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预应力锚杆拉拔力学特性及临界锚固长度研究

岩石力学与工程学报 2024年第3期43卷 653-669页

作者：孙克国许炜萍黄谦武佩锋唐礼金鹏王金金张政西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室四川成都610031 中国铁路上海局集团有限公司合肥铁路枢纽工程建设指挥部安徽合肥230011 中交路桥南方工程有限公司北京101121

相较于非预应力锚杆而言,预应力锚杆在受到拉拔作用后呈现出特殊的支护力学特性。为深入探明预应力锚杆的这一特点,采用足尺室内实验和理论分析的方法研究预应力锚杆在受载后的力学响应情况,掌握预应力锚杆的支护力学特点及其机制,进一... 详细信息

相较于非预应力锚杆而言,预应力锚杆在受到拉拔作用后呈现出特殊的支护力学特性。为深入探明预应力锚杆的这一特点,采用足尺室内实验和理论分析的方法研究预应力锚杆在受载后的力学响应情况,掌握预应力锚杆的支护力学特点及其机制,进一步丰富和扩展了预应力锚杆的主动支护理论,并从锚固系统支护效果最优化的角度出发,基于二次开发手段提出一种预应力树脂锚杆临界锚固长度的数值计算方法。结果表明:(1)预应力施加后锚杆的荷载-位移曲线形态发生了明显变化,在前期支护刚度增加,同时出现荷载突变点,且随着预应力施加量值的增加,突变点处荷载从17.3 kN增加至54.6 kN;(2)预应力锚杆在受载后呈现出“先刚后强”的支护力学特性,在支护前期能够迅速达到较大的承载力,有效提高锚杆控制围岩变形的能力;(3)建立的数值分析模型很好地再现了锚固系统在受到拉拔荷载时的力学响应情况,基于该模型分析了不同锚固长度条件下锚固系统的承载能力峰值,确定了该实验条件下树脂锚杆的临界锚固长度为44 cm。相关研究成果对认识预应力锚固系统的支护力学特性和参数设计具有指导意义。

关键词：岩石力学预应力锚杆拉拔实验锚固长度支护力学

马鞍山长江公铁大桥主航道桥边辅跨钢桁梁顶推施工关键技术

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世界桥梁 2024年第4期52卷 35-41页

作者：秦体豪中国铁路上海局集团有限公司合肥铁路枢纽工程建设指挥部(宁安铁路有限责任公司) 安徽合肥230011

马鞍山长江公铁大桥主航道桥为(112+392+2×1 120+392+112) m三塔三索面钢桁梁斜拉桥,Z1号墩至Z3号塔之间的边辅跨钢桁梁长504 m,分为19个施工节段采用顶推法施工,节段总重26 446.73 t。合理设置顶推施工大临结构,优化架梁起重机和节点... 详细信息

马鞍山长江公铁大桥主航道桥为(112+392+2×1 120+392+112) m三塔三索面钢桁梁斜拉桥,Z1号墩至Z3号塔之间的边辅跨钢桁梁长504 m,分为19个施工节段采用顶推法施工,节段总重26 446.73 t。合理设置顶推施工大临结构,优化架梁起重机和节点式自动顶推系统,在顶推过程中对钢桁梁线形进行监测和纠偏,监测钢桁梁、钢导梁、临时墩及墩旁托架应力与沉降变形,确保钢桁梁顶推各项性能满足规范或计算限值要求;通过对架梁起重机、顶推系统及临时墩监测关键数据的实时采集分析,驱动BIM模型进行数据控制和全过程数字孪生,实现了变高空操作为平地操作。采用MIDAS Civil软件对钢桁梁顶推施工控制工况进行有限元分析,结果表明钢桁梁与大临结构的强度、刚度及稳定性满足要求。

