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基于多目标决策的矿山采石场边坡生态修复设计参数优选

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安全与环境工程 2024年第1期31卷 282-290页

作者：卢明明黄在智孙侃中交和美环境生态建设有限公司湖北武汉430030

为合理确定矿山采石场边坡生态修复设计参数,基于多目标决策的理念,首次提出一套适用于矿山采石场边坡生态修复设计参数优化的技术方案,并以广西某废弃石灰岩矿山采石场高陡岩质边坡生态修复治理工程设计为例开展实例研究,提出以削坡坡... 详细信息

为合理确定矿山采石场边坡生态修复设计参数,基于多目标决策的理念,首次提出一套适用于矿山采石场边坡生态修复设计参数优化的技术方案,并以广西某废弃石灰岩矿山采石场高陡岩质边坡生态修复治理工程设计为例开展实例研究,提出以削坡坡度、坡高和平台宽度为决策变量,建立地质安全性-生态修复效益-工程总成本多目标决策模型,利用灰色关联分析评价模型对方案进行选优,得到该边坡生态修复治理工程的最优削坡设计参数组合。结果表明:本边坡削坡设计参数的最优组合是坡度为75°、坡高为6m、平台宽度为3.5m。研究结果可为类似边坡工程的生态修复设计优化提供重要参考,具有一定的实际应用价值。

关键词：矿山采石场边坡生态修复优化设计多目标决策地形重塑

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兰新二线祁连山铁路1号隧道温度场规律现场实测研究

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铁道标准设计 2024年

作者：郭硕栋刘晓瑞徐冲郭佳奇毋文涛中铁第一勘察设计院集团有限公司河南理工大学土木工程学院

高海拔寒冷地区铁路长隧道由于隧道长度长，技术要求高，且现场实测的气温数据偏少，导致无法探明其温度场的变化规律，不能为相应工程的防寒设计提供理论指导。以新建兰新二线祁连山隧道为工程依托，通过寒区隧道自动化智能监测技术对... 详细信息

高海拔寒冷地区铁路长隧道由于隧道长度长，技术要求高，且现场实测的气温数据偏少，导致无法探明其温度场的变化规律，不能为相应工程的防寒设计提供理论指导。以新建兰新二线祁连山隧道为工程依托，通过寒区隧道自动化智能监测技术对祁连山隧道洞外气象要素、洞内空气温度以及纵向温度进行监测，研究其温度场的变化规律。研究结果表明：祁连山隧道受大量自然风影响，无论是在夏季还是冬季均形成由洞外吹向洞内的主导风流；随着隧道进口距离的增加，年平均温度总体成线性函数形式上升，年温度振幅近似呈幂函数形式减小；随着隧道出口距离的增加，年平均温度总体呈线性函数形式上升，年温度振幅近似呈对数函数形式减小；隧道沿纵向长度变化规律受超净压差和热位差影响较大，进深越靠近中心部位空气温度越趋于稳定，其中两相邻断面最大空气温度幅度差为15.5℃；隧道洞口两侧的断面负温时间较长，且负温时间占全年时间的比例最大值为55.8%，进口负温段长度约1 500 m，出口负温段长度约5 000 m；最冷月的隧道纵向空气温度变化规律总体先上升，而后在2 500m以后呈下降趋势，且出口端温度比进口段平均温度低11.7 ℃。

关键词：寒区隧道铁路隧道温度场纵向温度空气温度变化规律现场实测

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大直径泥水盾构掘进参数智能预测研究

长江科学院院报 2024年

作者：李健陶博文蔡琦姚建强王赶中交隧道工程局有限公司地下空间科学研究院北京交通大学土木建筑工程学院

依托北京市东六环改造项目中京哈高速-潞苑北大街标段大直径泥水盾构隧道工程，结合地应力提取与掘进断面地层信息编码的地质数据处理方法，建立考虑地质条件的盾构参数智能预测模型，提出包含数据获取、数据预处理、数据分解、智能预... 详细信息

