研究提出基于破坏模式分区的刚性桩复合地基稳定性计算方法
研究提出一种按桩体破坏模式分区计算刚性桩复合地基路堤稳定性的新方法,通过室内模型试验与三维数值模拟引入最大轴力与最大弯矩比值权重因子β,将路堤下桩体划分为承压区、压弯区、弯剪区和拉弯区4类破坏区域。
推荐理由:提出按桩体破坏模式分区计算刚性桩复合地基路堤稳定性的方法,并与BS8006法、等效抗剪强度法对比验证。
研究提出一种按桩体破坏模式分区计算刚性桩复合地基路堤稳定性的新方法,通过室内模型试验与三维数值模拟引入最大轴力与最大弯矩比值权重因子β,将路堤下桩体划分为承压区、压弯区、弯剪区和拉弯区4类破坏区域。
推荐理由:提出按桩体破坏模式分区计算刚性桩复合地基路堤稳定性的方法,并与BS8006法、等效抗剪强度法对比验证。
研究提出一种基于滑坡点安全系数解析结果的抗滑桩桩位选择方法,以抗滑段点安全系数为1.0且剪出口条块所需支持力为0作为收敛标准计算滑坡稳定性系数,并融合点安全系数空间分布与后缘裂缝允许宽度构建双控指标体系确定最优桩位。
推荐理由:该方法把抗滑桩桩位选择与滑坡推力计算纳入同一力学框架,并用 ACADS 考题与丹巴滑坡案例做了对照验证。
浙江蛇蟠岛国家矿山公园鲨鱼湾景区一处廊式边坡存在落石、崩塌隐患,研究通过地质调查与结构分类评定,结合三维激光扫描点云数据,用Geomagic和Hypermesh建模网格划分,并以Flac3D有限差分模拟获取应力场、位移场与塑性区,评价边坡整体稳定性。据此提出原游路整改意见与防治措施,为山区景点地质灾害防治提供参考。
研究以阿勒泰将军沟为对象,通过现场调查、数据解析和机器学习分析其形成机制,并用 MassFlow 模拟防治前、防治后及工程失效三种工况,对比冲淤范围评价防治效果。
推荐理由:以阿勒泰将军沟为例梳理沟谷型泥石流链式成灾过程,并用 MassFlow 对比防治前后与工程失效工况。
信息量-逻辑回归耦合模型对新疆S101公路山区路段滑坡危险性评价的AUC达0.885,高与极高危险区滑坡点占比83.62%,均优于单独使用的信息量模型(0.741、79.51%)和逻辑回归模型(0.875、78.69%)。
研究提出基于机器学习预测算法的触变泥浆配合比多目标优化方案,用于大断面矩形顶管施工减阻。通过控制变量法结合正交试验获得膨润土、CMC-Na、纯碱及水等组分对应的失水量、表观黏度与泥皮厚度数据,对比SVR与XGBoost后表明SVR精度效率更高。
推荐理由:研究用SVR与NSGA-Ⅱ替代传统正交试验寻优,给出可复验的触变泥浆配比与42.9%减阻率。
研究提出一种基于复变函数与Maxwell-Betti功互等定理的矩形隧道施工地表沉降预测方法,先构建两种受力状态下的二维计算模型,再用保角变换将矩形隧道映射为圆形推导洞身位移,并改进Sagaseta法以适用于矩形隧道,结合功互等定理推导地层损失计算式。
推荐理由:针对矩形隧道地表沉降预测精度不足,提出复变函数与功互等定理结合的方法,并用数值模拟与实测数据验证。
研究收集全国煤矿50组导水裂缝带高度实测数据,选取煤层开采厚度、硬岩岩性比例系数、工作面斜长和开采深度为影响因素,建立模糊聚类分析方法,以隶属度阈值0.94将所选煤矿划分为22个类别,再结合BP神经网络对三家煤矿实测数据训练并预测。三家煤矿预测值与实测值相对误差为4.1%~6.6%,精度高于多参数拟合回归公式和规范推荐计算方法所得导高值。
