检索结果-南通市图书馆

DT-CWT-LMS自适应降噪模型构建及其在隧道监测工程中的应用

维普期刊数据库评论

在线全文

维普期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

隧道建设（中英文） 2024年第5期44卷 973-983页

作者：李子祥蔡海兵程桦侯公羽安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001 中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院北京100083

针对隧道工程监测现场应用布里渊光时域反射仪(BOTDR)系统存在的问题,提出基于双树复小波变换(DT-CWT)和改进的LMS算法的组合降噪模型,用于对BOTDR分布式光纤监测信号进行降噪处理。首先,基于双树复小波变换算法分解原始信号;然后,使用... 详细信息

针对隧道工程监测现场应用布里渊光时域反射仪(BOTDR)系统存在的问题,提出基于双树复小波变换(DT-CWT)和改进的LMS算法的组合降噪模型,用于对BOTDR分布式光纤监测信号进行降噪处理。首先,基于双树复小波变换算法分解原始信号;然后,使用样本熵作为目标函数自动选择最优小波分解层数的模型,并基于优化双曲余弦函数改进LMS算法的收敛速度和收敛性;最后,为验证所提出算法的有效性,进行BOTDR温度信号降噪试验。试验结果表明:1)DT-CWT-LMS算法的降噪效果明显优于传统的小波阈值降噪方法,在6个温度梯度上的平均SNR值比WDD、EMT、EMD分别高出43.98%、17.5%、8.4%,平均RMSE值分别降低33.18%、17.14%、9.23%,平均SE值分别降低29.04%、21.17%、20.67%。为验证所提算法在工程现场的有效性,依托北京地铁隧道监测项目,使用DT-CWT-LMS算法对光纤监测信号进行降噪研究,降噪后信号的样本熵平均降低幅为64.03%;2)和常规WDD、EMT、EMD 3种方法相比,DT-CWT-LMS算法在3条光纤上的表现均优于其他3种算法,在1号、2号、3号光纤上的SNR指标比其他3种算法的平均值分别高出22%、38%、27%,说明该算法可作为隧道工程光纤监测信号的一种有效降噪方法。

关键词：隧道监测信号降噪分布式光纤技术小波分析

公路隧道喷射型ECC物理力学性能及其喷层稳定性

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

工程科学与技术 2024年第3期56卷 109-121页

作者：胡时李晓芳蔡海兵韩辰悦宋海清安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001 清华大学山西清洁能源研究院山西太原030032 同济大学土木工程学院上海200092 安徽文达信息工程学院城市建设学院安徽合肥231201

传统纤维增强水泥基复合材料(ECC)存在成本高、收缩大和应用场景局限等问题,且关于开挖扰动下公路隧道喷射型ECC层稳定性的研究尚不完善,此外缺乏对其工程应用后的监测评估。基于此,本文研究了公路隧道喷射型ECC的物理力学性能,分析了... 详细信息

传统纤维增强水泥基复合材料(ECC)存在成本高、收缩大和应用场景局限等问题,且关于开挖扰动下公路隧道喷射型ECC层稳定性的研究尚不完善,此外缺乏对其工程应用后的监测评估。基于此,本文研究了公路隧道喷射型ECC的物理力学性能,分析了开挖扰动下围岩及喷射型ECC层的稳定性,并通过现场监测分析了其应用效果。结果表明:将脱硫石膏、混杂纤维、机制砂、膨胀剂和减缩剂引入ECC中,所研发的喷射型ECC物理力学性能满足公路隧道喷射混凝土的要求。基于数值模拟,当支护12 m后,喷射型ECC层的拉伸和压缩最大主应力较C25喷射混凝土(C25SC)层分别提高了36.8%、28.4%,并且其内侧拱顶的最大竖向位移较C25SC可降低3.15%,仅为1.23 mm。基于现场实测,在近似相同的围岩地质条件下,使用喷射型ECC较C25SC,能够降低10.26%的竖直沉降变形,此外其喷层表面未发现开裂、线状渗水等情况。因此,喷射型ECC在公路隧道支护领域具有广阔的应用前景。

关键词：喷射型ECC 公路隧道物理力学性能数值模拟稳定性

同方期刊数据库

干湿循环机制下类岩-HDSC组合体的氯盐单向侵蚀试验及机理研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

混凝土 2024年第1期 50-55,63页

作者：张凯蔡海兵李晓芳胡时安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001 安徽文达信息工程学院安徽合肥230032