依托北京市东六环改造项目中京哈高速-潞苑北大街标段大直径泥水盾构隧道工程，结合地应力提取与掘进断面地层信息编码的地质数据处理方法，建立考虑地质条件的盾构参数智能预测模型，提出包含数据获取、数据预处理、数据分解、智能预测模型构建、模型训练与测试、结果评价与分析的一套智能预测分析方法，并对依托工程的盾构掘进参数进行了预测分析。结果发现在考虑地质条件后，盾构推力与刀盘扭矩的预测精度分别提高了38.53%与44.86%，保证了后续盾构掘进的施工安全。相关研究成果可为后续类似工程提供参考。

关键词：盾构隧道掘进参数智能预测地质编码盾构推力刀盘扭矩

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玄武岩纤维增韧环氧沥青及其混合料性能研究

公路 2024年第9期69卷 285-290页

作者：李靖曹海波任海生青海省交通规划设计研究院有限公司西宁市810000 中交第一公路勘察设计研究院有限公司西安市710075 东南大学南京市210096

通过对环氧沥青及玄武岩纤维性能的分析,采用玄武岩纤维对环氧沥青及其混合料进行增韧改性以期改善环氧沥青混合料的低温性能和抗疲劳性能;通过扫描电镜对玄武岩纤维与环氧沥青的混合胶浆进行观察,发现玄武岩纤维与环氧沥青之间存在着... 详细信息

通过对环氧沥青及玄武岩纤维性能的分析,采用玄武岩纤维对环氧沥青及其混合料进行增韧改性以期改善环氧沥青混合料的低温性能和抗疲劳性能;通过扫描电镜对玄武岩纤维与环氧沥青的混合胶浆进行观察,发现玄武岩纤维与环氧沥青之间存在着较好的黏附作用,玄武岩纤维在环氧沥青内部可形成空间三维网状结构,能有效传递分散应力,起到加筋增韧作用;通过掺入不同用量的玄武岩纤维制备了增韧环氧沥青,采用直接拉伸试验和BBR试验评价了增韧环氧沥青的性能。结果表明:玄武岩纤维增韧环氧沥青具有充足的容留时间,随着玄武岩纤维掺量的增加,增韧环氧沥青的拉伸性能和低温性能得到不断增强,纤维掺入量达到4%之前增强速率较为明显,而纤维掺入量超过4%后,性能的增强速率减缓。制备玄武岩纤维增韧环氧沥青混合料,并对其低温性能和抗疲劳性能进行分析,研究发现:随着玄武岩纤维的掺量增多,环氧沥青混合料的低温性能总体呈增大趋势,当玄武岩纤维掺量为0.4%时,环氧沥青混合料的最大弯拉应变提高了18.9%,抗弯拉强度提高22.5%,玄武岩纤维能够有效地增强环氧沥青混合料在低温下的承受荷载能力和抗变形能力,在重载作用下,玄武岩纤维增韧环氧沥青混合料的抗疲劳性能优于普通环氧沥青混合料。

关键词：沥青混合料玄武岩纤维环氧沥青增韧改性疲劳性能低温性能

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持续降雨对软岩浅埋隧洞施工稳定性影响及控制措施

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华北水利水电大学学报(自然科学版) 2024年

作者：辛讲合耿弈勾奇庆梁斌乔亚宾中交第一公路勘察设计研究院有限公司河南科技大学土木建筑学院中交二公局第四工程有限公司

为研究持续降雨对软岩浅埋隧洞施工稳定性影响，依托深圳市石岩南8#输水隧洞工程，运用现场监测和数值模拟对隧洞施工过程中持续降雨所造成的初支局部变形、开裂等问题进行分析，探讨持续降雨条件下不同因素对稳定性的影响规律，并提出... 详细信息

