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超声速燃烧室中支杆位置对煤油燃烧的影响

推进技术 2012年第6期33卷 928-933页

作者：王洪亮王西耀中国空气动力研究与发展中心吸气式高超声速技术研究中心四川绵阳621000

使用支杆喷注煤油,可以通过喷孔使煤油获得初步的雾化而有利于煤油与气流的混合,从而更快地达到点火条件。为研究支杆在燃烧室中的位置对煤油掺混及燃烧性能的影响,在燃烧室入口马赫数2和3条件下,开展了支杆位于第一位置(燃烧室前部)和... 详细信息

使用支杆喷注煤油,可以通过喷孔使煤油获得初步的雾化而有利于煤油与气流的混合,从而更快地达到点火条件。为研究支杆在燃烧室中的位置对煤油掺混及燃烧性能的影响,在燃烧室入口马赫数2和3条件下,开展了支杆位于第一位置(燃烧室前部)和第二位置(燃烧室中部)时对煤油燃烧影响的数值模拟及试验。根据试验获得的壁面压力及数值模拟结果,得到以下结论:(1)支杆位置越接近氢气燃烧区,喷出的煤油可以更多、更快地进入该区域进行能量交换,减少煤油点火延迟时间。(2)支杆位于第二位置,支杆前后的近壁面低速区与氢气燃烧区前的回流区连成一片,增加燃料驻留时间,增强混合,有利于火焰向上游传播。(3)在煤油能够点火燃烧的前提下,支杆位于第二位置,煤油与氢气燃烧区域的高度超过燃烧室高度的一半,导致该区域流通面积减小,超声速气流减速,升温,促使煤油燃烧强度更高。

关键词：超声速燃烧室煤油支杆位置燃烧影响

基于RS与GIS技术的城市景观格局及生态适宜性评价 ——以南阳市为例

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基于RS与GIS技术的城市景观格局及生态适宜性评价 ...

作者：范晨璟南京林业大学

学位级别：硕士

将景观生态学的理论结合RS与GIS技术的方法运用到城市发展的研究中，是对城市扩张问题的全新的思考方式，也是城市人居建设、环境保护的需要。本文从提高城市化过程中规划的合理性和科学性的角度出发，以RS与GIS技术为手段，分别从城市... 详细信息

将景观生态学的理论结合RS与GIS技术的方法运用到城市发展的研究中，是对城市扩张问题的全新的思考方式，也是城市人居建设、环境保护的需要。本文从提高城市化过程中规划的合理性和科学性的角度出发，以RS与GIS技术为手段，分别从城市景观格局及生态适宜性的视角来审视城市的土地利用及生态保护，并以高速城市化过程中南阳市为例，从景观格局角度进行了详细的论述和探讨，随后进一步的从生态适宜性的角度对未来城市发展用地进行评价研究。本文主要内容有：（1）南阳市的基础数据预处理。其中包括利用ERDAS和ENVI进行南阳市城市景观遥感影像分类，城市热岛效应研究，NDVI植被指数计算，动物迁徙廊道分析及运用ARCGIS建立空间数据库等，为之后的研究提供基础数据支持。（2）南阳市城市景观格局分析。运用FRAGSTATS进行景观指数计算，并结合MATLAB和ARCGIS进行数据分析处理和制图。研究表明：1)研究区中南阳市的各景观类型所占比例分别为：农田景观35.40%，绿地景观26.87%，城镇景观25.7%，森林景观8.48%，水域景观3.53%。其中农田景观可视为南阳市的景观基质;绿地景观斑块数量最大达到4289，平均大小最小为2.5673，斑块密度最高为10.4664，体现出绿地景观的破碎化明显;城镇景观斑块存在LPI的最大值，远高于其他类型的景观，这是由于在城市化的过程中，中心城区的城镇景观斑块逐渐成为研究区中的最大的斑块所致。2)城市化带来的景观类型的改变的思考。通过建立相关系数矩阵，较好的解释了南阳市城市的特点以及城市化带来的某些影响。（3）南阳市的城市生态适宜性评价。在地理信息系统（GIS）支持下，建立了南阳市的空间数据库;以麦克哈格的生态规划理论为基础，选取了14个生态适宜性评价因子，采用层次分析法（AHP）确定各评价因子的权重;利用加权叠加的生态适宜性评价模型，在ARCGIS9.3空间分析模块中对评价因子拓扑叠加分析;最后将南阳市的土地生态适宜性分为5个等级，其中：生态保护区占6.88%、生态恢复区占22.44%、浅度生态开发区占30.85%、基本适宜开发区占31.21%、适宜开发区占8.62%，上述结果为南阳市生态系统的保护和合理的土地开发利用提供了科学依据。（4）研究区城市发展、生态系统建设对策。基于研究区城市景观格局形态的分析以及城市生态适宜性评价的结论，提出城市发展、生态系统建设优化对策。在城市发展问题上：中心城区以南的地区受生态限制程度较低，并且土地连续性好，建议中心城区的建设用地向该处扩展;在生态系统建设问题上：近期应通过生态林、生态绿地的建设，尽可能的串联起兰营森林公园、独山风景区、白河湿地公园等南阳市中心城区外围的生态保护区，远期关注南阳市南水北调工程、二里河、白河等线状绿地的建设，使之在外围形成保护中心城区的绿色和蓝色的生态屏障，从而完成规划范围内的大环境的生态建设。

