摘要：高地温深埋水工隧洞黏弹-塑性岩体中,由于高温环境的影响和隧洞降温等,致使围岩产生一定的温度应力。因此研究高地温隧洞围岩解析解时必须研究温度应力对围岩塑性区以及应力应变的影响。基于广义Kelvin模型与Bingham模型组成的高地温深埋水工隧洞黏弹塑性围岩力学模型,并在考虑应力路径对围岩与支护的影响下,结合高地温环境中温度应力对围岩与衬砌的影响,进而推导高地温环境热力耦合作用下围岩应力、应变、洞壁位移以及围岩塑性区半径的解析解。基于新疆某高地温水工隧洞工程进行分析与计算,对温度、围岩应力应变及塑性区半径的关系展开理论计算与分析。结果表明:考虑温度应力后计算得到的围岩位移更小。当隧洞内温度变化到达一定量时,所产生的温度应力可能会对围岩与衬砌相互作用的稳定性产生影响。

摘要：钢筋混凝土刚架拱桥是我国公路桥梁系统中最常见的一种建筑结构形式,整体由主拱腿、腹孔弦杆、实腹段以及斜撑、横系梁等构件以及现浇混凝土桥面其他悬臂板、微弯板共同组成,如下图一的钢架拱桥不仅外形美观,还具有承重力强、自重轻、装配化程度高等显著优势。但受建筑材料以及施工技术和结构设计等自身因素影响,钢筋混凝土刚架拱桥也存在不少缺点,甚至长时间使用后会出现病害问题,如何解决刚架拱桥的病害问题对其进行加固成为了关键。

摘要：为较准确地实现TBM掘进速度(PR)的预测,构建一套基于加权随机森林(RF)结合变分模态分解(VMD)的集成学习预测模型。模型建立过程中,通过收集来自KS隧洞与兰州水源地输水隧洞中涵盖不同岩性下的数据,利用VMD对数据进行4次模态分解,在保留数据特性的同时去除最高频噪音;采用SHAP对未加权传统RF从模型贡献角度进行特征度量,以此实现未加权传统RF加权,并使用RFECV与网格搜索对加权RF进行特征遴选、超参数优化;通过实际工程对模型的性能进行验证,基于SHAP理论对模型从全局与局部进行解释。结果表明:1)所建模型预测精度较高,其在测试集上的均方根误差(MSE)、平均绝对误差(MAE)与决定系数(R^(2))分别为0.0649(m/h)^(2)、0.1875 m/h、0.9254。2)在实际工程的验证中,模型取得了MSE=0.0503(m/h)^(2)、MAE=0.1613 m/h、R^(2)=0.9505的性能表现,精度理想,且性能均高于常用的深度神经网络、支持向量回归、未加权传统RF。3)经过VMD处理可有效提升PR的预测精度,处理后的模型在测试集上MSE、MAE、R^(2)分别提升了82.50%、59.00%、33.25%。4)岩石单轴抗压强度是精准预测PR时最重要的因素,地质参数在预测中的交互性明显优于掘进参数。预测分析重要洞段的PR时,需结合全局与局部2个角度进行综合分析。

摘要：为探明土工格室与沙漠沙的筋土界面特性,开展了多项大型直剪试验研究,包括不同土工格室位置条件下、不同剪切速率条件下、不同温度条件下的土工格室加固沙漠沙界面直剪试验。结果表明:在50,100,150 kPa的法向应力条件下,以土工格室加筋层上界面或下界面作为剪切面,不同剪切速率(0.5,1.0,2.0 mm/min),不同温度(30,15,0,-15℃)影响下的筋土界面剪应力-剪切位移曲线均呈应变软化特征;纯沙漠沙对剪切速率的变化不敏感,剪切速率由0.5 mm/min升至3 mm/min时沙漠沙抗剪强度基本持平,而土工格室加固沙漠沙的界面对剪切速率的变化敏感,界面抗剪强度随剪切速率的增加而减小;在较低剪切速率0.5 mm/min下,土工格室提供的似黏聚力对抗剪强度的贡献更大;土工格室加固沙漠沙在30℃与15℃下峰值剪应力变化不大,区别在于峰值过后30℃抗剪强度存在更快的衰减至平稳阶段的情况;随着温度的降低,土工格室-土复合体呈现出更大的刚性,界面剪应力峰值提高并前移;土工格室刚性的增加使土工格室壁不易受拉变形,造成紧箍作用削弱而水平摩擦力作用增强,综合体现在加筋土剪切面的似黏聚力降低,而内摩擦角增大。

摘要：地下水人工回补是管理含水层、调蓄水资源的重要方法,探究合理的适宜性评价方法是确定回补区域的基本工作。利用遥感数据和GIS技术,基于直觉模糊层次分析法(IFAHP),构建GIS-IFAHP决策模型,选取地下水位埋深、给水度、土壤质地、含水层渗透系数、地形坡度、土地利用/覆盖、与灌区距离、河网密度8个指标进行主观层次排序,获得各指标的综合主观权重,结合加权叠加分析法得到研究区地下水人工回补适宜性分区图,并在高适宜区内做地表入渗试验,分析地下水回补的可行性。结果表明:地下水回补低适宜区主要分布在细土平原区,占回补区总面积13.24%;中等适宜区主要分布在砾质平原中下部,占回补区面积29.48%;高适宜区主要位于砾质平原区中上部,占回补区总面积18.94%。地表渗库8 d内共回补水量1.54万m^(3),回补期间3眼观测孔水位平均稳定在14.95 m,地下水位平均累积抬升25.21 m。采用GIS-IFAHP决策模型,在地下水回补区域选择合理性上表现良好;干旱地区土地利用率较低且回补条件良好的倾斜砾质平原,通过地表入渗回补的方式能够有效地补充地下水。