关键词：斜拉桥钢桁梁顶推施工架梁起重机钢导梁有限元分析数字孪生施工技术

基于时间序列聚类和粒模型的地面沉降模式分析

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岩土力学 2024年第S1期45卷 631-644页

作者：王楚鑫王迎超董传新武佩锋张政中国矿业大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室中国矿业大学力学与土木工程学院中国铁路上海局集团有限公司合肥铁路枢纽工程建设指挥部

地面沉降是全球公认的重要灾害，不同受灾区域的地面沉降处于不同发展阶段，准确地认识地面沉降的发展是防治地面沉降灾害的关键。针对地面沉降各发展阶段的不同特征，提出了一种自适应聚类算法（improvedadaptivedensitypeak clusterin... 详细信息

地面沉降是全球公认的重要灾害，不同受灾区域的地面沉降处于不同发展阶段，准确地认识地面沉降的发展是防治地面沉降灾害的关键。针对地面沉降各发展阶段的不同特征，提出了一种自适应聚类算法（improvedadaptivedensitypeak clustering algorithm based on K-nearest neighbors，简称IADPC-KNN），结合粒模型理论，归纳总结了地面沉降发展模式及其映射规律。首先，采用动态时间弯曲方法（dynamic time warping，简称DTW）作为数据间的距离度量，将IADPC-KNN与其他5种聚类算法，在7个公开的数据集进行测试，结果表明IADPC-KNN具有较高精度及较好鲁棒性。其次，收集全球14个受灾区域的地面沉降监测数据，经过数据处理、序列提取、聚类分析、粒模型构建、规则归纳等步骤，得到4类地面沉降模式及其映射关系。最后，采用某地2017―2019年的监测数据进行验证，结果表明该地2018年以后的地面沉降模式有0.359 2的概率属于模式4，与实际沉降发展较吻合。该研究成果可为地面沉降灾害的预测与防控提供理论参考。

关键词：动态时间弯曲密度峰值聚类粒模型聚类地面沉降

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AR策略对强遮挡北斗监测站精度影响研究

科学技术创新 2024年第1期 207-211页

作者：许运习中国铁路上海局集团有限公司合肥铁路枢纽工程建设指挥部安徽合肥

在高度遮挡环境下的北斗监测站,模糊度解算策略是决定位置监测精度的关键因素。针对此,本研究利用RTKLIB工具对Fix-and-hold、Continuous和Instantaneous三种模糊度解算策略进行了深入评估。经实验分析,Fix-and-hold策略在模糊度固定率... 详细信息

在高度遮挡环境下的北斗监测站,模糊度解算策略是决定位置监测精度的关键因素。针对此,本研究利用RTKLIB工具对Fix-and-hold、Continuous和Instantaneous三种模糊度解算策略进行了深入评估。经实验分析,Fix-and-hold策略在模糊度固定率上表现最佳,达到95.2%。不过,从水平精度考虑,Instantaneous策略以0.3 cm的精度领先。对于高程精度,各策略精度介于1.03 cm至1.30 cm,这意味着在未经多路径误差校正的情况下,它们不适于沉降监测应用。本研究为在遮挡环境下的北斗监测中选择适当的模糊度解算策略提供了重要参考。

关键词：北斗监测站模糊度解算策略 RTKLIB

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相山隧道围岩变形风险评估及控制对策研究

重庆建筑 2024年第4期23卷 66-68页

作者：张政中国铁路上海局集团有限公司合肥铁路枢纽工程建设指挥部安徽合肥230041

为解决裂隙岩体导致的隧道洞身受力情况复杂、自身稳定性差、易产生变形失稳风险的问题。该文以相山隧道进口段开挖为依托,通过理论分析,探究隧道开挖与围岩变形之间的关系;使用FLAC3D软件计算隧道变形情况,对开挖过程中围岩变形风险进... 详细信息