关键词：城市景观格局生态适宜性评价河南省南阳市城市化城市布局

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低查询成本的高效黑盒模型攻击算法

低查询成本的高效黑盒模型攻击算法

作者：蔡璟辉华东师范大学

学位级别：硕士

随着深度学习的日益发展,深度神经网络在计算机视觉、文本处理、语音识别等领域都占据着愈发重要的位置。然而近年的研究表明,没有任何特定防御措施的深度神经网络极其容易被攻破。例如在图像分类任务中,在清晰图片上施加人类肉眼难以... 详细信息

随着深度学习的日益发展,深度神经网络在计算机视觉、文本处理、语音识别等领域都占据着愈发重要的位置。然而近年的研究表明,没有任何特定防御措施的深度神经网络极其容易被攻破。例如在图像分类任务中,在清晰图片上施加人类肉眼难以分辨的细微扰动,就可以使深度神经网络以极高的置信度将图片内容判断为错误的类别,造成极大的危害。现有的深度神经网络攻击主要分为两种:一种是白盒模型攻击,其假定的条件为被攻击的神经网络模型对攻击者是已知的,即模型的输出结果以及模型的结构、参数皆可被攻击者得到,攻击者可以利用模型参数快速生成高成功率的对抗样本;另一种是黑盒模型攻击,其假定攻击者仅可以得到模型的输出结果,而无法得到模型的结构与参数,该攻击环境更贴合实际,因而本文也更关注该方面的研究,黑盒模型攻击相较白盒模型攻击,攻击成功率低且速度较慢,但危害性却远远胜过白盒模型攻击。本文提出的多模型高效查询攻击（Multi-Model Efficient Query Attack）方法针对黑盒模型攻击所需查询次数过多、速度过慢的问题,在攻击查询过程中引入了多种白盒模型作为指导模型,利用白盒模型与黑盒模型的关联性给出求解黑盒攻击问题的指导性方向,从而大幅度减少查询次数,同时引入了自然进化策略（Natural Evolution Strategy）辅助攻击方向的细节优化,将高斯分布的随机方向与多个白盒模型的预测梯度方向结合,共同计算实际梯度方向。此外,本文提出了一种新的指定目标黑盒攻击方法Target MEQA-NES,针对现有指定目标迁移攻击效果差、梯度估计查询效率低的问题进行了改进。本文主要贡献点如下:1.本文针对现今主流黑盒攻击算法查询次数过多的问题,提出了多模型高效查询攻击算法（MEQA）,利用了多种白盒模型的指导性优化方向,快速生成高攻击成功率的对抗样本,将查询次数由千级单位下降到百级单位,提升了黑盒攻击算法的效率。2.针对多模型高效查询攻击算法中存在的攻击效果与黑白盒模型相似度高度相关的问题,为解决黑白盒模型相似度较低导致的攻击成功率较低的问题,本文将自然进化策略与MEQA算法结合,提出了MEQA-NES算法,改进MEQA算法的同时降低了传统自然进化策略所需的采样数量;同时引入了缩小自然进化策略采样搜索空间的编码器（Encoder）和解码生成器（Generator）结构,从而在保留MEQA攻击效率优势的同时,改善了最恶劣情况下算法的攻击成功率。3.在指定目标攻击领域,本文扩充了指定目标攻击的损失函数,将非指定目标攻击的损失函数也引入其中,命名为混合损失（CombineLoss）,从而使得对抗样本靠近指定目标特征的同时,尽快远离原特征。此举是为了将非指定目标攻击迁移性高的优势尽可能运用到指定目标攻击领域。基于混合损失,本文提出了Target MEQA-NES算法,并修改了编码器与解码生成器的结构以应对指定目标攻击任务,解决了指定目标攻击领域中迁移攻击成功率过低以及梯度估计攻击速度过慢的问题,将迁移攻击与梯度估计攻击进行结合,最终运用于人脸攻击任务中。4.本文针对图像分类与人脸识别两部分任务,提出了基于MEQA的各类算法,通过丰富的实验发现了当今不同架构的深度模型之间存在相似性,在极有限的查询次数下,可以利用白盒模型的梯度方向使黑盒攻击效果也达到90%以上的成功率。MEQA类攻击方法对于未来黑盒攻击的防御设计具有参考意义。

