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现代隧道技术 2018年第6期55卷 73-79页

作者：温世儒江西理工大学建筑与测绘工程学院赣州341000

岩溶隧道土质围岩段在渗水条件下易产生地表下沉。为此,文章考虑掌子面渗水导致水位下降而引起的地表沉降,提出了一种潜水稳定渗流下的地表沉降估算方法。文章基于渗流和固结理论分析了渗水条件下围岩中土体单元的自重有效应力和渗流有... 详细信息

岩溶隧道土质围岩段在渗水条件下易产生地表下沉。为此,文章考虑掌子面渗水导致水位下降而引起的地表沉降,提出了一种潜水稳定渗流下的地表沉降估算方法。文章基于渗流和固结理论分析了渗水条件下围岩中土体单元的自重有效应力和渗流有效应力的变化,并以降水漏斗曲线为界线对围岩沉降区域进行划分;基于开挖横断面建立了二维平面并通过二重积分分析推导了在渗水条件下由渗流作用引起的隧道地表沉降估算公式。文章以广西壮族自治区六寨—河池高速公路瑶寨隧道为依托,分别采用现场实测与估算的方法对土质围岩段地表沉降进行预测,结果表明:两种方法所得结果整体上较为接近,但在距离开挖面3 m的水平开挖径向范围内,实测值大于估算值。研究内容可为渗水条件下岩溶隧道土质围岩段的地表沉降估算提供参考。

关键词：隧道工程土质围岩段渗水地表沉降估算方法

粗粒混合钠盐盐渍土的地质雷达探测适用性研究

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地质与勘探 2020年第5期56卷 1031-1039页

作者：温世儒吴霞江西理工大学建筑与测绘工程学院江西赣州341000 江西应用技术职业学院建筑工程学院江西赣州341000

为了研究粗粒混合钠盐盐渍土的地质雷达探测适用性,在室内制作了2.0 m×1.0 m×1.5 m的人工模型箱,通过人工配制的方式调配了4组具有不同含水率和含盐量的模型填土;采用900 MHz的屏蔽式天线对模型填土进行探测并由此获得相应的探测图像... 详细信息

为了研究粗粒混合钠盐盐渍土的地质雷达探测适用性,在室内制作了2.0 m×1.0 m×1.5 m的人工模型箱,通过人工配制的方式调配了4组具有不同含水率和含盐量的模型填土;采用900 MHz的屏蔽式天线对模型填土进行探测并由此获得相应的探测图像,通过图像特征对探测适用性进行初步判定。为了对初步判定进行验证,以西安市杨凌北部黄土台塬区为实验场地进行现场探测,综合分析表明:含水率是影响探测适用性的主要因素,当含水率大于35%时,不论含盐量多少,探测图像都模糊不清,均具有"斑点状"特征,难以进行有效判读,且回波主频集中,主频不超过中心频率的1/3,低频特征明显;当含水率低于20%时,含盐量的增加会显著提高电磁反射的强度,探测图像反射明显,图像清晰可见,可判性良好。该研究成果可能为粗粒混合钠盐盐渍土的地质雷达现场探测提供相关参考。

关键词：盐渍土地质雷达探测适用性黄土台塬区杨凌北部西安

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水盐条件下混合钠盐盐渍土的地质雷达波形

地下空间与工程学报 2021年第6期17卷 1944-1951页

作者：温世儒吴霞江西理工大学建筑与测绘工程学院江西赣州341000 江西应用技术职业学院建筑工程学院江西赣州341000

盐渍土在天然状态下的含水率与含盐量具有不定性,为了研究粗粒混合钠盐盐渍土的地质雷达波形特征,根据含水率和含盐量调配了4组模型填土;采用SIR-3000地质雷达配备900 MHz天线对模型填土实施探测,并据此获得探测彩色图像及其初步特征;... 详细信息