为研究持续降雨对软岩浅埋隧洞施工稳定性影响，依托深圳市石岩南8#输水隧洞工程，运用现场监测和数值模拟对隧洞施工过程中持续降雨所造成的初支局部变形、开裂等问题进行分析，探讨持续降雨条件下不同因素对稳定性的影响规律，并提出控制措施。结果表明：围岩含水率提高对隧洞施工稳定性影响最为明显，当围岩含水率超过26%时，围岩变形及初期支护最大主应力增幅较大，若含水率超过30%，则围岩位移均发生突变；隧洞埋深增加对围岩和支护结构均存在不利影响，需对隧洞不同埋深选择合适支护措施；围岩变形随初期支护施加的提前而减小，但为充分发挥围岩承载力，围岩释放率40%～60%时为最佳支护时机；采用综合控制措施使隧洞围岩拱顶沉降与净空收敛较处理前分别减少153.56 mm和93.09 mm，有效提高了隧洞施工稳定性。

关键词：软岩浅埋隧洞持续降雨施工稳定性控制措施

高速公路沥青路面施工工程抗变形能力模拟分析

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建筑机械 2024年第5期 181-185页

作者：周宝宏李辉中交第二公路工程局有限公司陕西西安710065

为了研究不同沥青路面抗变形能力,文章依托怀集至阳江港高速公路中的怀集至郁南路段,使用FLAC与PFC耦合数值模拟的研究方法建立计算模型,采用接触滑动模型对施工工程材料的参数进行设置,统计在不同厚度与曲率半径下沥青路面的拉应力,并... 详细信息

为了研究不同沥青路面抗变形能力,文章依托怀集至阳江港高速公路中的怀集至郁南路段,使用FLAC与PFC耦合数值模拟的研究方法建立计算模型,采用接触滑动模型对施工工程材料的参数进行设置,统计在不同厚度与曲率半径下沥青路面的拉应力,并对级配碎石基层沥青路面与水稳基层沥青路面的抗变形能力进行分析。结果标明,当路面的曲率半径为2000~5000m时,级配碎石基层沥青路面的拉应力为0.224~0.275MPa,水稳基层沥青路面拉应力为0.104~0.178MPa,级配碎石基层沥青路面拉应力相比增加了0.120~0.097MPa。使用级配碎石基层沥青路面进行施工,其拉应力较大,抗变形能力大于水稳基层沥青路面,具有良好的推广意义。

关键词：路面工程沥青路面高速公路施工工程抗变形能力耦合数值模拟

丘陵破碎地带采空区上覆岩层结构稳定性及加固措施

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金属矿山 2024年

作者：欧阳习满勾奇庆韩仕学梁斌中交二公局第四工程有限公司河南科技大学土木建筑学院

依托郑洛高速公路ZLGSTJ-2标段工程米河煤矿区某路基段施工工程，针对丘陵破碎地带采空区上覆岩层结构存在地下空洞、裂缝和塌陷等对临近高速公路建设及运营构成潜在重大安全隐患问题，通过力学平衡分析法计算高速公路荷载作用下采空区... 详细信息

依托郑洛高速公路ZLGSTJ-2标段工程米河煤矿区某路基段施工工程，针对丘陵破碎地带采空区上覆岩层结构存在地下空洞、裂缝和塌陷等对临近高速公路建设及运营构成潜在重大安全隐患问题，通过力学平衡分析法计算高速公路荷载作用下采空区临界深度，进而对采空区上覆岩层结构稳定性进行评价，并结合数值模拟分析不同因素对上覆岩层结构稳定性的影响，提出合适的采空区注浆加固措施。结果表明：在地表新增荷载作用下最大采宽处采空区临界深度为111.07 m，大于该段采空区深度，从而上覆岩层处于不稳定状态；采空区的埋深及宽度与上覆岩层的竖向位移呈正相关，煤层倾角则呈负相关；地表新增荷载会加剧上覆岩层应力变化，增大变形程度，导致顶板产生开裂、垮落现象；采用全充填注浆法进行处治后，芯样试验得出所取的浆液结石体的单轴抗压强度均大于0.6 MPa，注浆效果检测指标均符合要求。