关键词：黑盒攻击对抗样本迁移攻击模型鲁棒性人脸识别攻击

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面向三峡库区水环境监测的数据分析算法研究

面向三峡库区水环境监测的数据分析算法研究

作者：邢绍璟重庆大学

学位级别：硕士

三峡库区不仅是长江流域的生态安全屏障,更是全国淡水资源的战略储备基地。二期蓄水完成后,水流减缓,自净能力下降,库区水环境监测及数据分析的重要性日益凸显。本项目组从2008年开始在重庆市自然科学基金的资助下,采用无线传感器网络(W... 详细信息

三峡库区不仅是长江流域的生态安全屏障,更是全国淡水资源的战略储备基地。二期蓄水完成后,水流减缓,自净能力下降,库区水环境监测及数据分析的重要性日益凸显。本项目组从2008年开始在重庆市自然科学基金的资助下,采用无线传感器网络(WSN)对库区水环境监测进行研究并取得了一系列成果。本文重点开展库区水环境监测的数据分析算法研究,以构建快速有效的水质评估分析方法,为库区水环境保护提供参考。研究表明,通过WSN监测平台采集到的库区水环境监测样本具有数据量大、向量维度高、属性多等特征,现有的水质分析方法难以满足实际需求,急需一种快速有效的水环境监测数据分析处理方法。为此,本文根据项目需求,分析了监测样本的基本特征,研究了常用的数据分析方法,提出了一种适用于三峡库区水环境监测的快速数据分析算法。论文主要工作如下:(1)为了实现对库区水环境的实时监测,搭建了基于WSN的三峡库区水环境监测平台,并依托该平台完成了对部分水质指标的采集,为库区水环境监测的数据分析提供了实时数据样本。(2)为了实现对监测数据的高效分析,对样本特征进行了研究,通过MySQL与Excel相结合的方法对其进行清洗,并运用SPSS软件完成了主成分分析,最终选定溶解氧(DO)、高锰酸盐指数(CODMn)及氨氮(NH3-N)3个水质指标作为特征因子。(3)研究了数据挖掘中常用的模糊C-均值(FCM)聚类算法,分析了其存在的缺点并提出了相应改进措施。针对传统FCM聚类算法对初始迭代中心敏感的问题,结合硬C-均值(HCM)聚类算法,采用快速模糊C-均值聚类算法(FFCM),实现了对初始迭代中心的改进,减少了迭代次数。(4)上述算法的改进,其聚类数目仍需人为设定,因此,结合Canopy算法,提出了一种自适应最佳聚类数的Canopy-FCM聚类算法。该算法既解决了对初始迭代中心的优化选取问题,又实现了最佳聚类数的自适应确定。理论分析及仿真结果表明,该算法比FCM算法和FFCM算法具有更优的聚类结果。

关键词：三峡库区无线传感器网络模糊聚类 Canopy算法水质分析

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作者：陈文璟

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中国传统村落空间分布特征及影响因素研究

中国传统村落空间分布特征及影响因素研究

作者：康璟瑶南京大学

学位级别：硕士

传统村落是我国物质与非物质文化遗产的重要载体,它们用一种生活博物馆的形式将地域文化、民族特色记录了下来,具有较高历史价值和研究价值。但在当前,随着城镇化的推进,传统村落也面临着挑战。为保护和发展传统村落,国家从2012年开始... 详细信息

