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超载预压施工过程软土固结变形特征研究

工程地质学报 2024年

作者：贺建清王湘春胡惠华陈谦林滢张鹏湖南省交通规划勘察设计院有限公司湖南科技大学岩土工程稳定控制与健康监测省重点实验室中南公路建设及养护技术湖南省重点实验室

超载预压法作为一种有效的软土地基处理方法，常被广泛应用于对工后沉降有严格要求的软基处理工程。为研究软土在超载预压、卸荷回弹、再加载（运营）各个阶段的次固结变形特征，尤其是超载卸除后土体的回弹、次固结变形特征，模拟超载... 详细信息

超载预压法作为一种有效的软土地基处理方法，常被广泛应用于对工后沉降有严格要求的软基处理工程。为研究软土在超载预压、卸荷回弹、再加载（运营）各个阶段的次固结变形特征，尤其是超载卸除后土体的回弹、次固结变形特征，模拟超载预压处理软土地基施工过程现场土体受压工况，重塑洞庭湖安乡软土进行一维固结蠕变试验。研究结果表明，超载预压阶段，软土的压缩曲线主、次固结分界明显，次固结阶段的压缩曲线近似直线；随着预压荷载增大，次固结系数呈逐渐减小。卸荷回弹阶段，回弹峰值及达到回弹峰值所需时间与预压卸荷增量比呈线性递增关系，并提出了相应的计算公式；卸除超载可延缓但不能阻止土体次固结变形，次固结系数受预压荷载影响明显，随着预压荷载增加，呈现出逐渐增大的趋势。再加载阶段，主、次固结阶段曲线连接线逐渐平缓，次固结系数随着施加荷载增加呈逐渐减小的趋势。次固结系数随着施加荷载增加呈逐渐减小的趋势。经超载预压处理软土的次固结系数明显降低，超载预压法能有效控制工后沉降。

关键词：超载预压一维固结蠕变试验洞庭湖安乡软土次固结系数回弹工后沉降

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基于机器视觉法的桥梁表观病害检测研究综述

中国公路学报 2024年第2期37卷 1-15页

作者：刘宇飞冯楚乔陈伟乐樊健生清华大学土木工程系北京100084 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084 广东省公路建设有限公司湾区特大桥养护技术中心广东广州510000

桥梁作为重要的基础设施,承担着道路交通和人员、货物运输等重要任务。桥梁表观病害的及时有效检测具有确保公共安全、延长桥梁使用寿命、及时排查风险等重大意义,有助于提高桥梁服役阶段的可靠性和耐久性。近年来,随着计算机视觉、人... 详细信息

桥梁作为重要的基础设施,承担着道路交通和人员、货物运输等重要任务。桥梁表观病害的及时有效检测具有确保公共安全、延长桥梁使用寿命、及时排查风险等重大意义,有助于提高桥梁服役阶段的可靠性和耐久性。近年来,随着计算机视觉、人工智能等技术的快速发展,机器视觉法逐渐成为了桥梁表观病害检测的新兴手段之一。首先,通过详细分析近年来该领域的多篇相关文献,综述了基于机器视觉法进行桥梁表观病害检测的关键技术,包括检测平台研发技术、数据采集技术、图像处理技术、三维建图技术、病害定位技术和病害参数量化技术等。其次,通过分析现有研究开展检测工作的流程,总结了基于机器视觉法进行桥梁表观病害的技术框架,并分析了其中各个流程之间的功能与联系。上述关键技术的综述与技术框架的总结可为研究者开展检测工作提供一定的参考。最后,根据现有研究在实施检测任务时自动化程度的不同,提出了基于机器视觉法进行桥梁表观病害检测的智能化分级,包括人工检测辅助、病害定位检测、局部自动检测、整体自动检测、高度自动检测和完全自动检测6个等级。对比文献研究可知,现有研究虽然已经脱离了传统的人工检测的阶段,但仍与完全自动检测具有一定的差距。该领域仍具有较强的研究价值与广阔的应用前景。