推荐理由:用50组实测数据把导水裂缝带高度先聚类再经BP神经网络预测,误差4.1%~6.6%,可与回归公式和规范方法对照。
工程地质学报刊文提出面向高陡岩质边坡的无人机多视角3D航线规划作业方法,以提升凹腔、裂隙等坡面结构的实景三维建模精细度。研究据此建立由悬空面、表面粗糙度与裂隙化指数构成的判识指标体系,并给出相应特征提取方法与快速判识规则。应用实践表明该方法可快速、简单、高效地识别崩塌落石源。
推荐理由:针对凹腔、裂隙建模不精细的问题,提出多视角3D航线与三项判识指标,可供高陡岩质边坡落石源调查参考。
研究以乐纪镇某矿区两处缓慢变形斜坡为对象,结合野外调查、无人机摄影测量、SBAS-InSAR与二维位移分解模型,揭示滑坡二维位移特征并确定沉陷盆地、边界角等开采沉陷参数。
推荐理由:以乐纪矿区两处缓变斜坡为例,给出InSAR二维分解识别采矿沉陷参数与滑坡变形机制的可迁移做法。
以巴东县主城区50处历史滑坡和14个滑坡因子为基础,采用贝叶斯优化构建混合机器学习模型,BO-XGBoost的AUC达0.980,高于BO-LR、BO-DT、BO-SVM、BO-RF和BO-LGBM。易发性图显示高易发区集中在河流沿岸和道路密集区域,低易发区位于高海拔植被茂密区。SHAP解释表明距水系距离、年降雨量、土地利用类型和距断层距离是主要影响因素。
针对隧道工程现场地质图像数据集缺失与类别不平衡问题,构建了工程现场环境下的专业地质图像数据集,并提出基于残差神经网络、采用Weighted Softmax Loss按类别样本数量重加权的方法。实验总体精度达95%,注意力热力图显示模型关注区域与人类判断一致,验证了技术有效性与工程可解释性。
研究基于现场调查和三维激光扫描数据建立牛场1号洞高精度FLAC三维数值模型,模拟洞室应力场,发现顶板拉应力集中区与主要裂缝分布高度一致,应力集中是裂缝启动与扩展的驱动因素。
推荐理由:研究用三维激光扫描建模反演龙游古洞室顶板长期抗拉强度,给出0.35 MPa这一百年尺度参考值,可供同类石窟稳定性评价借鉴。
采用COMSOL有限元模拟Berkovich压头压入1.7 g·cm⁻³压实膨润土集合体的过程,反演得到钠化、钙化集合体微观弹性模量分别为2.0 GPa和2.3 GPa,与解析结果基本吻合。集合体泊松比约0.35,微观屈服强度分别为167 MPa和218 MPa,压头切向摩擦对微观模量测试结果影响不大。
研究以赵楼煤矿西部露头薄基岩区为对象,构建6种不连续不等厚底黏和1种连续不等厚底黏模型,用三维数值模拟分析底黏对山西组3号煤层覆岩破坏的控制作用。结果显示,只要存在一定厚度底黏,垮落带最大高度、最大竖直应力及最大竖直位移均显著降低,并在底黏厚度8 m处出现拐点。作者指出,一定厚度底黏能扩散采动应力集中、耗散变形能,从而抑制垮落带发育,无底黏时溃水溃砂风险显著增加。
推荐理由:通过7种概化模型的数值模拟,量化了底黏厚度对垮落带高度的抑制规律及8 m拐点,可供薄基岩区开采设计参考。
泸定县大渡河某高陡岩质边坡采用3DEC与DFN模型分析表明,裂隙切割深度达56~66 m时坡面最大位移可达20 cm,位移集中区与张拉塑性区重叠,存在局部滑坡风险。黏聚力与内摩擦角折减系数每增加0.1,坡面位移线性增长、塑性区扩展速率指数递增。DFN模型较无裂隙或仅优势结构面模型位移量级提升约2倍,失稳呈宏观界面剪切滑移与微观裂隙张拉破坏的双重控制机制。