传统村落是我国物质与非物质文化遗产的重要载体,它们用一种生活博物馆的形式将地域文化、民族特色记录了下来,具有较高历史价值和研究价值。但在当前,随着城镇化的推进,传统村落也面临着挑战。为保护和发展传统村落,国家从2012年开始公布传统村落名单,截止2016年底,国家相关部门公布了四批共计4153个传统村落名单。本文通过收集与传统村落有关的自然、社会、经济等数据,采用统计分析、空间分析等多种方法,运用最邻近分析、核密度分析、空间自相关分析、聚类分析等手段。对四批传统村落的空间分布特征进行研究,并定量分析传统村落的影响因素和机制,并在此基础上,对传统村落的类型进行划分,以求提出针对性的保护措施。结果表明:(1)传统村落在空间分布特征上差异明显,且具有边缘效应。在全国尺度上,4153个传统村落形成了五个集聚区,且根据核密度计算,这五个集聚区的密度等级也有所差异,按等级从高到低依次为:黔桂湘、皖浙赣、滇东南、滇西北和晋冀豫集聚区,西北和东北却是传统村落分布非常稀疏的地区。在区域尺度上分布也极不平衡,各省传统村落分布模式不同。各批次之间传统村落的变化也较大,不同批次传统村落形成了不同的空间格局。但总体上传统村落都趋向于在城市边界布局,具有边缘效应。(2)自然因素对在阈值内对传统村落呈现负向影响,且具规律性。高程、坡度、河流距离分布以2000 m、12.5%、15000 m为阈值,在阈值以内负向影响明显,阈值以外影响并不显著。自然因素的阈值,可以理解为传统村落对环境的最低需求值,或是对负向环境的耐受最高值。(3)人文因素对传统村落的影响各有差异,且具有复杂性。人口、民族展现出负向影响,且有较为明确的阈值,但其具体的机制又不相同:人口是村落存在的基础,因此,稀疏的人口不能产生较多的传统村落。但民族的负向影响却是中国多民族国家少数民族聚居形式所形成的特殊结果,其中蕴含着不同民族文化生活习惯上的差异。城市、交通因素对传统村落的影响则是双向的,分别以40%的城镇化率和0.75 km/km2的道路密度为临界值,初期为正向影响,后期为负向影响。此外,经济和旅游因素对传统村落的影响可能更为复杂,由于地域差异大,虽没有较好地进行拟合,但可能依然存在着双向影响。(4)依据空间差异性和空间共轭性,结合传统村落自身属性,可以将传统村落分为四大类型,分别为边远高山民族型、远郊高级发展型、远郊均质发展型和近郊沿海发达型,针对不同类型的传统村落,在保护发展的策略上应有所区别。

关键词：传统村落空间分布影响因素分类

生物学标记物在原发性高血压合并房颤患者中的临床研究

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生物学标记物在原发性高血压合并房颤患者中的临床研究

作者：祁玉璟兰州大学

学位级别：硕士

目的探讨原发性高血压合并心房颤动患者与非心房颤动患者生物学标记物的差异以及临床意义。方法本研究为病例对照研究,按照病例和对照进行1：1匹配。纳入符合原发性高血压入排标准的患者120例(均为兰州大学第二医院心血管内科住院患者)... 详细信息

