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抚顺西露天矿区边坡灾害多源监测预警系统及工程应用

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岩石力学与工程学报 2024年第5期43卷 1124-1138页

作者：孙书伟刘流郑明新胡家冰丁辉仲淑姮纪玉石中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083 华东交通大学交通运输学院江西南昌330000 中煤科工集团沈阳研究院有限公司辽宁抚顺113112

露天矿在我国分布广泛,受自然因素及工程扰动的影响,边坡崩塌、滑坡等地质灾害较为频发。针对露天矿区面积大、服务年限长、地质条件复杂的特点,以抚顺西露天矿区为工程背景,利用多源数据信息融合构建露天矿边坡灾害多维度协同监测与预... 详细信息

露天矿在我国分布广泛,受自然因素及工程扰动的影响,边坡崩塌、滑坡等地质灾害较为频发。针对露天矿区面积大、服务年限长、地质条件复杂的特点,以抚顺西露天矿区为工程背景,利用多源数据信息融合构建露天矿边坡灾害多维度协同监测与预警系统。基于采场区域位置、工程地质条件以及灾害分布特征,确定气象环境、地表、边坡以及周边重要建(构)筑物等主要监测对象,并建立反映露天矿边坡整体特征、局部特征和外部环境特征的多元监测指标体系;融合GNSS,InSAR,Li DAR和裂缝计等浅表层监测、分布式光纤深部原位监测、光纤光栅建筑物监测和边坡真实孔径雷达短临监测等手段,建立露天矿边坡灾害多维度协同监测系统,实现矿区边坡浅表、深部及周边建筑物的实时监测、周期性监测和灾害短临监测;通过对抚顺西露天矿区边坡灾害演化特征分析,将边坡位移速率作为预警指标,研究提出抚顺西露天矿区边坡灾害的预警等级和阈值;在已有地理信息的基础上,采用GIS、物联网等技术构建多参数、多维度、多时序的矿区地质灾害多源监测数据库,并开发露天矿边坡灾害可视化预警平台。实践效果表明,该系统能够快速、准确辨识矿区地质灾害隐患,大范围、高精度监测预警边坡灾害,有效提升露天矿区边坡灾害预警效率,相关成果对我国露天矿区边坡灾害防范具有借鉴和指导意义。

关键词：边坡工程抚顺西露天矿边坡灾害多源监测灾害预警

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基于AHP-CRITIC与TOPSIS的路基下穿高铁桥梁施工工法评价

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安全与环境学报 2023年第8期23卷 2563-2571页

作者：郑明新杨婧雯华东交通大学交通运输工程学院南昌330013 华东交通大学轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室南昌330013

针对赣南大道下穿赣深高铁桥梁近接桥墩段路基施工优化比选问题,提出了一种基于层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)-指标相关性权重确定法(Criteria Importance Through Intercriteria Correlation,CRITIC)和逼近理想解排序法(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution,TOPSIS)的多因子多方案综合评价方法。首先,基于结构变形、内力变化和经济指标构建了客观可量化的下穿工程综合评价指标体系;其次,基于各评价指标的价值差异问题,提出了AHP-CRITIC综合赋权法,利用最小鉴别信息原理将主、客观权重相结合,充分考虑了下穿工程评价中主观判断的重要作用及评价指标间信息量的对比强度和冲突性;最后,利用TOPSIS法求得多维空间中样本点到理想样本的正、负理想距离,通过计算相对贴进度对下穿施工工法进行定量排序。研究表明,该方法对下穿工程评价的影响因素复杂性和评价标准模糊性具有良好的处理效果,为方案评估优化提供了一条有效途径。

关键词：安全工程高速铁路桥梁路基施工层次分析法(AHP) 指标相关性权重确定法(CRITIC) 逼近理想解排序法(TOPSIS) 综合评价方法

铁路路基翻浆冒泥的参数敏感性及不确定性分析

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铁道学报 2022年第12期44卷 105-113页

作者：王威杨文豪杨成忠吴宇健郑明新华东交通大学轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室江西南昌330013 华东交通大学交通运输工程学院江西南昌330013

为研究参数不确定性对普铁路基翻浆冒泥的影响,并从概率角度分析其发生的可能性,基于铁路路基翻浆冒泥计算模型,利用单因素法和极差法,分析普铁列车轴重、车速、土的固结系数、固结应力比及围压在一定维修计划周期内对路基翻浆冒泥的影... 详细信息