高延性喷射型混凝土(HDSC)是一种新型的工程凝胶复合材料,用于隧道、矿井等的修复工作。以10%质量分数的氯盐溶液为侵蚀介质,对类岩-HDSC组合体进行为期200 d干湿循环试验,探究了干湿循环条件下氯离子对类岩-HDSC组合体的单向侵蚀机理... 详细信息

高延性喷射型混凝土(HDSC)是一种新型的工程凝胶复合材料,用于隧道、矿井等的修复工作。以10%质量分数的氯盐溶液为侵蚀介质,对类岩-HDSC组合体进行为期200 d干湿循环试验,探究了干湿循环条件下氯离子对类岩-HDSC组合体的单向侵蚀机理。试验结果表明:由于氯离子的结合作用,并且Friedel盐和氯盐晶体对组合体内部孔隙的填充效应,导致组合体破坏程度随循环次数的增加而增大,且内部损伤出现的时间会随着循环次数的增加而前移;单轴压缩下组合体的弹性能与耗散能比例总体呈负相关;氯盐侵蚀深度增长速率后期受纤维影响较大,纤维具有一定的抗氯离子侵蚀能力。

关键词：侵蚀机理能量演化应力-应变曲线侵蚀深度破坏形态 Friedel盐

声发射定位技术在锚杆拉拔脱黏实验教学中的应用

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

实验技术与管理 2024年第7期41卷 162-168页

作者：石浩庄剑韬冯吉昊宋雷张后全蔡海兵王国柱安刚建安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116 中国石化中原油田分公司石油工程技术研究院河南濮阳457001 中铁四局集团第四工程有限公司安徽合肥230041

该文针对锚杆拉拔脱黏实验教学存在的问题,引入了声发射(AE)定位技术,成功将锚杆脱黏过程进行了三维可视化。文章详细探讨了AE定位技术的基础原理、关键算法、实验设置及数据处理流程,详细阐述了该技术在锚杆脱黏监测中的应用方法,验证... 详细信息

该文针对锚杆拉拔脱黏实验教学存在的问题,引入了声发射(AE)定位技术,成功将锚杆脱黏过程进行了三维可视化。文章详细探讨了AE定位技术的基础原理、关键算法、实验设置及数据处理流程,详细阐述了该技术在锚杆脱黏监测中的应用方法,验证了AE定位技术在锚杆拉拔脱黏实验教学中的有效性。该实验课程不仅丰富了土木工程专业的实验教学内容,而且通过结合前沿监测技术,展示了跨学科技术整合在解决复杂工程问题中的重要作用。这一教学案例促进了学生对工程实际问题复杂性的理解,激发了他们对探索未知领域的兴趣,引导他们进行创新性思考。

关键词： AE定位锚杆拉拔脱黏过程实验教学三维可视化

维普期刊数据库评论

在线全文

维普期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于学科交叉的岩体损伤监测实验教学

实验技术与管理 2024年第2期41卷 244-249页

作者：郑强强荣传新徐颖蔡海兵唐彬程兵吕闹郭亚楠安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001 中国科学技术大学蒙城地球物理国家野外科学观测研究站安徽蒙城233500 安徽理工大学化学工程学院安徽淮南232001 霍州煤电集团有限责任公司庞庞塔煤矿山西吕梁033200

为解决传统岩体损伤监测中岩体内部损伤可视化的难题,基于学科交叉理念引入了地震学中的地震成像技术。分析了地震成像的原理、理论算法、实验过程和数据处理方法,详细阐述了地震成像技术在岩体损伤监测实验中有别于地震监测的细节问题... 详细信息

为解决传统岩体损伤监测中岩体内部损伤可视化的难题,基于学科交叉理念引入了地震学中的地震成像技术。分析了地震成像的原理、理论算法、实验过程和数据处理方法,详细阐述了地震成像技术在岩体损伤监测实验中有别于地震监测的细节问题。通过以室内受载岩石的损伤监测为实验教学案例,并将受载岩石内部的损伤进行可视化,揭示了荷载作用下岩石内部损伤的演化规律,弥补了传统岩体损伤监测的缺陷,启发了学生的学科交叉思维,引导他们关注并解决学科交叉过程中的部分“不兼容”问题。

