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微生物诱导固结疏浚底泥填料路用力学性能

中国公路学报 2024年第7期37卷 100-111页

作者：方明镜林芝阳党云刘政伟易毅姚永胜武汉理工大学土木工程与建筑学院湖北武汉430074 湖北省交通规划设计院股份有限公司湖北武汉430051 重庆交通大学交通运输学院重庆400074

为探究基于微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)的疏浚底泥路基填料改良过程优化与路用性能提升可行性,采用混拌法对疏浚底泥进行改良并制备试件,通过无侧限抗压强度(UCS)、抗剪强度(DSS)和加州承载比(CBR)试验研究了改良疏浚底泥的路用基本力... 详细信息

为探究基于微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)的疏浚底泥路基填料改良过程优化与路用性能提升可行性,采用混拌法对疏浚底泥进行改良并制备试件,通过无侧限抗压强度(UCS)、抗剪强度(DSS)和加州承载比(CBR)试验研究了改良疏浚底泥的路用基本力学特性,并采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)辨析了典型土样的物质成分与微观形貌,揭示了不同养护环境、养护时间、菌液掺配比例及胶结物质浓度对微生物固化疏浚底泥力学性能的影响规律。研究发现:混拌MICP法可以用于疏浚底泥的强化处理,30℃且通风良好的养护环境更有利于试件强度的增长;试件强度随着胶结物质浓度的增大呈现先增加后减小的趋势,剪切性能由应变软化逐渐过渡为应变硬化;经过MICP改良后的试件在菌液掺量为100%、胶结水平为1.0 mol·L^(-1),环境温度为30℃且保持良好通风的条件下养护14 d,其UCS由0.16 MPa提升至0.96 MPa,剪切模量E50及黏聚力c、内摩擦角φ也表现出不同程度的提高,常用于表征填料路用性能的CBR提升了5.0%。XRD和SEM分析表明:土颗粒间方解石结晶是试件力学性能提升的原因。采用混拌法基于MICP改良后的疏浚底泥路用性能提升明显,满足路基上路床填料最低要求,可以用于高速公路路基填筑。

关键词：路基工程微生物诱导碳酸钙沉淀混拌法力学性能疏浚底泥

基于注意力机制的堆叠LSTM短时船舶交通流预测模型

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大连海事大学学报 2024年第1期50卷 57-65页

作者：廉清云孙伟李润生上海海事大学商船学院上海201306 上海海事大学信息工程学院上海201306

针对由短时船舶交通流数据的非线性与非平稳性特征导致的预测精度低的问题,提出基于注意力机制的堆叠LSTM船舶交通流预测模型。采用堆叠式LSTM神经网络捕捉短时船舶交通流数据的时序特征,并通过引入注意力机制更好地学习全局性特征,以... 详细信息

针对由短时船舶交通流数据的非线性与非平稳性特征导致的预测精度低的问题,提出基于注意力机制的堆叠LSTM船舶交通流预测模型。采用堆叠式LSTM神经网络捕捉短时船舶交通流数据的时序特征,并通过引入注意力机制更好地学习全局性特征,以提高船舶交通流预测精度。提取长江下游三个航段的船舶AIS数据构建船舶交通流数据集,并将其用于本文模型的训练和测试。结果表明,相较HA、ARIMA、GPR、LSTM和Seq2Seq等基线模型,在交通流量宏观参数预测中,本文模型的均方根误差和平均绝对误差两个评价指标均有所降低;与最优基线模型相比,本文模型在船舶交通流预测中表现出更高的精度,其均方根误差降低4.05%,平均绝对误差降低4.04%。

关键词：内河交通船舶交通流预测长短时记忆网络(LSTM) 堆叠LSTM 注意力机制

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城市内涝监测预警系统研发与应用

中国给水排水 2024年第14期40卷 107-112页

作者：杨彪钱原铭陈良志李家华黄黎明朱峰中交第四航务工程勘察设计院有限公司广东广州510290

为提升对暴雨洪涝的预报预警能力,在系统总结目前主流内涝预警方法的基础上,提出了一种将洪涝数值模拟与物联网技术相结合的内涝预警方法,并基于该方法研发了一套城市内涝监测预警系统,明确了预警等级内涵和预警发布原理。该方法及系统... 详细信息

为提升对暴雨洪涝的预报预警能力,在系统总结目前主流内涝预警方法的基础上,提出了一种将洪涝数值模拟与物联网技术相结合的内涝预警方法,并基于该方法研发了一套城市内涝监测预警系统,明确了预警等级内涵和预警发布原理。该方法及系统是对我国现有城市内涝预警技术的完善和优化,具有预警准确性高、时效性强、稳定性好等特点,并在实际应用中得到有效验证。

