自升式平台插桩物理模型实验及分析

研究自升式平台插桩过程的土体运动滑移以及土体变形规律,对合理评价自升式平台桩腿及桩靴的稳定性有重要的意义。以自升式平台插拔桩为工程背景,基于自主研发的＂流固土多项耦合六自由度单双向静动态加载仪＂,对砂性土海床进行比尺实验,利用物理手段研究平台插桩过程中土体与桩靴耦合作用机理。实验中给出了海床插桩入泥深度与地基承载力的曲线,并且推导出砂土力学性质随桩靴深度变化公式。实验的破坏特征与海洋砂土地基实际破坏一致,说明了模型试验的正确性,同时也为层状穿刺试验提供了实验基础。     

粉细砂地层大跨浅埋隧道注浆管棚数值分析

结合北京地铁四号线西单-灵境胡同渡线隧道工程,利用理论分析、数值模拟等研究手段,研究分析在粉细砂地层中修建大跨隧道时注浆管棚的预支护作用机理、围岩塑性区范围、地表沉降最大值及不同支护条件下的沉降比较,经过实践验证,取得了良好的效果。     

范家岭1号隧道拱顶塌方的发生机理及技术处理

隧道塌方伴随着隧道的施工过程而产生,发生的原因主要与地质因素、设计因素、施工技术因素、管理决策因素产生关联。通过对太长高速公路范家岭1号双连拱隧道拱顶塌方的原因分析及其处理过程和处理方案的优化,提出塌方的综合预防措施。     

上流式厌氧污泥床反应器的腐蚀与防护

由于上流式氧污泥床（UASB）内发生的反应主要属于化学过程的生物过程,因此UASB反应器内壁极易发生腐蚀,从而影响反应效果,降低设备使用寿命,增加维护费用。在分析上流式厌氧污泥床反应器的结构与工艺对腐蚀的作用的基础上,讨论了腐蚀机理,提出了应在改进防腐设计、采用耐腐蚀和对设备进行防腐处理等3个方面采取措施,从而防止UASB反应器内的腐蚀现象。     

60kg／m钢轨12号提速道岔曲线尖轨磨耗机理探讨

分析了60kg/m钢轨12号提速道岔曲线尖轨磨耗严重的原因,并就沧州工务段提出的采用减磨护轨方法进行理论论证和试验验证。     

一种应用机理模型和SOM神经网络的液体火箭推进系统实时故障诊断方法

为了解决液体火箭推进系统实时故障诊断的问题,提出了一种应用故障机理模型和SOM（Self-organizingMapping）神经网络的实时故障诊断方法。其基本过程是先建立所研究对象的故障机理模型,通过计算机仿的办法获得液体火箭推进系统可能的故障模式及故障数据库,然后利用SOM神经网络的自组织特征映射功能建立非线性的故障模式识别器,完成对系统的实时故障诊断。从而解决了单纯依靠故障机理模型进行诊断时所遇到的实时性问题和单纯依靠SOM神经网络诊断时所遇到的故障样本获取问题。本文给出的故障诊断结果表明所提出的方法是有效的。     

基于新型冠状病毒传播机理的交通出行易感度研究

为科学判断各交通方式出行过程中人群感染病毒的风险概率进而有效控制病毒传播,借助空气传染病模型,根据已发布的新型冠状病毒传播机理,构建了交通出行的病毒易感度评估模型,模型包含对病毒传播有重要影响的通风、载客密度、暴露时间等主要参数。选用各种运输方式中有代表性的运载工具进行不同假设情景下的易感度评估,结果表明,在各种有效防控措施均得以采用的情景下,乘坐交通工具的易感度相比高危情景降低97%以上,相比基准情景降低93%以上。研究可为交通领域的科学防疫、精准施策提供依据。     

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。      

边坡失稳的水岩相互作用机理分析

边坡的变形发展及破坏,影响因素很多,内在因素有岩土体的性质、结构等,变化是缓慢的。外在因素有风化作用、水文地质、水的作用、地震及人为因素等,变化是很快的。坡体的变形破坏,实际上是内在和外在的各种因素综合作用的结果,其中水的作用往往是关键的诱发因素。     

纳米TiO2/MMT复合改性沥青抗老化性能研究

针对沥青在使用过程中易老化导致沥青路面使用寿命降低的问题,采用纳米二氧化钛(TiO₂)、蒙脱土(MMT)对沥青的抗老化性能进行改性。通过Matlab软件分析改性剂掺量与改性沥青性能间的关系,从而确定改性剂最佳掺量。并利用高温动态剪切(DSR)、低温弯曲梁流变(BBR)试验分析改性剂对改性沥青抗老化性能的影响。最后通过扫描电子显微镜(SEM)和凝胶渗透色谱试验(GPC)揭示改性剂的相互作用和改性机理。结果表明：纳米TiO₂、MMT改性剂的最佳掺量为2%、4%。纳米TiO₂与MMT协同作用可明显提高沥青的抗老化性能。通过微观试验分析可知：纳米TiO₂由于其纳米作用促进MMT在沥青中的吸附融合,同时又因为纳米TiO₂分散在MMT的插层结构中使其难以团聚,更均匀地分散使得其改性效果更佳。通过分析分子量也验证了纳米TiO₂/MMT复合改性沥青较好的抗老化性能。