关键词：学科交叉岩体监测地震成像实验教学损伤演化

玻化微珠-水泥/水玻璃隔热注浆材料正交试验

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

安徽理工大学学报（自然科学版） 2024年第3期44卷 53-60页

作者：姚韦靖刘涛蔡海兵许小健马祥钟能安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001 芜湖市勘察测绘设计研究院有限责任公司博士后工作站安徽芜湖241000 安徽理工大学矿山建设工程安徽省高校重点实验室安徽淮南232001

目的为解决深部矿井开采出现的高温热害问题,提出以玻化微珠为掺合料的水泥/水玻璃注浆材料进行隔热支护的新思路。方法采用正交试验的方法,研究水灰比(因素A)、玻化微珠掺量(因素B)、水玻璃与水泥浆体积比(因素C)3种因素对注浆材料性... 详细信息

目的为解决深部矿井开采出现的高温热害问题,提出以玻化微珠为掺合料的水泥/水玻璃注浆材料进行隔热支护的新思路。方法采用正交试验的方法,研究水灰比(因素A)、玻化微珠掺量(因素B)、水玻璃与水泥浆体积比(因素C)3种因素对注浆材料性能的影响。结果获得最优配比为A_(1)B_(3)C_(3),90d抗压强度为20.2MPa,即水灰比为0.6,玻化微珠掺量为45kg/m^(3),水玻璃与水泥浆体积比为0.6。3种因素对抗压强度的影响顺序为水灰比影响最大,其次是水玻璃与水泥浆体积比,最后是玻化微珠掺量;对于胶凝时间,水玻璃与水泥浆体积比有较为显著影响,玻化微珠掺量、水灰比影响较小;对于结石率,玻化微珠掺量和水灰比影响显著,其中后者影响更为显著,最后是水玻璃与水泥浆体积比,结石率最大可接近。结论该种新型隔热注浆材料强度大、结石率大,能够满足井下注浆施工的要求,对于井巷主动隔热环境控制有一定参考。

关键词：注浆材料玻化微珠正交试验强度胶凝时间结石率

管幕冻结隧道“顶管−冻土”复合结构力学特性试验研究

维普期刊数据库评论

在线全文

维普期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

煤田地质与勘探 2022年第12期50卷 159-169页

作者：段寅荣传新蔡海兵龙伟深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室安徽淮南232001 安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001

拱北隧道暗挖段作为港珠澳大桥珠海连接线的重点工程,首次运用管幕冻结法进行施工。该法综合管幕法和人工地层冻结法的优势,可在隧道断面形成“顶管−冻土帷幕”复合支护体系,有效实现“承载”与“顶管间止水”的双重目标,确保隧道开挖... 详细信息

拱北隧道暗挖段作为港珠澳大桥珠海连接线的重点工程,首次运用管幕冻结法进行施工。该法综合管幕法和人工地层冻结法的优势,可在隧道断面形成“顶管−冻土帷幕”复合支护体系,有效实现“承载”与“顶管间止水”的双重目标,确保隧道开挖时的稳定与安全。为获得“顶管−冻土”复合结构的温度、变形与力学特性,基于相似理论自主研发构建一套相似模型试验系统并开展试验研究,同时利用有限元软件COMSOL Multiphysics建立数值计算模型进行模拟验证。结果表明:复合结构的冻结温度场因空、实顶管及其内部冻结器的布置形式呈现不均匀分布特征,冻土形成速率在冻结后期明显变缓;土体竖向冻胀变形在60~160 min内急剧增大,且冻胀量随深度增加而增大,整体规律与温度场分布密切相关;土体冻结产生的冻胀力对顶管水平受力影响较大,空顶管相对刚度较小而产生较大水平变形;在加载阶段,顶管受力与变形均以竖向为主。因空、实顶管刚度差异和冻土厚度不均匀的共同影响,空顶管竖向变形包含了“弯曲”与“压扁”并具有非线性特征,其跨中截面底部竖向位移峰值约为实顶管的1.6倍;加载至0.28 MPa时,管间冻土首先发生破坏,进而导致顶管间封水功能失效,实际施工中应重点监测空顶管的变形规律、管间冻土帷幕的温度变化及其完整性。研究成果可为管幕冻结法的施工与监测提供参考,也可为热力耦合数值计算模型提供验证依据。

关键词：管幕冻结复合结构力学特性相似模型试验

地铁双线隧道冻结施工期地表冻胀解析预测方法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

铁道科学与工程学报 2023年第6期20卷 2198-2209页

作者：李孟凯蔡海兵洪荣宝安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001

隧道人工冻结施工期地层的冻胀现象会对工程周边环境产生不良影响,合理的地表冻胀预测方法对隧道冻结设计和施工具有重要意义。为此,针对地铁双线隧道冻结施工期地表冻胀问题,考虑土体结冰温度,同时假设冻结管管壁温度恒定,采用单管冻... 详细信息

