摘要：孕镶金刚石钻头通过钻头胎体的持续磨损实现金刚石的自锐和高效破岩。因此,研究金刚石钻头磨损的影响因素及其影响程度和影响机理,对孕镶金刚石钻头的设计和使用非常重要。本次研究探讨了岩石物理力学性质、钻头胎体性能和钻进工艺参数等因素对孕镶金刚石钻头磨损过程和磨损机理的影响。分析表明,对钻头磨损最为显著的影响因素是岩石中的硬质颗粒导致的磨粒磨损,其次是钻头胎体与岩粉之间的粘着磨损,以及冲洗液中岩粉颗粒导致的冲蚀磨损。在此基础上,以不同硬度的钻头胎体摩擦磨损试验结果为例,探讨了钻头胎体性能及其内部硬质点对钻头磨损的影响机理。该研究成果可为科学设计与合理使用孕镶金刚石钻头提供依据。

摘要：变形模量参数的统计特征是水电站库岸边坡风险评估中的重要设计参数。在施工期库岸边坡的灾害预警中,现场直接测量岩体的变形模量耗时且有时无法实施。当来自现场直接测量的数据有限或不可用时,通常在工程初设阶段可获得各种间接信息来估计变形模量,如岩体分类指数。对此,提出一种贝叶斯更新框架可结合多种间接信息来估计变形模量的统计特征。通过在岩体分类过程中获得三种指数来更新变形模量参数的平均值、标准差和波动范围。对比现场直接测量值及随机场统计特征的变化,使用多种岩体分类指数的贝叶斯更新方案,显示出对参数更有效的识别。

摘要：针对富池船闸工程的特殊工程条件和不良地质情况,对闸室结构进行合理设计。综合考虑8种荷载作用下闸室中间段地连墙结构在4种工况(完建期、高水期、低水期和检修期)下的稳定性和地基反力,计算结果表明结构整体稳定性安全因数均大于1.1,地基反力均小于允许反力。采用有限元软件PLAXIS对结构进行模拟分析,计算结果表明完建期地连墙变形最大,墙顶连接承台水平位移22.23 mm,墙底水平位移2.78 mm;内力计算结果表明地连墙横向最大弯矩-1 152 kN·m,竖向最大弯矩796.7 kN·m,设计配筋面积为5 361.3 mm2,满足配筋要求。结合工程特点、地质条件、环境情况及变形计算结果,对地连墙施工技术和方案进行优化设计,以保障工程施工过程中的安全性和稳定性。

摘要：滑坡灾害会造成严重的生命财产安全问题,对滑坡稳定性进行准确预测对于指导滑坡灾害的防治工作具有重要意义。不平衡数据集会影响机器学习模型预测的准确性,为解决这一问题,提出一种基于SMOTE技术的BO-SVM滑坡稳定性预测方法,该方法首先采用SMOTE技术对不平衡滑坡数据集进行过采样处理,然后采用BO算法基于过采样处理后的数据集对SVM模型进行超参数优化,最后使用优化后的BO-SVM模型对测试集进行预测,其预测准确率达到95.58%。将BO-SVM模型的预测结果与RF、XGBoost和CatBoost模型的预测结果进行对比,证明BO-SVM模型的预测性能具有优越性。采用SHAP方法对SVM模型进行解释,并实施消融实验研究其输入特征对4个机器学习模型预测性能的影响。本研究解决了不平衡数据集会降低滑坡稳定性预测准确性的问题,并为滑坡的防治工作提供一定的参考。

摘要：爆破地震波信号采集会因监测环境、测试系统等因素导致实测信号中混有噪声,噪声的存在将导致信号希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang Transform,HHT)时频分析结果失真。原因有二:其一是经验模态分解(Ensemble Empirical Mode,EMD)处理含噪爆破地震波信号会得到具有模态混淆现象的固有模态函数(Intrinsic mode function,IMF)分量;其二是Hilbert变换受Bedrosian定理的约束在处理模态混淆分量时会产生负值瞬时频率,从而造成巨大的分析误差。为获得真实的爆破振动属性需对HHT进行改进,在EMD中添加自适应噪声信号得到自适应补充集合经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise,CEEMDAN)算法;再对CEEMDAN得到的IMF进行归一化Hilbert变换,得到改进归一化Hilbert变换(Improved Normalized Hilbert Transform,INHT)。通过上述两步可建立CEEMDAN-INHT时频分析算法,为验证该算法可有效提高含噪爆破地震波振动信号时频分析精度,进行HHT和CEEMDAN-INHT含噪仿真振动信号时频分析对比研究。最后将CEEMDAN-INHT用于某地下洞室爆破地震波信号时频分析中,发现该算法能有效克服EMD固有的模态混淆现象,同时得到反映真实爆破振动属性的时-频-能特征参数,对从频率-能量的角度进行洞室爆破开挖共振分析,实现爆破地震波危害控制具有一定的现实意义。

