摘要：砂岩广泛分布于中国山岭地区,隧道经常修建于山岭砂岩地层中,在隧道施工和运营过程中,隧道围岩容易受到高温和酸性溶液的共同影响。本文通过开展单轴压缩试验和计算机断层扫描试验,研究了高温和酸性溶液作用下砂岩的能量演化规律和破坏特征,分析了不同条件下砂岩的抗压强度、弹性应变能密度、耗散能密度、破坏模式及裂隙分布特征。结果表明,高温和酸性溶液对砂岩的能量分布和破坏模式有显著影响,且在不同阶段对砂岩的破坏模式和裂隙分布特征的影响各有差异,高温对砂岩能量分布和破坏模式的影响比酸性溶液对其影响更为明显;此外,砂岩的弹性应变能及耗散能与破坏特征呈明显的线性关系。本研究可以为复杂高温条件下隧道设计及施工和相关隧道工程的稳定性提供理论依据。

摘要：为了解盐岩在产生损伤以后的力学性质以及在恒温环境下的短期自恢复特性,设计了盐岩剪切损伤后的自恢复试验,研究了损伤盐岩相关力学参数随恢复时间的变化规律。试验结果表明,自恢复对盐岩内摩擦角的恢复作用明显,而对黏聚力的恢复不明显;在恢复的初期,损伤盐岩抗剪强度随之降低,继续恢复则会出现相对增强,最终会进入长期恢复阶段,趋于稳定;经一定时间的恢复以后,损伤盐岩的抗变形能力有所增强的同时,其变形能力也有所增强;对盐岩损伤自恢复的研究可以分为长期和短期,试验中两者的分界点为7 d左右。通过对盐岩损伤自愈合的理论进行讨论分析,可以知道盐岩的自恢复并不是简单的力学性质的增强,更体现在综合性质的改善,同时伴随部分力学性质的劣化;通过对损伤变量的拟合,可以看出试件的损伤值在自愈合过程中的发展变化规律。

摘要：在我国基础设施建设中,改扩建公路路线设计发挥着重要作用。随着经济社会的快速发展,人们的观念也发生了很大变化,开始探析改扩建公路路线设计的关键因素,该项工作的顺利实施,不仅可以提高改扩建公路的建设水平,而且可以满足目前社会的多元化发展需要。文章阐述了改扩建公路路线设计的重要意义,分析了改扩建公路路线设计应遵循的原则,并对改扩建公路路线设计关键要素进行了探析,希望能为部分学者提供一些指导和帮助。

摘要：隧道施工过程中会产生大量的有毒有害气体,一方面影响着施工人员和作业机械的健康及寿命,一方面也影响着施工质量和进度,然而通风系统高昂的电费也加重了施工单位的经济负担。为了有效的改善该问题,设计了自适应控制通风系统,该系统用人工神经网络的方法获得隧道风机运行频率和隧道环境参数之间的复杂关系,使得风机可根据隧道环境需求供应风量,减少浪费。此外,为了更好的获得隧道中的环境参数,本研究应用Ansys Fluent软件模拟了华蓥山隧道在开挖过程中,甲烷和硫化氢在隧道中的分布情况,模拟结果显示两种气体均大多分布在涡流区,且甲烷比硫化氢扩散范围更大,并在此基础上优化了气体监控传感器的布置。最终通过现场获得的76组数据训练并验证RBF神经网络,将基于RBF神经网络的自适应控制通风系统应用到施工现场,通过电量消耗的对比发现该系统具有较好的节能效果。

摘要：为了解水溶造腔过程中盐岩在卤水浸泡环境中的剪切特性,设计了盐岩剪切特性影响因素的正交试验,研究了卤水浸泡时间、温度和加载速率对盐岩剪切特性的影响规律。试验结果表明,卤水浸泡会弱化盐岩的抗剪强度,卤水浸泡时间越长盐岩抗剪强度越低,但最终趋于稳定;卤水温度升高,加剧盐岩内部损伤,盐岩抗剪强度随之降低;经一定温度卤水浸泡后盐岩的抗剪强度随加载速率的增大而降低,且其延性特征也随浸泡时间、温度和加载速率的增大逐渐减弱。通过对任意两个影响因素分别进行二元线性回归,根据其标准回归系数对盐岩抗剪强度的相对重要性比值构建判断矩阵,运用层次分析法计算出温度、加载速率和浸泡时间等影响因素的权值分别为0.397,0.340,0.263。极差分析和权值计算表明,盐岩剪切强度的影响因素主次关系依次为温度、加载速率和浸泡时间。

摘要：为了研究隧道硬石膏围岩膨胀作用下的位移变化规律,基于湿度应力理论,考虑硬石膏膨胀性的时变特征,建立含时间效应的隧道弹-膨胀解析模型.将模型应用于梁忠高速礼让隧道,获得隧道临空面位移变化规律的定量结果,隧道围岩响应曲面以及位移特性曲面.对模型各参数进行敏感性分析,结果表明:1)围岩岩性越好,临空面位移越小,隧道结构越稳定,结果与实际规律相一致;2)隧道临空面位移与隧道支护应力、围岩弹性模量呈负相关,与隧道洞径、静水压力、吸水率、围岩膨胀模量、膨胀时间、吸水系数及线膨胀系数呈正相关.