关键词：城市内涝数值模拟物联网监测预警

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道路石油沥青VOCs释放特征研究进展

公路 2024年第5期69卷 251-261页

作者：王文光谢瑾高雄周乾师长春陆福洋熊锐北京交通大学土木建筑工程学院北京市100044 南宁高速公路建设发展有限公司南宁市530029 广西上横高速公路有限公司南宁市530300 广西交通设计集团有限公司南宁市530011 长安大学材料科学与工程学院西安市710061

道路石油沥青在加工和使用过程中,会持续释放出大量具有毒性和致癌性的挥发性有机化合物(volatile organic compounds, VOCs),这些气体会对环境和人类造成严重危害。归纳了境内外研究成果,总结了道路石油沥青VOCs的主要成分;从环境及人... 详细信息

道路石油沥青在加工和使用过程中,会持续释放出大量具有毒性和致癌性的挥发性有机化合物(volatile organic compounds, VOCs),这些气体会对环境和人类造成严重危害。归纳了境内外研究成果,总结了道路石油沥青VOCs的主要成分;从环境及人类健康角度探讨了道路石油沥青VOCs的危害;综述了不同环境特征下道路石油沥青有害气体的释放机理;最后,将道路石油沥青生命周期分为4个阶段,对道路石油沥青全寿命周期VOCs的排放特征进行了分析;在此基础上,提出完善评价道路石油沥青VOCs危害的统一标准、从微观角度探究其释放机理、研发在开放环境中准确测量VOCs组成和浓度的测量方法是目前亟待解决的问题。

关键词：道路工程道路石油沥青沥青混合料沥青VOCs 沥青VOCs释放机理

预应力UHPC-RC无腹筋组合梁足尺模型抗弯试验及极限弯矩计算研究

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桥梁建设 2024年第4期54卷 53-60页

作者：吴红林孙向东季振明蒋峰马玉全哈尔滨工业大学交通科学与工程学院黑龙江哈尔滨150090 广东省交通规划设计研究院集团股份有限公司广东广州510507 广州大学土木工程学院广东广州510006

为了解预应力UHPC-RC无腹筋组合梁(简称组合梁)的抗弯性能,以2座组合梁桥实际工程为背景,分别制作25 m长工字形组合梁及30 m长箱形组合梁足尺模型进行抗弯试验,研究组合梁在弯曲荷载下的裂缝发展形态、荷载~挠度曲线及不同截面高度应变... 详细信息

为了解预应力UHPC-RC无腹筋组合梁(简称组合梁)的抗弯性能,以2座组合梁桥实际工程为背景,分别制作25 m长工字形组合梁及30 m长箱形组合梁足尺模型进行抗弯试验,研究组合梁在弯曲荷载下的裂缝发展形态、荷载~挠度曲线及不同截面高度应变等。结果表明:2种组合梁最终受弯破坏时,1条主裂缝快速发展为贯穿弯曲裂缝,组合梁裂缝细密;荷载~挠度曲线较为饱满,刚度折减较普通预应力混凝土梁明显推迟,结构性能更为优良;开裂前组合梁截面受力发展满足平截面假定,出现主裂缝后逐渐不满足平截面假定。为考虑组合梁截面在极限状态不满足平截面假定的情形,基于UHPC材料本构关系,提出采用体外预应力筋极限理论推导组合梁极限弯矩计算方法,并将该方法与平截面假定理论计算结果及试验结果进行对比。结果表明:提出的组合梁极限弯矩计算方法较平截面假定理论计算方法能更好地反映结构受力。

关键词： UHPC-RC组合梁预应力无腹筋梁裂缝发展平截面假定极限弯矩足尺模型试验计算方法

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独库高速阿尔先沟段雪崩空间分布及因子探测

干旱区研究 2024年第2期41卷 220-229页

作者：程秋连刘杰杨治纬张天意王斌新疆农业大学交通与物流工程学院新疆乌鲁木齐830052 新疆交通规划勘察设计研究院有限公司科技研发中心新疆乌鲁木齐830006

拟建独库高速公路阿尔先沟段地貌以高山峡谷为主,由于降雪和气候变化,雪崩频发。利用无人机遥感解译与现场调研协同调查的方法识别92个雪崩点,选取高程、坡度、地表切割度、地面粗糙度,积雪期最大积雪深度、最大风速、平均温度和平均降... 详细信息

拟建独库高速公路阿尔先沟段地貌以高山峡谷为主,由于降雪和气候变化,雪崩频发。利用无人机遥感解译与现场调研协同调查的方法识别92个雪崩点,选取高程、坡度、地表切割度、地面粗糙度,积雪期最大积雪深度、最大风速、平均温度和平均降雪量为驱动因子,运用地理探测器分析不同分辨率地形因子与雪崩稳定性的关系。结果表明:本研究区雪崩发育较为活跃,稳定性较差,但较多雪崩释放区、运动区位于山体坡面,堆积区位于远离拟建线路的谷底,对拟建线路影响较小。通过地理探测器分析,坡度、地面粗糙度对雪崩稳定性解释力与分辨率呈正相关,高程、地表切割度呈负相关,交互探测结果均是双因子增强或者非线性增强,且非线性增强比双因子增强更加显著,坡度与其他因子结合对雪崩稳定性影响至关重要。本研究可为雪崩易发性、危险性评价工作提供可靠的数据支撑,为独库高速公路的建设运营提供科学依据。