基于天山地区实地调查、模型试验与离散元数值模拟,研究了持续补给条件下散粒体斜坡的堆积破坏演化规律。相同补给量下坡顶角与补给坡度正相关,坡长和堆积面积增长率与堆积坡度负相关,坡面角度增长率与大颗粒含量正相关;不同条件下初次破坏失稳面积均超50%,补给坡度影响较大。斜坡失稳由少量颗粒扰动触发,带动坡体大面积失稳破坏。
基于离散元方法模拟滑坡碎屑流冲击导引结构,发现导引角度对死区形态影响显著,颗粒级配和导引宽度影响较小。导引角度增大时中粗颗粒含量增加会增大绕流颗粒抛射角与扩散角,并使下部死区出现强力链集中;流动层颗粒占比控制动态冲击阶段上部冲击力峰值,死区颗粒占比控制整个冲击过程下部冲击力峰值。绕流颗粒抛射角越大,堆积体堆积长度、面积和最大厚度越大而堆积宽度越小。
以龙游石窟泥质粉砂岩为例构建多场多相耦合化学损伤模型,用有限元模拟还原干湿循环中毛细水侵入、重力释水与方解石胶结物溶蚀过程。吸水快且湿润锋平行浸水边界,释水慢且孔隙水无法完全疏干;内部孔隙水浓度高于表层,差异溶蚀使表层化学损伤更显著。循环周期降低会提高整体损伤速率并增强损伤非均质性。
姚耀龙、晏勤等以某输水管道顶管工程为背景,基于Mindlin解提出改进的间隙参数g,结合修正地层损失参数与Loganathan公式建立考虑顶推力、注浆压力的地表变形解析公式。计算所得沉降曲线呈V形,最大沉降与现场监测仅相差5.7%,经典解则相差约37.7%。解析解沉降槽宽度约5D,略小于实测值,数值模拟约6D,与监测数据吻合良好。
推荐理由:该解析解把顶推力与注浆压力纳入间隙参数,最大沉降与实测仅差5.7%,可供顶管地表变形预测参考。
以西南地区某铁路隧道出口燕尾段为依托,基于动能公式推导振源距与能量衰减关系,结合DP准则及爆破围岩破裂区、塑性区半径,提出爆破药量、围岩力学性质与振速的关系式。靠近既有隧道一侧存在振速集中效应,既有隧道近爆破侧拱肩与拱脚出现应力集中。结合实际工程表明该理论公式适用性较好。
针对齐家庄隧道邻近古树区,采用FLAC3D建立渗流-应力耦合模型并将古柏树根系简化为根-土复合锚固单元,分析施工期渗流场变化与根系变形破坏特征。结果表明排水引起的地下水位下降对地表古树有一定影响,开挖扰动诱发的根系损伤较小,拉应力是根系单元受损的控制因素。注浆圈对抑制施工期涌水量作用明显,但防渗性能受注浆工艺影响。
中建一局团队依托广州芳白城际夏白区间,构建集地质理论计算、皮带机动态称重、渣斗容量校准与盾构油缸行程动态标定于一体的出渣量多源数据实时联控系统。该系统建立油缸行程差与单斗装渣量的对应模型并设定动态安全控制区间,将识别出的超挖量转化为下环同步注浆补偿量并联动调整掘进参数,形成感知、预警、补偿闭环。盾构下穿工业厂房区时建筑物累积最大沉降为-30mm,监测点平均值-0.31mm。
推荐理由:依托广州芳白城际区间实践,给出渣量联控与沉降补偿的闭环做法,可供复合地层下穿敏感建筑参考。
针对盾构隧道管片传统螺栓连接施工效率低、密封性差及截面强度损失问题,研究提出基于强度层级控制的 C-T 型快速连接件设计原则,即 C/T 型件屈服、锚固钢筋极限破坏。研究构建了涵盖工程设计参数提取、结构初设计、参数化建模优化与试验验证的设计流程,并应用于隆昌路越江隧道新建工程。试验表明该连接件轴向拉伸承载力达 8.8 级 M36 斜螺栓等效标准,破坏过程符合预设设计原则。