摘要：以某公路失稳边坡为研究对象,采用Bishop法计算了边坡5个代表性剖面的稳定性系数,根据稳定性计算结果提出了“削坡+锚杆格构梁+排水沟+坡面绿化”的边坡治理措施。为验证治理措施的有效性,以稳定系最差的I-I’剖面为例建立三维网格计算模型,利用有限差分法计算了天然工况和暴雨工况下边坡位移量分布结果。数值模拟结果显示,边坡加固前,在天然工况和暴雨工况下的最大水平位移量分别为26.3 mm和28.9 mm,最大竖向位移量分别为19.2 mm和22.1 mm;边坡加固后在天然工况和暴雨工况下的最大水平位移分别为10.7 mm和11.5 mm,最大竖向位移分别为14.3 mm和16.8 mm。在天然工况和暴雨工况下,加固后对比加固前坡面位移分别降低了40.56%和39.83%,坡体位移分别降低了54.37%和58.13%。对比加固前和加固后的坡体位移结果可知锚杆格构梁加固有效抑制了坡体变形。加固后的坡体地表位移监测结果均在安全范围内,表明所提出的边坡加固措施对该边坡具有良好的加固效果。本研究可为类似边坡加固工程提供一定的参考。

摘要：针对自由面不仅影响爆破效果还影响爆破振动效应的问题,提出从能量角度探索自由面对水下爆破振动衰减规律的影响。以三峡大坝至葛洲坝水利枢纽河段水下钻孔爆破地震波现场监测数据为基础,结合SPH-FEM数值模拟技术和小波时频能量分析方法,对不同自由面数量的爆破振动信号的总能量、各频带间的能量分布特征及振动衰减规律进行了研究。结果表明:水下钻孔爆破具有低主频、短持时、快衰减的特点,爆破主频带主要集中在15.625~31.250 Hz;受单一自由面限制的水下开槽爆破,监测信号的爆炸能量主要以振动形式消耗,单自由面比振动能为13.14 mm^(2)/(kg·s^(2)),随着后续开挖爆破自由面数量的增加,双自由面和三自由面的比振动能分别降低至1.36和0.28 mm^(2)/(kg·s^(2)),频带质点峰值振动速度分别降低65%和37%,能量更多用于破碎和抛掷岩体,水下爆破振动主频由低频向高频带(31.25~62.50 Hz)发展。因此,在水下控制爆破设计时,需要考虑自由面数量对振动能量分布和衰减规律的影响,并利用这个特征,确定各段的控制药量,减少对周边建构物的共振危害。

摘要：以西安某拟建数据中心为例,开展地铁列车运行对数据中心机房设备的振动影响评价。以“振源-传播途径-受振体”为基线,采用实测与数值计算相结合的研究方法。首先,开展场地自由衰减特性测试,获取地铁列车振动沿场地的传播规律;其次,在拟建建筑物场地边界距离地铁线路最近处布置测点,获取过车时的振动响应;然后,建立拟建建筑物结构有限元模型,获取其主要动力特性;最后,以场地实测加速度作为输入,采用一致激励法进行结构的车致振动响应计算,并对建筑物内精密设备的振动影响进行预测与评价。研究表明:(1)地铁列车运行时该数据中心机房设备振动达标;(2)地铁列车振动主频集中在31.5 Hz~80 Hz;在31.5 Hz以下的中低频段,场地表现出明显的整体振动特点;在31.5 Hz以上的中高频段,地面高频振动分量随距离迅速衰减;(3)会车工况与近轨工况地面监测结果接近,说明近轨列车振动能级显著大于远轨,会车时振动能量较近轨列车增加不明显。研究思路可为此类结构的振动分析和减隔振设计提供参考。

摘要：针对希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang Transform, HHT)含噪振动信号时频分析产生的模态混淆和瞬时频率缺乏实际意义的现象,改进经验模态分解(EMD)得到自适应补充集合经验模态分解(CEEMDAN)后,结合多尺度排列熵(MPE)抑制EMD模态混淆,再改进Hilbert变换得到改进归一化Hilbert变换(INHT),最终形成CEEMDAN·MPE-INHT.为验证CEEMDAN·MPE-INHT含噪振动信号时频分析的准确性,进行EMD-HT、EEMD-NHT、CEEMDAN-INHT、CEEMDAN·MPE-INHT含噪仿真振动信号时频分析对比研究.研究结果表明:CEEMDAN能够控制低频噪声;MPE能抑制高频噪声;INHT使Hilbert变换不受Bedrosian定理约束.最后将CEEMDAN·MPE-INHT算法用于实际工程含噪振动信号时频分析中,CEEMDAN·MPE分解得到的固有模态函数(IMF)经INHT处理得到的时频谱在时域和频域上都具有较高的分辨率,可提高时频特征参数提取精度,有助于振动信号危害控制.

摘要：在深埋云母片岩地层中,隧道的锚杆支护结构常发生失效,进而引发围岩大变形问题,威胁隧道施工安全和结构的可靠度。文章采用现场试验及数值计算相结合的手段,分析了云母片岩地层隧道围岩的应力应变特征和松动圈形态,研究了片岩地层中锚-岩复合体的应力关系和失效特征,可为云母片岩及层状各向异性岩体地层隧道支护方案设计、围岩变形控制及减灾避灾提供参考。