摘要：众所周知,在声发射测试中,如何准确定位源位置意义重大。传统的声发射定位方法存在波速模型和到时拾取不准等问题,导致其定位精度不高。因此提出一种将频谱分析与卷积神经网络相结合,无需波速模型与到时拾取的声发射定位方法。具体而言,基于主动源声发射试验收集的声发射全波形信号,首先通过小波分析得到正方体花岗岩试样各面声发射信号的频谱分布情况,根据声发射信号的频谱差异性对声发射信号进行面源定位,将复杂的三维空间定位转化为二维平面定位;继而设计一个卷积神经网络,对各面断铅点的声发射信号进行短时傅里叶变换,将得到的同时包含时域与频域信息的信号频谱图作为卷积神经网络的输入特征,各断铅点的二维空间坐标作为输出特征,进行训练、测试和验证,对各面断铅点的声发射源进行二维定位。结果表明,布设传感器的XOZ-面平均定位误差为0.5 cm,试样两侧面YOZ^(+),YOZ^(-)的平均定位误差为0.7 cm,对立面XOZ^(+)的定位误差为1.0 cm。综上所述,研究有效提升了声发射定位精度,且规避了传统定位方法存在的不足,为岩石声发射定位提供一种新思路。

摘要：基于相似理论中的量纲分析法,建立型盐造腔相似试验模型,通过试验找到一种可用于模拟造腔的型盐,并利用自行研制的模具成功制备直径为300 mm,最大高度为500 mm的大尺寸型盐。在3组不同造腔工艺下进行大尺寸型盐造腔相似试验。在试验过程中,提出一种利用饱和盐水导电特性测量腔体形状的方法。试验结果发现:造腔工艺影响腔体形状和造腔速率,主要影响因素有套管位置组合、油垫位置、造腔时间、注水流量;在分步扩展造腔工艺下,造腔效率较高,腔体形状为下大上小的倒梨形,腔体体积达到4 200 cm3,腔体最大直径达到24 cm,平均直径为20 cm,腔体高度达到27 cm,造腔过程中排出的卤水浓度达到22%左右,符合采盐工艺的要求。依据相似试验模型中的相似判据,建立模型和原型相关参数的关系,对现场造腔的设计和控制具有指导意义。

摘要：为了解盐岩在压剪受力状态下的损伤特性,设计了不同放置角度的盐岩压剪试验和声发射信号采集试验,研究了盐岩试件在不同剪切角度下的损伤力学特性和声发射信号特征。针对压剪受力状态,从一般力学模型入手,讨论建立了关于剪应力和正应变的剪切损伤模型。试验结果表明,随放置角度的增大,盐岩的力学特性由塑性为主要特征逐渐转为脆性为主要特征;试验中放置角度越大,盐岩试件峰值剪应力越小,试件整体承载能力也呈下降趋势,试件的变形能力减弱,抗变形能力则随放置角度增大而先增大后减小,45°时达到最大。声发射信号表明,盐岩由于其自身的结构和损伤破坏特征,盐岩在压剪受力状态下的声发射信号比较明显;试件的放置角度为55°、65°时,在屈服阶段AE计数波动相对越剧烈,试件破坏的也越快;试件的放置角度小于45°时,AE计数呈递增式增长,峰值一般出现峰值应力附近。

摘要：为研究岩石在动态扰动下的蠕变特性,在自行研发的冲击扰动蠕变试验装置上,对细粒红砂岩开展了多级冲击扰动蠕变试验,分析了不同蠕变应力与扰动能量下瞬时变形与蠕变行为,结合间接法得到了扰动能量对长期强度的影响。结果表明:动态扰动在较低的蠕变应力下使试样致密,而当蠕变应力超过一定的应力阈值后加剧试样内部的损伤恶化,其引起的瞬时变形与蠕变应变则随蠕变应力表现出先减后增的规律;随着动态扰动能量的增加,试样的破坏应变越大,但长期强度越低;引入长期强度与扰动能量的相关性、动态扰动单元和扰动-损伤黏性元件,建立了黏塑性扰动损伤蠕变模型,结合试验数据验证了该模型的准确性,该模型可以准确地描述砂岩在静态恒载和动态扰动组合作用下的瞬态变形和蠕变行为。该研究成果对于钻爆法隧道的支护设计以及安全生产具有重要的理论意义与应用前景。