目的探讨原发性高血压合并心房颤动患者与非心房颤动患者生物学标记物的差异以及临床意义。方法本研究为病例对照研究,按照病例和对照进行1：1匹配。纳入符合原发性高血压入排标准的患者120例(均为兰州大学第二医院心血管内科住院患者),按照是否合并心房颤动分为两组：合并心房颤动为病例组共63例(至少在入院前48小时内发生过心房颤动);不合并心房颤动为对照组共57例。统计病例组和对照组的基线资料(年龄,性别,体重指数,血压分级,心功能分级,是否合并糖尿病及冠心病)和临床资料(常规生化指标,心电图,超声心动图);比较两组的生物学标记物(C反应蛋白,白介素-6,同型半胱氨酸,肾素-血管紧张素-醛固酮系统,可溶性血栓调节蛋白,血管性血友病因子,血管细胞黏附因子-1)的差异。采用SPSS 19.0统计软件进行数据的统计学分析。结果两组患者的基线资料：年龄,性别,体重指数,血压分级,心功能分级,是否合并糖尿病,是否合并冠心病等均无统计学差异(P=0.061,P=0.141,P=0.275, P=0.152, P=0.263, P=0.342, P=0.074)。两组间的常规生化指标：肾功能指标(尿素,肌酐,尿酸)无统计学差异(P=0.102,P=0.391,P=0.256);电解质(钾,镁)无统计学差异(P=0.340,P=0.178);血脂(总胆固醇,甘油三酯,低密度脂蛋白胆固醇,高密度脂蛋白胆固醇),并计算血浆致动脉硬化指数(甘油三脂和高密度脂蛋白胆固醇比值的对数转换值),均无统计学差异(P=0.124,P=0.177, P=0.513, P=0.224, P=0.432)。应用心电图Cornell方法计算是否存在左心室肥厚,两组间无统计学差异(P=0.209)。采用超声心动图测量左心室收缩及舒张末期内径,两组间无统计学差异(P=0.339,P=0.886),两组间左心房前后径和左心室射血分数有统计学差异(P=0.008,P=0.043)。两组间C反应蛋白,白介素-6,同型半胱氨酸无统计学差异(P=0.053,P=0.214,P=0.421);血管紧张素Ⅰ、醛固酮、肾素活性无统计学差异(P=0.367,P=0.233,P=0.485),血管紧张素Ⅱ有统计学差异(P=0.026);可溶性血栓调节蛋白有统计学差异(P=0.002),血管性血友病因子和血管细胞黏附因子-1两组间无统计学差异(P=0.645,P=0.944)。结论与单纯高血压患者相比,高血压合并心房颤动患者在基线资料和生化指标无明显差异,但血管紧张素Ⅱ水平以及可溶性血栓调节蛋白水平在高血压合并心房颤动患者组明显升高,且有统计学差异。提示在心房颤动的发病过程中血管紧张素Ⅱ和可溶性血栓调节蛋白可能起到一定作用。

关键词：原发性高血压心房颤动生物学标记物病例对照研究

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超声场强化直接接触式膜蒸馏技术应用性研究

超声场强化直接接触式膜蒸馏技术应用性研究

作者：黄黉璟南昌大学

学位级别：硕士

本文针对当前膜蒸馏技术存在的膜通量低、膜污染、难以长期运行等限制其发展及大规模推广应用的关键问题，将超声波技术与膜蒸馏技术耦合，构建超声波辅助膜蒸馏工艺系统，开展超声波对强化膜蒸馏传质过程，缓解膜污染过程的研究，取得... 详细信息