盐渍土在天然状态下的含水率与含盐量具有不定性,为了研究粗粒混合钠盐盐渍土的地质雷达波形特征,根据含水率和含盐量调配了4组模型填土;采用SIR-3000地质雷达配备900 MHz天线对模型填土实施探测,并据此获得探测彩色图像及其初步特征;为了对彩色图像及其初步特征进行验证,基于实际场地实施现场实测。结果表明:影响彩色图像特征的主要因素是含水率,当含水率大于35%时,探测彩色图像变得模糊不清并具有“斑点状”特征,无法继续开展有效的解译分析,低频特征明显且主频不超过中心频率的1/3;当含水率低于20%时,电磁反射的强度随含盐量的增加而增强,探测图像反射明显且清晰可见,可读性良好。研究结果能为基于地质雷达的粗粒混合钠盐盐渍土的无损探测提供一定的参考与借鉴。

关键词：盐渍土地质雷达模型试验实测波形特征

基于超前地质预报的隧道施工期风险评估及防控措施研究

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基于超前地质预报的隧道施工期风险评估及防控措施研究

作者：温世儒长安大学

学位级别：硕士

随着隧道向山区延伸，公路隧道的数量也逐渐增多。当在不良地质区域修建隧道时，往往因为地质条件本身及其他各种因素的影响，从而导致在隧道施工期存在一定的风险。因此，对隧道施工期的风险进行评估已经引起了人们的广泛关注，且有效... 详细信息

随着隧道向山区延伸，公路隧道的数量也逐渐增多。当在不良地质区域修建隧道时，往往因为地质条件本身及其他各种因素的影响，从而导致在隧道施工期存在一定的风险。因此，对隧道施工期的风险进行评估已经引起了人们的广泛关注，且有效地开展隧道施工风险评估及灾害控制已经成为一个重要的环节。在评估方法方面，当前大多数采用的依然是定性的且主观因素很大的评估方法，比如：专家调查法等。这些方法的共同点是人为因素占主导地位，风险影响因素的随意性和离散性较强。在这些方法中，往往会出现相关指标的权重的赋值因个体的不同而不同的情况，而这很容易造成评估结论的不统一性。本文以实际工程建设项目为依托，在施工期超前地质预报的基础上对施工专项风险进行评估。将专家地质调查和GPR地质雷达相结合作为超前地质预报的方法，利用该法识别出隧道的风险源，根据这些风险源将隧道划分为若干个施工区段，并以这些风险源为依据，利用模糊层次综合分析法对施工区段的施工专项风险进行评估;针对风险的防控措施，采用数值计算的方法分析其施工工法和支护的可行性。该法的采用为隧道施工提供了可靠性的参考信息，提升了风险评估的实际价值，并为今后的施工期专项风险评估提供了一种参考。

关键词：公路隧道超前地质预报风险评估模糊层次分析法数值计算

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基于频谱能量分析的地质雷达探测图像判读

工程科学与技术 2020年第6期52卷 120-130页

作者：温世儒杨晓华郭元术江西理工大学建筑与测绘工程学院江西赣州341000 长安大学公路学院陕西西安710064 长安大学信息工程学院陕西西安710064

通过人工肉眼对地质雷达探测图像进行判读的方法易受判读人员主观性、经验性影响。为了规避这一不足,提出一种基于Counterlet等高变换和K-Means++均值聚类分析的频谱能量判读方法。以实际公路隧道为依托,经现场探测获取不良地质体的原... 详细信息