摘要：随着深部资源开采的不断推进,露天煤矿开采过程中确保帮坡安全和提高经济效益之间的矛盾日益突出。采用负锥排除法进行露天矿最终境界优化,构建基于可靠度理论的露天矿帮坡滑坡风险评估模型,探究加陡帮坡对帮坡稳定状态和最终境界的影响,进而确定最优境界以及最佳帮坡角。研究结果表明,帮坡加陡形式主要受生产经济参数以及矿体赋存条件的影响,加陡露天矿帮坡角会使境界利润持续增加,帮坡角每增加1°,经济利润平均增加6520万元,但同时帮坡失稳概率呈指数型增长,当帮坡达到失稳临界点时,每加陡1°帮坡其失稳概率增加50%。综合考虑帮坡安全效益与经济效益,确定最优帮坡角为36.9°,较原设计方案,经济效益增加了1.33亿元。

摘要：黄土高原是中国滑坡事故频发的重灾区,降雨是黄土边坡冲刷及失稳的主要影响因素,故了解降雨在不同坡体表面冲刷及坡体内部水分入渗规律和机理显得尤为重要。边坡土体为甘肃黑方台黄土,对不同含水率下的黄土进行室内三轴剪切试验,设计并进行了不同植被防护下的降雨冲刷试验和模型箱边坡持水能力监测试验,采用传感器监测边坡的体积含水率和基质吸力全过程,测量并分析边坡在不同雨强下的位移变化规律并记录不同植被边坡产流产沙情况。结果表明:土体黏聚力与内摩擦角随含水率呈现二次函数变化规律,裸坡产流时间最短,水分入渗最少,坡面相对更容易产生径流现象,从而进入坡面侵蚀阶段;坡度的上升导致坡面径流流速增大,加强坡面水阻作用,坡而冲刷反而随边坡坡度增大而减小;大雨、暴雨作用下土体基质吸力的降幅明显快于小雨、中雨作用下基质吸力的降幅,基质吸力稳定值为小雨最大,暴雨最小。

摘要：针对干旱区核桃水肥利用效率低及高效水肥制度不明晰的问题,以新疆阿克苏地区核桃树为研究对象,以核桃提质增效为目标,研究水肥耦合条件下对滴灌核桃的生理生长指标、果实品质、产量的影响。为了更精准地预测水肥制度,以灌水量(225 m^(3)·hm^(-2),W1;300 m^(3)·hm^(-2),W2;375 m^(3)·hm^(-2),W3)、施肥量(常规施肥量0.5倍(236.93 kg·hm^(-2)),F1;常规施肥量(473.85 kg·hm^(-2)),F2;常规施肥量2倍(947.7 kg·hm^(-2)),F3)为试验因素,通过建立关于核桃的果实品质、产量、水分利用效率和肥料偏生产率的二元二次回归模型,并采用二代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对该回归模型进行验证求解,从而模拟出最优水肥制度。结果表明:灌水量和施肥量两因子及其耦合效应对核桃的生长指标均有显著影响,核桃的果实品质、产量和水肥利用率随着灌水量和施肥量的增加呈现先增加后减小的趋势,在各处理情况下,W2F2处理为最优的灌溉施肥处理。通过NSGA-Ⅱ模拟出的最优水肥制度为灌水量和施肥量分别是336.93 m^(3)·hm^(-2)和715.21 kg·hm^(-2)。最终对应的蛋白质含量、产量、水分利用效率和肥料偏生产率分别是21.36%、2971.66 kg·hm^(-2)、8.76 kg·mm^(-1)·hm^(-2)和1.02。

摘要：【目的】为探究水流冲刷作用下单体土工袋在河流护岸结构中护底处的稳定规律,【方法】基于塔里木河土工袋护岸工程,搭建水槽模型试验平台,制作了不同规格土工袋模型。讨论Robin体积公式在实际工程应用中的不足。基于土工袋试验结果,分析了土工袋充填率、长宽比、下垫面糙率、摆放形式等实际工程中重点关注因素与稳定性的响应规律。【结果】试验结果显示:土工袋所受推力FD随充填率的增加而逐渐增大,升力FL随充填率的增大先增大后减小;长宽比大于2.33时,土工袋顺水流放置时稳定性逐渐降低,而垂直水流放置时,土工袋稳定性随长宽比的增加一直降低;通过改变土工袋与下垫面的糙率可有效提高土工袋的稳定性。【结论】结果表明:充填率通过直接影响装填后土工袋有效受力面积,进而影响使土工袋失稳的FD和FL的大小;土工袋的稳定不仅与充填率有关,还受土工袋长宽比设计的影响,较大的长宽比不利于土工袋的稳定,且顺水流、垂直水流放置时稳定能力差别很大;实际工程中可在护底处土工袋下方铺设土工布,一方面可提高土工袋的摩擦稳定能力,另一方面也可起到一定的反滤作用。

摘要：利用增量动力分析方法,采用多段梁单元对无缺陷网架、考虑节点几何缺陷网架、杆件几何缺陷网架以及综合考虑节点和杆件几何缺陷的网架整体结构在地震作用下的响应进行了研究。对比表明:综合考虑节点和杆件几何缺陷会加速网架结构的失效进程,施加几何缺陷没有改变网架在同一地震激励下的失效模式。从结构响应的角度,根据网架结构特征点加速度位移曲线、位移时程曲线以及网架塑性杆件比例,提出了地震作用下判别网架结构失效模式的具体标准:若网架跨中位移时程曲线发生明显跳跃,网架塑性杆件占比较小且小于一定限值,可判定网架发生动力稳定失效。若网架跨中位移时程曲线无明显跳跃但逐渐发散,且网架塑性杆件占比较高并大于一定限值,可判定网架发生强度型失效。