为研究参数不确定性对普铁路基翻浆冒泥的影响,并从概率角度分析其发生的可能性,基于铁路路基翻浆冒泥计算模型,利用单因素法和极差法,分析普铁列车轴重、车速、土的固结系数、固结应力比及围压在一定维修计划周期内对路基翻浆冒泥的影响,发现三项土体参数的敏感度相对较小且彼此影响,可用土体强度参数统一表示。引入列车轴重、车速及土体强度参数的变异性和翻浆冒泥病害指标,构建铁路路基翻浆冒泥病害发生的极限状态方程,通过可靠度指标对计算参数变异系数的敏感性进行分析,讨论列车荷载振次变化下不同列车轴重和车速大小对路基可靠性的影响。结果表明,单因素分析和极差分析取得一致的敏感度排序结果为列车轴重>土体围压>车速>土体固结应力比>土体固结系数;受列车轴重、车速及土体强度参数随机性的影响,列车荷载作用下翻浆冒泥病害指标具有一定的离散性,近似服从对数正态分布;列车轴重及车速的变异性对普铁路基翻浆冒泥的影响较土体强度参数的变异性更为显著。

关键词：铁路路基翻浆冒泥振动孔压敏感性分析不确定性分析

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论滑带土强度特征及强度参数的反算法

岩土力学 2003年第4期24卷 528-532页

作者：郑明新河海大学岩土工程研究所华东交通大学道桥与岩土工程研究所南昌330013

通过分析滑坡不同发育阶段及不同滑带部位滑带土的强度特征,论述目前使用的滑带土强度反算法的基本原理和适用条件,进而提出了结合滑坡状态来综合确定滑带土强度的修正方法,指出它是获取滑带土强度参数的有效方法之一。

关键词：滑带土强度特征强度参数反算法滑坡抗剪强度

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油气匹配对燃烧室不稳定性的影响

航空动力学报 2022年第7期37卷 1352-1362页

作者：邢力郑明新黎武徐华胜梁勇李银怀周雄中国航空发动机集团有限公司四川燃气涡轮研究院成都610500

为抑制全环燃烧室在加温加压条件下的高幅度脉动,研究了燃烧室高幅脉动产生机理和油气匹配对燃烧不稳定的影响,结果表明:实验捕捉到了脉动增大的过程,主频为40 Hz的低频脉动,并产生了倍频,压力脉动引起火焰筒壁温发生了2%的波动,造成了... 详细信息

为抑制全环燃烧室在加温加压条件下的高幅度脉动,研究了燃烧室高幅脉动产生机理和油气匹配对燃烧不稳定的影响,结果表明:实验捕捉到了脉动增大的过程,主频为40 Hz的低频脉动,并产生了倍频,压力脉动引起火焰筒壁温发生了2%的波动,造成了燃烧不稳定;仿真计算发现随着燃烧室进口参数的提高及主油路开启导致的雾化变差会使得压力脉动的频率降低,脉动量升高44%;燃烧室进口压力、温度相对基准工况分别降低15%和30%(工况1)或者提高10%和26%(工况6)时可抑制脉动;增加主油路开始工作附近工况的主油路燃油占比后,脉动量总体有较大的减小;抑制脉动的最佳主副油路分配方案为Case3,相对基准方案提高工况2~工况6主油路燃油占比4%时可消除不稳定燃烧;主油路占比在超过一定值,又会使得脉动量升高。

关键词：燃油分配脉动量燃烧室进气压力流动掺混抑制脉动

川藏公路某滑坡抗滑桩工程效果的有限元后评价

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岩土力学 2009年第6期30卷 1782-1786页

作者：郑明新华东交通大学道桥与岩土工程研究所南昌330013 江西省道路与铁道工程重点实验室南昌330013

在对川藏公路二郎山k2730段Ⅰ#滑坡及其抗滑结构现场调研的基础上,依据预应力锚索抗滑桩中桩土相互作用特征引入接触单元,并改进了PCEP2D有限元软件,将滑坡和抗滑桩结构相互作用作为整体,对桩体位移、桩身弯矩、锚固段桩体接触单元应力... 详细信息

在对川藏公路二郎山k2730段Ⅰ#滑坡及其抗滑结构现场调研的基础上,依据预应力锚索抗滑桩中桩土相互作用特征引入接触单元,并改进了PCEP2D有限元软件,将滑坡和抗滑桩结构相互作用作为整体,对桩体位移、桩身弯矩、锚固段桩体接触单元应力分布做了分析。与传统计算方法、实际监测资料进行对比,结果表明,该滑坡治理工程效果较好。