隧道人工冻结施工期地层的冻胀现象会对工程周边环境产生不良影响,合理的地表冻胀预测方法对隧道冻结设计和施工具有重要意义。为此,针对地铁双线隧道冻结施工期地表冻胀问题,考虑土体结冰温度,同时假设冻结管管壁温度恒定,采用单管冻结理论与平板冻结理论求解冻结锋面半径解析解。进而基于随机介质理论,考虑冻结壁发展过程,分别建立地铁双线隧道冻结壁交圈前后地表冻胀的历时预测模型,并采用Maple数学软件编制相应的数值计算程序,结合工程案例开展准确性分析,通过对比验证该预测模型的准确性,同时说明地表冻胀位移分析中考虑土体结冰温度及冻结壁平均温度的必要性。最后,采用因素分析法,分析3种隧道埋深(6,12,18 m)和4种隧道净距(0.25D,1.0D,2.0D,3.0D)条件下地表冻胀位移的演化规律。结果表明,随着隧道净距的增加,冻土层中产生的冻胀叠加效应逐渐减弱,双线隧道中心线处地表冻胀位移最大值逐渐减小,其形态存在由“双峰”型向“单峰”型转换的过程;当隧道净距恒定时,随着隧道埋深的增加,地表冻胀位移整体呈下降趋势,隆起形态由“单峰”型转为“双峰”型,且隧道埋深对于地表隆起形态的影响程度大于隧道净距。研究成果可为隧道冻结施工期地表冻胀的预测提供理论依据。

关键词：隧道工程冻胀预测结冰温度地表冻胀冻结理论随机介质理论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

厚松散层薄基岩地层井筒偏斜综合治理技术

煤炭科学技术 2023年第1期51卷 260-271页

作者：程桦彭世龙姚直书荣传新蔡海兵安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001 安徽建筑大学建筑结构与地下工程安徽省重点实验室安徽合肥230022

针对厚松散层薄基岩地层井筒偏斜综合治理技术难题,以山东巨野矿区郭屯煤矿偏斜井筒地面注浆治理工程为背景,基于井筒松散层段偏斜与竖向压缩变形共存且向非对称开采工作面方向偏斜的全新破损特征,揭示郭屯煤矿井筒偏斜与竖向压缩变形机... 详细信息

针对厚松散层薄基岩地层井筒偏斜综合治理技术难题,以山东巨野矿区郭屯煤矿偏斜井筒地面注浆治理工程为背景,基于井筒松散层段偏斜与竖向压缩变形共存且向非对称开采工作面方向偏斜的全新破损特征,揭示郭屯煤矿井筒偏斜与竖向压缩变形机理,分析认为该2种特征分别是煤层非对称开采引发的底含非均匀疏水固结沉降叠加作用下地层水平倾覆推力和竖向附加力所致。本着确保安全、不停产治理的原则,制定了在役偏斜井筒不停产地面注浆综合治理方案,研发了系列井筒偏斜综合治理技术:(1)保护在役井筒“泄压-预警”双控地面高压注浆技术;(2)厚松散层单孔多层段注浆新型套管与施工工艺;(3)厚松散层地面注浆参数工程化确定方法;(4)在役井筒不停产运营下深孔高压注浆治理预警技术。综合监测结果表明:郭屯煤矿主、副、风3个偏斜井筒治理工程注浆过程中严格按照厚松散层薄基岩条件下偏斜井筒不停产综合治理技术进行实施,完成注浆孔钻探工程量31 026.8 m,注浆量达到35 536.66 m3,实现了矿井不停产注浆治理;治理后井筒向北向西不再继续偏移,主井井筒注浆期井口处向北和向西偏斜量分别减小12 mm和18 mm,副井井筒井口处向北和向西分别减小13 mm和41 mm,注浆结束1 a内井筒整体偏斜量仍继续减小并有回正趋势,且井筒周边下沉速率减缓,确保了井筒运营安全。研究成果在郭屯煤矿厚松散层薄基岩地层偏斜井筒地面高压注浆治理工程得到了成功应用,为今后在类似工程中应用提供参考依据和工程经验。

关键词：厚松散层井筒偏斜井筒支护不停产地面注浆泄压孔