为解决裂隙岩体导致的隧道洞身受力情况复杂、自身稳定性差、易产生变形失稳风险的问题。该文以相山隧道进口段开挖为依托,通过理论分析,探究隧道开挖与围岩变形之间的关系;使用FLAC3D软件计算隧道变形情况,对开挖过程中围岩变形风险进行评估;通过对比分析不同开挖方式下围岩变形量大小,选取最优开挖方式;基于围岩变形情况,提出联合支护方案,并构建数值计算模型予以验证。研究结果表明:若不施加支护,拱顶最大下沉量为663 mm,最大底鼓量为451 mm,具有变形失稳风险;不同开挖方式对比表明,相较于全断面开挖,双台阶法及三台阶法分别降低拱顶沉降量2%、5%,且使用台阶法开挖能及早施加支护,提高围岩稳定性;在“喷混凝土+锚杆+钢拱架”联合支护作用下,拱顶最大沉降量为36.6 mm,属于正常沉降范围,表明该方案能够有效控制隧道变形。

关键词：隧道变形风险评估联合支护数值模拟

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站房大跨度屋盖钢桁架拼装施工技术研究

四川建材 2024年第1期50卷 150-152页

作者：王健中国铁路上海局集团有限公司合肥铁路枢纽工程建设指挥部(宁安铁路公司) 安徽合肥236000

大跨度屋盖钢桁架拼装施工具有较高的施工难度,难以把控施工质量,为此提出站房大跨度屋盖钢桁架拼装施工技术研究。根据相关规范对钢桁架外观及力学性能进行检验,采用两点吊装方式对屋盖钢桁架进行整体提升吊装施工,应用导向器件对吊装... 详细信息

大跨度屋盖钢桁架拼装施工具有较高的施工难度,难以把控施工质量,为此提出站房大跨度屋盖钢桁架拼装施工技术研究。根据相关规范对钢桁架外观及力学性能进行检验,采用两点吊装方式对屋盖钢桁架进行整体提升吊装施工,应用导向器件对吊装过程中对钢桁架位置进行微调,并监测提升架及钢柱。采用二哈夫组装连接,在站房大跨度屋盖钢桁架外框柱四周布设钢柱焊接工具式操作平台,进行钢桁架焊接施工,完成站房大跨度屋盖钢桁架拼装施工。实例分析结果表明,对钢桁架拼装施工质量控制后,钢桁架跨中垂直度和侧向弯曲矢高偏差均在允许范围内,符合规范要求,该施工技术能够有效控制站房大跨度屋盖钢桁架拼装施工质量,具有良好的应用前景。

关键词：大跨度屋盖钢桁架拼装施工质量控制吊装焊接

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新建高铁跨越高速公路枢纽桥型方案对比分析

中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2024年第6期 0113-0116页

作者：秦体豪中国铁路上海局集团有限公司合肥铁路枢纽工程建设指挥部(宁安铁路有限责任公司) 安徽合肥230011

新建巢湖至马鞍山城际铁路起于巢湖东站,经马鞍山市含山县等区域接入宁安城际铁路马鞍山东站,正线全长为60.757km,巢马铁路跨越合芜高速公路特大桥是新建巢马铁路江北段控制性工程之一。综合高速公路行车运营安全、施工方法、投资费用... 详细信息

新建巢湖至马鞍山城际铁路起于巢湖东站,经马鞍山市含山县等区域接入宁安城际铁路马鞍山东站,正线全长为60.757km,巢马铁路跨越合芜高速公路特大桥是新建巢马铁路江北段控制性工程之一。综合高速公路行车运营安全、施工方法、投资费用等因素考虑,提出连续梁拱桥、系杆拱桥、钢桁梁拱桥三种桥型方案,并就三种方案对高速公路运营安全、投资费用与施工方法进行对比。对比结果表明:三种方案在施工期间均能满足桥下净空大于5.5m的要求,钢桁梁拱桥施工期间存在占道施工问题;系杆拱桥涉路施工周期长,高速公路管控难度较大;连续梁拱桥投资合理,施工方便,周期短,对既有高速公路行车影响小,因此最终采用该桥型方案。