关键词：预应力锚索抗滑桩桩土接触问题有限元工程治理效果后评价

脉冲电流对H0Cr17Ni6Mn3钢丝拉拔表面摩擦磨损的影响

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摩擦学学报 2002年第3期22卷 202-205页

作者：姚可夫余鹏郑明新清华大学机械工程系北京100084

考察了直流脉冲电流对 H0 Cr1 7Ni6Mn3钢丝拉拔过程中表面摩擦磨损行为的影响 ,并采用扫描电子显微镜观察分析了拉拔后钢丝的表面形貌 .结果表明 :在拉拔过程中施加高密度脉冲电流可使钢丝表面的裂纹尺寸减小、裂纹和其它缺陷的数量减... 详细信息

考察了直流脉冲电流对 H0 Cr1 7Ni6Mn3钢丝拉拔过程中表面摩擦磨损行为的影响 ,并采用扫描电子显微镜观察分析了拉拔后钢丝的表面形貌 .结果表明 :在拉拔过程中施加高密度脉冲电流可使钢丝表面的裂纹尺寸减小、裂纹和其它缺陷的数量减少 ,并在其表面出现平行于拉拔方向的犁沟状条纹 ;施加高密度脉冲电流改变了钢丝的表面磨损机理 ,并显著增加拉拔钢丝的延伸率 ,降低拉拔钢丝的显微硬度 .脉冲电流的频率愈高。

关键词：钢丝拉拔 H0Cr17Ni6Mn3钢脉冲电流摩擦磨损性能

不同生长期多花木兰根系抗拉拔特性及其根系边坡的稳定性

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农业工程学报 2018年第20期34卷 175-182页

作者：郑明新黄钢彭晶华东交通大学土木建筑学院南昌330013 黄冈师范学院建筑工程学院黄冈438000

为研究不同生长期灌木植物根系抗拉拔特性,并分析其对护坡效应的影响,对生长期分别为3个月、6个月、9个月、12个月、15个月和18个月的典型护坡灌木植物多花木兰根系进行室内抗拉试验和现场抗拔试验,并采用二维有限元法模拟试验区不同生... 详细信息

为研究不同生长期灌木植物根系抗拉拔特性,并分析其对护坡效应的影响,对生长期分别为3个月、6个月、9个月、12个月、15个月和18个月的典型护坡灌木植物多花木兰根系进行室内抗拉试验和现场抗拔试验,并采用二维有限元法模拟试验区不同生长期多花木兰根系边坡稳定性的增强作用。结果表明:受不同生长期的影响,多花木兰单根的抗拉力随着根径的增加呈幂函数增大,抗拉强度随着根径的增加呈幂函数减小,单根直径一定时,抗拉力和抗拉强度随着生长期的增长而增大;受不同生长期的影响,多花木兰植物根系的抗拔力随着地径、地下生物量和侧根数的增加呈指数函数增大,多花木兰根系的平均生物指标和平均抗拔力的增大幅度随着生长期的增长而减小,其中平均抗拔力增大幅度由102.78%减小到31.55%;边坡的安全系数随着植物生长期的增长而增大,等效塑性应变和最大位移随着植物生长期的增长而减小,其中最大等效塑性应变较裸坡减小了24%～72%,最大水平位移的减少程度约为最大竖向位移的一半。

关键词：边坡稳定性数值模拟植物根系生长期抗拉强度抗拔力生物指标

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新型抗滑结构围桩-土的耦合效应分析

岩土力学 2013年第6期34卷 1709-1715页

作者：郑明新孔祥营刘伟宏华东交通大学道桥与岩土工程研究所南昌330013 南通纺织职业技术学院江苏南通226007

在引入围桩-土耦合式抗滑结构的基础上建立数值分析模型;通过分析该抗滑结构中围桩-土的应力、应变分布规律,详细探讨围桩-土整个结构的耦合效应特征。进一步开展模型试验,测试并分析围桩前、后土压力和桩身弯矩分布特征,论证了围桩-土... 详细信息

在引入围桩-土耦合式抗滑结构的基础上建立数值分析模型;通过分析该抗滑结构中围桩-土的应力、应变分布规律,详细探讨围桩-土整个结构的耦合效应特征。进一步开展模型试验,测试并分析围桩前、后土压力和桩身弯矩分布特征,论证了围桩-土耦合式抗滑结构的作用机制。最后,分析了桩后距离、不同深度及不同土体强度参数对土拱效应的影响。得到:(1)围桩与桩内土体耦合呈现出4种应力拱形态:紧邻围桩后为扩肩型拱、围桩间双曲线型拱、围桩间凸向桩外的抛物线型拱、围桩间凸向桩内的抛物线型拱;(2)相邻围桩采用约4倍桩径间距、正六边形布置并顶部用圈梁固结、锚固一定深度可形成一种耦合式抗滑结构。该结论对于该新型抗滑结构的推广应用具有一定的指导意义。

关键词：围桩抗滑结构土拱效应耦合效应数值分析模型试验