本文针对当前膜蒸馏技术存在的膜通量低、膜污染、难以长期运行等限制其发展及大规模推广应用的关键问题，将超声波技术与膜蒸馏技术耦合，构建超声波辅助膜蒸馏工艺系统，开展超声波对强化膜蒸馏传质过程，缓解膜污染过程的研究，取得了如下成果： (1)考察了三种常用的膜蒸馏用膜（聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯）在超声波强化膜蒸馏过程中的应用效果。研究结果表明在强化膜通量方面，聚偏氟乙烯>聚丙烯>聚四氟乙烯，但超声波会使得聚偏氟乙烯膜的截留性能和机械强度明显下降;相同操作条件下，聚丙烯膜传热效率高，使得膜两侧温差明显减小，热能损失严重;在超声场作用下PTFE膜不仅能较好地满足机械性能和能耗方面的要求，还可以在保证高截留率的前提下使得膜通量提高30%左右，展现了较好的适应性。 (2)考察了疏水膜冷热侧温度、流速及原水盐浓度对直接接触式膜蒸馏过程的影响，优化了膜蒸馏工艺参数。结果表明提高膜热侧进口温度和流速能有效提高膜通量，降低膜冷侧进口温度以及提高冷侧流速对通量增加的作用并不明显，而原水盐浓度的上升则对膜通量有着消极作用。 (3)系统研究了原水浓度、流动路径以及工艺操作条件等因素对超声强化膜蒸馏传质效果的影响，确定了超声波强化膜蒸馏系统运行的最优参数。研究结果表明超声波的引入能明显提高膜蒸馏通量，优化工艺参数后，膜蒸馏通量可提高32%;原水经壳程循环流动时，低频高功率超声场、低温与低流速浓盐水比较有利于超声波对膜蒸馏通量的强化。在240小时连续超声强化膜蒸馏实验过程中，膜通量和产水电导率一直保持稳定，实验前后膜丝的晶体结构、疏水性能和机械强度变化不大。 (4)针对无机盐、胶体和有机物对膜蒸馏过程影响不同的特点，选取常见的NaCl、CaSO4、CaCO3、腐殖酸、硅溶胶、牛血清蛋白以及CaCl2—腐殖酸、CaCl2—硅溶胶、CaCl2—牛血清蛋白等混合体系作为研究对象，研究分析了连续浓缩过程中通量衰减的原因。研究结果表明，浓缩至4倍的情况下，处理NaCl溶液时通量衰减的主要原因在于NaCl晶体堵塞膜表面孔的行为使得传质阻力增大;CaSO4、CaCO3饱和溶液是由于晶体大量析出并覆盖膜表面而引起通量的下降;硅溶胶则是因为浓缩过程中SiO2不断凝聚形成絮体吸附在膜面上，同时强电解质CaCl2的加入能加速SiO2絮凝沉淀，导致通量迅速衰减;腐殖酸在水中荷负电，由于静电斥力的作用而松散地附在膜表面上，故对通量影响很小，但加入CaCl2后，Ca2+会与腐殖酸结合，形成的络合物在膜面上形成致密污染层，遮盖住大部分膜孔，严重影响膜通量;由于等电点为4.7， pH=7.0的牛血清蛋白溶液携带一定量的负电荷，故难以在膜面形成密实污染层，而Ca2+能促使牛血清蛋白在膜面上结垢，影响膜通量，此外由于BSA分子与PTFE膜间吸附力较强，部分BSA分子能轻易透过膜孔，膜截留性能将随着浓缩倍数的上升而逐渐减弱。 (5)结合上述溶液的不同污染机理，系统地对超声场缓解膜污染方面进行了探究。结果显示：超声场主要依靠空化作用产生的剪切力使得污染物远离膜表面以避免污染层的产生，来达到延缓通量下降的目的。故在处理NaCl溶液、CaCO3饱和溶液、腐殖酸溶液和牛血清蛋白溶液时，超声辐射对通量衰减的缓解收效甚微，而处理其他能在膜面形成厚实污染层的溶液时效果明显。

关键词：超声辐射直接接触式膜蒸馏强化传质膜污染阻垢

邻近基坑施工作用下盾构隧道横向变形及开裂特性研究

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岩石力学与工程学报 2016年第A02期35卷 4082-4093页

作者：杨雨冰周彪谢雄耀华南农业大学水利与土木工程学院广东广州510642 同济大学地下建筑与工程系上海200092

宁波地铁1号线某区间左线隧道在邻近基坑施工时产生较大位移和横向变形以及严重的管片结构开裂和破损现象。基于现场测试结果总结管片结构的破损特征,采用横向变形和开裂特性相互分离的数值方法探讨邻近基坑施工作用下隧道的横向变形和... 详细信息

宁波地铁1号线某区间左线隧道在邻近基坑施工时产生较大位移和横向变形以及严重的管片结构开裂和破损现象。基于现场测试结果总结管片结构的破损特征,采用横向变形和开裂特性相互分离的数值方法探讨邻近基坑施工作用下隧道的横向变形和开裂特性,并预测管片环的开裂趋势。基于Plaxis的平面应变模型其收敛变形预测值小于测试值,坑内降水是导致该隧道产生较大刚体位移的重要原因。衬砌环"横椭圆"变形模式决定了其开裂范围,即拱顶和拱底附近为易开裂部位,相对最大裂缝宽度总出现在拱顶或拱底附近,这与现场观测结果一致。当竖向收敛增量达到1%隧道外径时,靠近基坑一侧的拱底宏观裂缝在管片厚度方向贯穿,成为贯穿裂缝。

关键词：隧道工程基坑施工横向变形开裂特性