推荐理由:论文给出 C-T 型连接件从参数提取到试验验证的设计流程,并用于隆昌路越江隧道,可供管片连接选型参考。
针对软岩隧道围岩变形与初支喷混开裂剥落问题,中铁二十局博士后工作站范胜元采用机理分析、数值模拟和现场实测相结合的方法开展研究。基于灾变机理分析与数值模拟验证,提出优化开挖步距参数,并辅以围岩注浆和加强支护结构刚度的综合措施。
推荐理由:结合机理分析、数值模拟与现场实测,给出软岩隧道初支开裂的支护参数优化与注浆加固组合做法。
中建四局以杭州某深大基坑工程为例,用有限元软件建立三维整体计算模型,分析内支撑施工及拆除方案对基坑稳定性的影响。研究采用盆式挖土、分区域施工与拆除、控制栈桥荷载及绳锯切割等措施优化内支撑施工与拆除顺序,结果表明分区对称拆除能有效控制基坑变形,监测数据各项指标均在设计允许范围内。
珠江三角洲某双排管桩基坑支护结构开挖中出现盖板沿基坑边线方向裂缝,作者采用缩尺模型试验分析管桩与盖板连接处的应力分布。结果表明管桩顶部与盖板连接位置强度较弱,应力峰值分别出现在连接处前侧表面与上方表面,盖板开裂直接原因是管桩结构较大变形经节点传递迫使盖板开裂。调整管桩桩顶锚入盖板深度与采用暗梁钢筋布置两项改良措施可有效降低应力、控制裂缝。
推荐理由:缩尺模型试验揭示双排管桩与盖板连接处应力峰值位置,并给出两项可降低应力、控制裂缝的构造改良措施。
绍兴地铁2号线称山南路站深基坑自动化监测数据表明,ARIMA 模型对地下水位的一步预测误差小于2 cm。研究采用 Vue 和 ECharts 构建实时交互可视化平台,可实时展示水位变化并支持数据交互查询,缓解传统水位监测的滞后性问题。
以西安某地铁车站竖井工程为背景,结合现场监测与数值模拟分析了饱和软黄土深基坑降水开挖的地表沉降历时规律。地表沉降历时曲线可划分为卸荷隆起、降水固结沉降、变形稳定及水位回升回弹4个阶段,降水施工期是沉降发展的主要阶段。参数分析表明地表沉降随土体渗透系数增大而增大、随地下水埋深增大而减小,单次开挖深度建议控制在1-4m左右,并推荐采用I20a及0-8m布设间距。
以北京某交通枢纽工程为背景,通过现场监测与PLAXIS 3D数值模拟研究相邻基坑协同开挖时地下连续墙、地表沉降和立柱的变形规律。监测显示围护墙中部最大深层水平位移为13mm,小于紧邻另一基坑角部测点的16mm,边角效应减弱;立柱东西差异最大值约16mm。模拟结果表明,逆序开挖(后挖)可将立柱东西不均匀沉降控制在0.015‰,同步开挖则对围护结构最大变形控制较好。
推荐理由:依托北京交通枢纽基坑群实测与PLAXIS 3D模拟,比较同步与逆序开挖对围护墙和立柱变形的影响。
北京某综合交通枢纽基坑监测显示,早期开挖立柱隆起量平均60mm、局部超过90mm,远超同深度普通基坑。正交模拟试验表明开挖深度和地下水是立柱隆起的关键影响因素,现场记录显示7月大体积土方快速开挖的强烈卸荷效应是早期异常隆起主因,超常规降雨引起的地下水位往复上升也影响坑底回弹。降低开挖速度并及时降水可有效减少开挖回弹变形。
推荐理由:依托北京综合交通枢纽基坑监测数据,给出立柱隆起量级与开挖速度、降水的关系,可供同类深基坑回弹控制参考。
针对狭窄型基坑数值模拟中 HSS 模型参数依赖经验值的问题,采用 CNN-LSTM-Attention 模型对 HSS 模型参数进行反演修正,修正后预测值与实测值对比精度较反演前提高 31.2%。该模型在 MAE、MAPE 和 RMSE 上均优于单一 BP 模型和单一 LSTM 模型,可用于地下管廊工程狭窄型基坑开挖变形预测。