通过人工肉眼对地质雷达探测图像进行判读的方法易受判读人员主观性、经验性影响。为了规避这一不足,提出一种基于Counterlet等高变换和K-Means++均值聚类分析的频谱能量判读方法。以实际公路隧道为依托,经现场探测获取不良地质体的原始探测数据;采用IDSP(interactive detection-surveying prediction)探测数据分析软件生成原始图像,实施背景去除、滤波等时域、频域预处理以提高信噪比;基于子带分布系数采用Counterlet对预处理后的图像进行分解和重构,并采用K-Means++算法将重构后图像中的频率信息转化为颜色特征;利用MATLAB对颜色特征进行提取,并据此建立不良地质体颜色特征样本库,将原始探测图像与样本库进行匹配对比以实现自动判读。结果表明:采用Counterlet等高变换对多方向、多分辨率、多尺度的地质雷达图像进行分解与重构是可行的,曲线边缘逼近效果良好,重构后的图像无信息丢失;K-Means++算法能实现地质雷达灰度图像中能量—频率—色彩的转化,转化后的图像色彩突出、直观;频谱能量的匹配对比能较准确快速地实现自动判读及较好地规避个体主观性。

关键词：公路隧道地质雷达预报频谱能量判读

不同含水率下黄土围岩的地质雷达波形响应特征研究

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公路 2020年第7期65卷 331-335页

作者：吴霞温世儒江西应用技术职业学院建筑工程学院赣州市341000 江西理工大学建筑与测绘工程学院赣州市341000

为准确掌握黄土围岩的地质雷达波形响应特征,依托银川至西安高速铁路庆阳境内的驿马一号黄土隧道,在施工期采用GSSI-3000型便携式地质雷达对黄土围岩开展现场探测以获取原始实测文件;以土石比例为指标将围岩分为素黄土围岩、土质黄土围... 详细信息

为准确掌握黄土围岩的地质雷达波形响应特征,依托银川至西安高速铁路庆阳境内的驿马一号黄土隧道,在施工期采用GSSI-3000型便携式地质雷达对黄土围岩开展现场探测以获取原始实测文件;以土石比例为指标将围岩分为素黄土围岩、土质黄土围岩和岩质黄土围岩。利用RADAN7.0分析程序对3种围岩的实测文件进行处理并得到相应的波形响应特征,经统计分析表明:当含水率相近时,岩质黄土围岩的电磁反射最强,素黄土围岩的电磁反射最弱;随着含水率的提高,3种围岩的电磁波反射均会逐渐增强,频谱能量分散,主频不突出但均小于110MHz;3种围岩的电磁反射强度均存在临界含水率,分别为26%、33%、42%,当含水率超过临界值时,电磁损耗均显著加剧,线测图和点测图均表现为弱反射特征,频谱能量均集中且低频特征明显,主频分布范围分别为20~65MHz、33~70MHz、40~85MHz。

关键词：隧道工程黄土围岩地质雷达现场探测波形特征

基于探地雷达和位移反分析的灰岩边坡稳定性数值模拟

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公路交通科技 2022年第10期39卷 40-48页

作者：温世儒吴霞江西理工大学土木与测绘工程学院江西赣州341000 江西应用技术职业学院建筑工程学院江西赣州341000

灰岩边坡的整体溶蚀性和风化性具有显著的时空变异性,依据常规规范难以准确有效地获取完整边坡的力学参数,从而导致数值模拟计算结果的可靠性被弱化乃至完全失效,难以为现场施工提供有效的参考信息,对此提出了一种基于探地雷达和位移反... 详细信息

灰岩边坡的整体溶蚀性和风化性具有显著的时空变异性,依据常规规范难以准确有效地获取完整边坡的力学参数,从而导致数值模拟计算结果的可靠性被弱化乃至完全失效,难以为现场施工提供有效的参考信息,对此提出了一种基于探地雷达和位移反分析的边坡力学参数获取方法。以广西宜州-河池高速公路No.2标段某灰岩边坡为依托,采用探地雷达对边坡内部的富水性和破碎性进行了探测并据此将边坡划分为不同级别的单元块,然后在非空腔单元块上安装位移计用于测定单元块的位移值,并据此采用BMP90位移反分析法获取了不同单元块的弹性模量、泊松比和黏聚力等力学参数;基于MIDAS-GTS有限元数值模拟软件建立了完整边坡的网格模型,并分别采用反分析所得不同单元块的力学参数及规范整体赋值对边坡的下滑位移值进行了计算。为了对下滑位移值的数值模拟计算结果进行对比验证,在现场开展了位移同步监测。经与同步现场位移监控量测结果进行对比发现:基于边坡单元块划分及其反分析结果所得数值模拟计算值与监测值较为接近,说明与笼统地根据规范对完整边坡的力学参数进行赋值相比,由该方法所得力学参数与边坡真实值更加吻合。研究内容能为溶蚀地区灰岩边坡的稳定性数值模拟分析提供相关参考。