关键词：丘陵破碎地带采空区高速公路上覆岩层结构稳定性地表新增荷载注浆加固

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既有设施拆除固废再利用的碳减排效益评价

公路 2024年第7期69卷 285-291页

作者：杨明罗晶张冬张静波李卓智中交第二公路勘察设计研究院有限公司武汉市430056 中国地质大学(武汉) 武汉市430070 福州大学福州市350116

为评价公路工程改扩建项目既有设施拆除固废的碳排放量,提出了一种拆除固废回收再利用的碳减排量效益评价方法。运用生命周期评价理论,通过建立拆除的既有设施破碎、加工、运输、建造利用全过程的碳排放活动清单,确定碳排放范围与因子,... 详细信息

为评价公路工程改扩建项目既有设施拆除固废的碳排放量,提出了一种拆除固废回收再利用的碳减排量效益评价方法。运用生命周期评价理论,通过建立拆除的既有设施破碎、加工、运输、建造利用全过程的碳排放活动清单,确定碳排放范围与因子,然后进行碳排放量计算,最后根据计算结果,进行既有设施拆除固废利用优选方案的决策与评价。依托京港澳高速公路东莞段改扩建工程,进行的既有设施拆除利用的碳减排效益计算结果表明,与利用天然材料相比,既有设施拆除固废加工产生的骨料再生利用单位碳减排效益为4.26~22.53 kg/m^(3),碳减排效益从高到低的利用方案分别为特殊路基处理>级配碎石底基层>水稳碎石基层>水泥混凝土路面面层>桥面现浇整体化层>排水防护工程>新泽西护栏。结合施工组织计划决策的推荐方案可利用建筑固废39.4万m^(3),节省砂石骨料20.02万m^(3),预期可减碳207.05万kg,再生骨料平均减碳效益约10.34 kg/m^(3)。

关键词：公路工程改扩建既有设施拆除利用碳减排

基于响应面试验设计的深基坑降水开挖地表沉降特性

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地质科技通报 2024年第5期43卷 181-196页

作者：程昊陈辉张抒贾瀚英中国地质大学(武汉)湖北巴东地质灾害国家野外科学观测研究站武汉430074 中交第二航务工程勘察设计院有限公司武汉430071 四川省第七地质大队四川乐山614000 中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司长沙410007

受降水与开挖作用的共同影响,基坑周边土体会持续发生地表沉降变形,对基坑稳定以及周边环境都产生显著影响。为厘清基坑工程降水开挖过程中地表沉降的影响工况因素,并在此基础上建立经验模型,选取杭州地区典型江河阶地二元结构地层组合... 详细信息

受降水与开挖作用的共同影响,基坑周边土体会持续发生地表沉降变形,对基坑稳定以及周边环境都产生显著影响。为厘清基坑工程降水开挖过程中地表沉降的影响工况因素,并在此基础上建立经验模型,选取杭州地区典型江河阶地二元结构地层组合的深基坑为案例,开展了系统研究。首先,基于降水开挖作用下的土体变形机理,结合变形实测数据,提出了一种结合摩尔库伦(MC)与修正剑桥(MMC)本构关系开展基坑降水开挖沉降过程的数值分析方法。进一步采用响应面试验设计方法(RSM),考虑多种工况因素及其交互作用,建立了研究区内二元地质结构条件下基坑降水开挖地表沉降的经验模型,并分析了地表沉降分区特征。结果表明,地下水位降深(H_d)对地表沉降影响最为显著,其次为地下连续墙深度(H_w)与开挖宽度(B),其中B与H_d交互作用也较为显著。据此建立的回归模型可以较为准确地预测地表最大沉降量。本研究不仅为类似地层条件的基坑工程提供了经验模型,也为基坑设计、施工和监测提供了实用框架,对有效控制基坑及周边环境的沉降变形具有重要价值。

关键词：基坑地表沉降降水开挖响应面试验设计方法沉降分区