以东莞市某深大基坑工程为依托,采用数值模拟研究多排桩支护结构变形规律,并用实测数据验证。结果表明阶梯型多排桩抗侧移能力较好,桩身变形呈上大下小、桩顶附近位移最大;同种工况下非阶梯型多排桩桩身最大水平位移为38.57mm,阶梯型为13.68mm,非阶梯型比阶梯型增大约64%。桩身最大水平位移随排距增加而逐渐减小,但减小幅度随排距增大而减弱。
推荐理由:依托东莞深大基坑实测,对比阶梯型与非阶梯型多排桩的位移控制差异,可供类似支护选型参考。
浙江华东测绘与工程安全技术有限公司等单位的吴忠明等人提出一种融合同态滤波图像增强算法与RG-DIC的低光环境免标志机器视觉位移监测方法,无需预先布设人工标志物。
推荐理由:针对低光环境难以布设人工标志的问题,给出免标志监测的试验验证与误差量级,可供监测方案选型参考。
研究基于东北多年冻土边缘区 336 座输电塔的系统现场调查,纳入 13 个条件因子,比较随机森林、XGBoost、LightGBM、CatBoost 与逻辑回归五种模型评价基础冻拔易发性,并用 SHAP 与地理探测器量化因子贡献与交互。
推荐理由:基于东北 336 座输电塔现场调查,比较五种机器学习模型的冻拔易发性评价,并给出主导因子排序。
研究提出仿鹰眼双通路感知的端到端语义分割网络 PSDNet,用于预制构件三维激光扫描点云的非均匀密度、大尺度差异与工地噪声问题。在沙特阿拉伯利雅得某预制构件项目数据集上,PSDNet 取得平均交并比 73.6%、板件提取精度 90.9%、预埋构件识别率 91.8%,消融试验确认 EFDI 与 MSGM 模块的互补贡献。
一项结合CFD模拟与原位监测的研究评估了历史建筑地板下通风腔的气流性能,发现仅依赖自然通风的系统在静风时气流速度降至近零,性能严重不稳定。参数分析确认保护格栅透风率至关重要:低自由面积比格栅产生显著压降、几乎阻断空气交换,需较高透风率以降低阻力。
针对土体剪切时应变增量矢量不垂直于屈服面的非正交变形特性,采用分数阶微分方法建立了非正交塑性模型,并通过定义新的塑性流动方向和加载方向、引入带误差控制的应力积分算法,构建了具有普遍适用性的归一化求解格式。
研究提出基于逐级静力平衡的多排抗滑桩支护滑坡稳定性分析模型,并建立综合考虑桩身刚度、嵌固段地基反力与桩顶位移的桩-土协同变形抗力计算模型。典型工程案例计算得整体稳定系数1.005、关键桩排抗力2547.2 kN/m,介于理正软件(0.987、1175.0 kN/m)与GEO5软件(1.09、3186.8 kN/m)之间。作者认为以确定性抗力为核心的框架可规避复杂推力分配难题。
推荐理由:针对多排抗滑桩推力分配难题,提出逐级静力平衡与桩土协同变形模型,给出介于两款软件之间的算例结果。
研究以上海某盾构隧道软土地层为背景,分析盾构对接解体段未加固与注浆加固两种工况下的土拱效应,并构建土拱力学模型推导隧道上覆土压力计算公式,理论修正解与数值模拟结果对比验证了模型合理性。结果表明未注浆时滑移面斜向上贯通至地表、横纵断面均呈盆形且横向范围更大,注浆后横断面呈“上下双盆”或“上盆下塔”、纵断面仅在隧道上方一定范围内形成塔状结构;注浆加固后土体应力重分布,土拱效应显著减弱。
推荐理由:针对盾构对接解体工况,给出未加固与注浆加固两种滑移面形态及上覆土压力计算式,可供类似软土隧道解体设计参考。