关键词：阿尔先沟雪崩地理探测器驱动因子空间分布

凹凸棒土/SBS复合改性沥青抗老化性能与热稳定性研究

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公路 2024年第8期69卷 339-345页

作者：秦坚唐基凯韦梦贤周乾赖淏师长春熊锐广西上横高速公路有限公司南宁市530300 广西交通设计集团有限公司南宁市530011 长安大学材料科学与工程学院西安市710064

为探究凹凸棒土对SBS改性沥青抗老化性能与热稳定性的影响,制备不同凹凸棒土掺量的复合改性沥青。研究了复合改性沥青老化前后的基本物理性能与化学组分变化,使用热重试验分析了复合改性沥青的热稳定性。结果表明:凹凸棒土的引入提升了... 详细信息

为探究凹凸棒土对SBS改性沥青抗老化性能与热稳定性的影响,制备不同凹凸棒土掺量的复合改性沥青。研究了复合改性沥青老化前后的基本物理性能与化学组分变化,使用热重试验分析了复合改性沥青的热稳定性。结果表明:凹凸棒土的引入提升了沥青的热稳定性,改善了沥青的高温性能,降低了沥青的老化速率;超过7.5%的凹凸棒土掺量可能对沥青性能产生负面影响,其最佳掺量不应超过7.5%。

关键词：道路工程沥青凹凸棒土沥青老化沥青热稳定性

矿渣+粉煤灰+聚丙烯酰胺固化硫酸盐渍土的物理力学性能

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岩土力学 2024年第S1期45卷 123-132页

作者：张荣卢正刘杰赵阳冯一诺中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室中国科学院大学环境岩土工程湖北省重点实验室新疆交通规划勘察设计研究院有限公司

硫酸盐渍土广泛分布于新疆地区，其盐胀性常常导致道路的开裂破坏。针对新疆地区硫酸盐渍土，采用粉煤灰+矿渣+聚丙烯酰胺（polyacrylamide，简称PAM）联合改性土的方法，通过盐胀试验、界限含水率试验、p H/总溶解固体/电导率试验、硫... 详细信息

硫酸盐渍土广泛分布于新疆地区，其盐胀性常常导致道路的开裂破坏。针对新疆地区硫酸盐渍土，采用粉煤灰+矿渣+聚丙烯酰胺（polyacrylamide，简称PAM）联合改性土的方法，通过盐胀试验、界限含水率试验、p H/总溶解固体/电导率试验、硫酸根离子浓度测试、无侧限抗压强度试验及冻融循环试验，研究了固化土的力学和物理化学性能。在此基础上，通过扫描电镜（scanningelectronmicroscope，简称SEM）试验分析了其改性机制和微观结构特征。结果表明：粉煤灰+矿渣+聚丙烯酰胺的无机有机相结合的方式不仅可以有效抑制硫酸盐渍土的盐胀量，而且可以改善盐渍土的力学性能、塑性及抗冻性。综合考虑经济性和适用性，当联合固化材料掺量达到15%，且PAM掺量为2%时最优，其抑制盐胀效果最佳；土体结构性和整体性变强，固化土7 d无侧限抗压强度达到993 kPa，相较天然土提高了3倍；土体抗冻融性得到明显的改善。

关键词：硫酸盐渍土粉煤灰矿渣聚丙烯酰胺固化土

基于目标检测技术的主船体结构外部裂纹检测方法

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船海工程 2024年第2期53卷 45-49页

作者：方昊昱向林浩尹康迪贾普阳中国船级社北京100007 北京理工大学北京100081

设计一种基于目标检测技术的主船体结构外部裂纹自动检测模型,该模型以YOLOv5为框架,首先基于路面开裂等公开数据集中已有的各类表面裂纹样本对模型进行预训练,再利用主船体结构外部裂纹数据集进行迁移训练。最终模型在验证集上的测试情... 详细信息

设计一种基于目标检测技术的主船体结构外部裂纹自动检测模型,该模型以YOLOv5为框架,首先基于路面开裂等公开数据集中已有的各类表面裂纹样本对模型进行预训练,再利用主船体结构外部裂纹数据集进行迁移训练。最终模型在验证集上的测试情况:当交并比大于0.5时的平均精度均值为0.92,证明了使用目标检测技术检测船体结构裂纹的可行性。利用该模型对无人机、机器人所采集的实时图像开展主船体结构外部裂纹检测,可提高验船师检验效率并降低检验成本。

关键词：船体结构裂纹检测目标检测