关键词：道路工程稳定性数值模拟位移反分析灰岩边坡探地雷达

地质雷达在公路隧道施工风险识别与防控中的应用

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公路交通科技（应用技术版） 2014年第11期10卷 148-149页

作者：杨少文吴霞巨新昌温世儒西安公路研究院陕西西安710064 江西应用技术职业学院江西赣州341000 陕西交通建设集团公司陕西西安710075 长安大学公路学院陕西西安710064

在岩溶地区公路隧道施工中,常常遇到溶洞、断层等岩溶风险,为了更好地规避这些风险,保障施工安全,本文以广西六寨至宜州高速公路关西隧道为依托,采用地质雷达预报的方法对前方围岩进行探测,识别出施工中所存在的潜在风险。在风险识别的... 详细信息

在岩溶地区公路隧道施工中,常常遇到溶洞、断层等岩溶风险,为了更好地规避这些风险,保障施工安全,本文以广西六寨至宜州高速公路关西隧道为依托,采用地质雷达预报的方法对前方围岩进行探测,识别出施工中所存在的潜在风险。在风险识别的基础上,采取相应的防控措施以保障施工安全。工程实际表明:利用地质雷达预报识别出隧道施工中潜在风险的方法,能为提前采取防控措施、采取何种措施提供针对性的指导,避免了施工中的盲目性,降低了风险所造成的损失,达到了为施工作业提供有效指导的目的。

关键词：隧道工程风险识别地质雷达隧道施工施工安全

粗粒弱硫酸盐渍土路基的地质雷达波形与频谱特征

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公路交通科技 2020年第7期37卷 54-61页

作者：温世儒杨晓华吴霞江西理工大学建筑与测绘工程学院江西赣州341000 长安大学公路学院陕西西安710064 江西应用技术职业学院建筑工程学院江西赣州341000

为了准确获取盐渍土路基的波形与频谱特征,以新疆若羌县-尉犁县省道拓宽工程为依托,采用LTD-2100型地质雷达对粗粒弱硫酸盐渍土路基开展现场探测,以获取不同含水率(ω)水平下的原始实测文件;利用IDSP分析程序对实测文件进行处理并得到... 详细信息

为了准确获取盐渍土路基的波形与频谱特征,以新疆若羌县-尉犁县省道拓宽工程为依托,采用LTD-2100型地质雷达对粗粒弱硫酸盐渍土路基开展现场探测,以获取不同含水率(ω)水平下的原始实测文件;利用IDSP分析程序对实测文件进行处理并得到波形与频谱的初始特征;为了对初始特征进行验证,利用现场填料在室内制作了1 m×0.8 m×0.8 m的矩形模型箱,通过人工调配模型填料的含水率ω和室温,并对模型进行探测得到波形与频谱的模型特征;对初始特征与模型特征进行比较,结果表明:在正温条件下,ω的提高会增强电磁反射;当8%32%时,电磁损耗显著加剧,线测图表现为典型的"雪花状"特征,点测图表现为典型的"类直线状"特征,频谱能量集中且主频分布范围为20~65 MHz,低频特征明显。研究内容能为粗粒弱硫酸盐渍土路基的地质雷达探测及其解译判读提供相关参考。

关键词：道路工程盐渍土路基地质雷达波形频谱特征