎带全断面施工开挖、支护方案参数进行数值模拟理论分析。现场实测结果表明，监控量测成果和离散元计算成果中隧道拱顶下沉规律基本一致，且变形量小于设计允许值，证明隧道围岩及初期支护结构处于完全稳定状态。     

利用JX4数字摄影测量工作站制作DOM

简要介绍了利用JX4数字摄影测量工作站制作高精度DOM的基本流程。根据生产实践，重点阐述了特征线采集、DEM编辑、镶嵌线选择过程中应该注意的问题，提供了切实可行的解决方法。     

正射影像图技术在铁路勘测中的应用与发展

研究目的：分析正射影像图技术在铁路勘测中的实际应用及其发展前景。 研究结论：大规模地制作铁路航空或卫星数字正射影像图具有周期短、见效快、节省资金、降低对专门技术设备的需求等特点，能提高信息的现时性；在铁路规划、设计、征地、工务和土地管理中使用数字正射影像图能创造良好的经济效益和社会效益；利用高分辨率的卫星影像或航片制作的各类比例尺正射影像图，可为新线铁路勘测设计的各个设计阶段提供更加直观、信息量丰富、地理精度高等的设计所需信息；将设计区域的地面模型数据（DEM）和正射影像迭合在一起，加上设计的各类铁路设备模型，可以实现设计区域的三维影像图，再沿设计线路加上一条飞行路线，即可实现沿设计线路的三维真实景观图。     

长江航道水下数字高程模型自动化处理系统

手动处理生成航道水下数字高程模型（DEM）费时耗力,存在着效率瓶颈。提出并构建长江航道水下数字高程模型自动化处理系统。该系统由水深数据自动监测读取模块、DEM自动处理模块、成果自动加工模块以及流程监控显示模块组成,实现了从原始水深点自动监测到规则格网DEM及其专题图的快速自动化处理,有效节省了人工操作,提高了DEM产品的时效性,解决了效率瓶颈问题。     

锚固结构荷载传递机理离散元模拟研究

研究目的:岩土锚固技术是岩土工程领域的重要分支,被广泛应用于土木、矿山、水电等工程领域,但关于锚固结构荷载传递机理的细观力学研究相对较少。本文依据现场试验,通过建立锚杆拉拔试验颗粒流数值模型,探讨不同荷载作用下轴力、锚固界面剪应力分布特征以及周边岩土体的细观力学特性。研究结论:(1)建立了锚杆张拉试验颗粒流数值模型,通过将计算结果与试验数据进行对比,验证了模型的合理性与有效性;(2)分析了锚固结构的荷载传递机理,其界面剪应力沿锚杆方向的分布是不均匀的:在弹黏性阶段,锚固界面剪应力以及轴力分布均为单调递减曲线;在弹塑性阶段,界面剪应力峰值点大致位于弹塑性变形区和弹黏性变形区的分界位置,并且随着张拉荷载的逐渐增大,界面剪应力峰值不断增大,峰值点不断向远端推移;(3)无论是在重力作用下还是受到拉拔荷载时,锚孔周边岩土体的强力接触力和弱力接触力基本垂直,在受到拉拔荷载时,周边岩土体的颗粒会发生重排列,导致强力接触力与弱力接触力方向产生强烈偏转;(4)本文研究方法与结论可为类似锚固结构的设计与力学分析提供理论借鉴。     

土方量批量计算方法探讨

土方量大小直接影响着工程的设计和施工,传统土方量计算方法存在速度慢、精度低的问题,因而土方量计算的方法研究具有重要的意义。探讨了外业数字化及内业自动化的土方量批量计算方法,介绍了在场地平整和道路填挖两类典型的土方工程中具体的操作流程,指出了计算时应注意的问题和应该采取的措施。实践证该方法操作简单、效率高、精度可靠。     

基于GCP的基线估计提取高精度DEM研究

合成孔径雷达干涉测量（In＆垛）技术因其独特优势,正逐渐成为高精度数字高程模型（DEM）获取的有力工具,而基线参数估计是利用该技术提取高精度DEM的重要影响因素．本文在现有的基线精确估算方法的基础上,利用典型的基于地面控制点（GCP）法编制了基线估算代码,采用C波段ENVISATASAR雷达数据,对比分析了各算法基线改正的结果,利用校正后的基线参数提取了都江堰地区的DEM,并结合该地区的1：10000地形图对生成的DEM进行了精度评定．研究结果表明,采用基线校正后的数据进行干涉测量生成的DEM在一定条件下能达到国家1：50000数字高程模型三级产品的精度要求．     

基于DEM的山区公路勘测设计方法

结合山区公路勘测工作实际，提出了采用大比例尺地形图生产DEM的方法和技术手段。通过与传统模式的对比，指出了基于DEM进行山区公路勘测设计的优点和推广意义。