关键词：铁路桥高速公路连续梁拱桥系杆拱桥钢桁梁拱桥桥型方案比选

基于XGBoost算法的公路隧道失稳风险评估模型及系统开发

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应用基础与工程科学学报 2024年第4期32卷 957-971页

作者：王迎超郭崟姜雯张政邹鹤民中国矿业大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116 青岛地铁集团有限公司山东青岛266100 中国铁路上海局集团有限公司合肥铁路枢纽工程建设指挥部安徽合肥230011 中铁十六局集团第三工程有限公司浙江湖州313000

为降低公路隧道建设过程中围岩掉块、塌方等灾害的发生,在充分发挥工程数据价值的基础上,建立了基于XGBoost算法的公路隧道失稳风险评估模型.选取岩体的风化程度、围岩级别、岩体完整程度、结构面结合程度、地下水出水情况和开挖方法共... 详细信息

为降低公路隧道建设过程中围岩掉块、塌方等灾害的发生,在充分发挥工程数据价值的基础上,建立了基于XGBoost算法的公路隧道失稳风险评估模型.选取岩体的风化程度、围岩级别、岩体完整程度、结构面结合程度、地下水出水情况和开挖方法共6个指标作为公路隧道失稳风险评估模型的指标,通过对各定性指标进行量化赋值来实现风险评估.引入混淆矩阵和准确率对失稳风险评估模型的测试集和预测集的训练效果进行检验.通过对比大华山隧道模型应用结果与实际工程结果,对所建立的风险评估模型进行了验证,验证结果二者呈现高度的一致性,成功预警了围岩失稳灾害的发生.基于Visual Basic自主开发了“公路隧道失稳风险评估系统”,实现了公路隧道建设过程中准确快速的失稳风险评估.

关键词：公路隧道失稳风险评估定性指标量化赋值机器学习 XGBoost算法预警系统

基于三角模糊层次分析法的地面沉降影响因素量化分析

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公路工程 2024年

作者：武佩锋王楚鑫中国铁路上海局集团有限公司合肥铁路枢纽工程建设指挥部中国矿业大学力学与土木工程学院

地面沉降是一种与城市建设密切相关的缓变性地质灾害，其孕育过程不易察觉，发展机理极其复杂，且一旦成灾几乎不可逆，因此地面沉降的治理与预防成为了世界性的难题。为了准确认识城市发展过程中地面沉降主要致灾因素及其变化，收集我... 详细信息

地面沉降是一种与城市建设密切相关的缓变性地质灾害，其孕育过程不易察觉，发展机理极其复杂，且一旦成灾几乎不可逆，因此地面沉降的治理与预防成为了世界性的难题。为了准确认识城市发展过程中地面沉降主要致灾因素及其变化，收集我国地面沉降灾害典型案例，对地面沉降发展与地下水抽取之间相关性进行研究。考虑地面沉降灾害发展与城市建设存在一定同步性，将地面沉降发展全过程划分为三个阶段，采用三角模糊层次分析法对各阶段的地面沉降影响因素进行量化分析，得到不同时期内各影响因素权重分布。通常认为抽取地下水是地面沉降主要致灾因素，但在城市化进程中，地面沉降的主要影响因素及其权重处于动态变化状态，抽取地下水仅在某一阶段为地面沉降最主要的致灾因素。在沉降发展早期，沉降主要为应力历史不同导致软黏土本身的固结沉降；中期转变为地下水抽取诱发的地层变形；后期在合理管控地下水资源后，地面荷载及地下空间开发逐步成为沉降的主控因素，地面沉降的发展逐步由自然因素主导转为人为因素主导。研究成果对于认识地面沉降影响因素及确定有效防控措施具有指导意义。

关键词：三角模糊层次分析法地面沉降影响因素分析风险评估