关键词：桥梁工程工程检测综述表观病害机器视觉技术体系

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公路黄土隧道仰拱结构力学特性现场试验研究

河北工程大学学报(自然科学版) 2024年

作者：何信孙旭亮宿钟鸣朱谭谭朱焕焕长安大学公路学院黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室

为研究公路黄土隧道仰拱结构受力特性，以丰收岭公路黄土隧道为工程背景，选取两个不同埋深隧道断面，通过埋设压力盒、混凝土应变计、钢筋计、表面应变计等传感器，研究了公路黄土隧道仰拱围岩压力、喷射混凝土应力、钢架应力、初期支... 详细信息

为研究公路黄土隧道仰拱结构受力特性，以丰收岭公路黄土隧道为工程背景，选取两个不同埋深隧道断面，通过埋设压力盒、混凝土应变计、钢筋计、表面应变计等传感器，研究了公路黄土隧道仰拱围岩压力、喷射混凝土应力、钢架应力、初期支护和二次衬砌间接触压力、二次衬砌混凝土应力、钢筋应力等的演化规律，分析了黄土隧道仰拱结构受力特性。试验结果表明：不同埋深条件下黄土隧道仰拱结构受力特征存在显著差异；埋深较大断面的仰拱围岩压力明显大于埋深较浅断面的仰拱围岩压力；不同埋深条件下，相同横断面形式和相同围岩条件的黄土隧道仰拱结构受力特征不同，但拱脚位置均易出现拉应力；埋深较大的隧道仰拱结构易呈现上部受压下部受拉状态；黄土隧道仰拱地基承载力对仰拱受力特征影响显著。

关键词：黄土隧道仰拱受力特征试验研究演化过程

洞庭湖生态经济区区域性软土空间区划及典型工程特征

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勘察科学技术 2024年第1期 6-10页

作者：胡惠华张鹏龚道平肖燕湖南省交通规划勘察设计院有限公司长沙市410200 中南公路建设及养护技术湖南省重点实验室长沙市410200

该文在总结前人对洞庭湖晚更新世以来洞庭湖的演变特征及地层年代划分的基础上,结合洞庭湖生态经济区若干个公路项目建设的软土研究成果,对该区域软土进行了空间区划及典型特征对比分析。研究认为,洞庭湖生态经济区区域性软土由三种软... 详细信息

该文在总结前人对洞庭湖晚更新世以来洞庭湖的演变特征及地层年代划分的基础上,结合洞庭湖生态经济区若干个公路项目建设的软土研究成果,对该区域软土进行了空间区划及典型特征对比分析。研究认为,洞庭湖生态经济区区域性软土由三种软土组成,君山软土、安乡软土为晚全新世的长江、湘江为主河漫滩相沉积、中全新世中期末以来的深湖相沉积,砂纹淤泥质土是以早全新世的古河槽河漫滩相沉积;君山软土分布在以长江、湘江为主的湖区河网河漫滩,安乡软土分布在除君山软土外的洞庭湖腹地,砂纹淤泥质土分布在古河槽河漫滩;三种软土的工程地质特性分类为君山软土最好,砂纹淤泥质土次之,安乡软土最差。该文研究结论可作为本区域的发展提供有利的地质基础支撑。

关键词：洞庭湖生态经济区软土砂纹淤泥质土区划工程特征

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砂岩剪切破裂面形貌特征及粗糙度各向异性

湖南大学学报(自然科学版) 2024年

作者：朱谭谭朱焕焕李昂宗西垒孙旭亮宿钟鸣何信长安大学公路学院黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室

岩体破裂面的形态特征是影响其剪切滑移破坏的重要因素，法向应力是岩体剪切破裂面形态特征的重要影响因素.为研究法向应力对砂岩剪切破裂面形貌特征和粗糙度的影响，首先开展了砂岩双面剪切试验，获得不同法向应力作用下砂岩剪切破裂... 详细信息

岩体破裂面的形态特征是影响其剪切滑移破坏的重要因素，法向应力是岩体剪切破裂面形态特征的重要影响因素.为研究法向应力对砂岩剪切破裂面形貌特征和粗糙度的影响，首先开展了砂岩双面剪切试验，获得不同法向应力作用下砂岩剪切破裂面，然后对直剪试验中形成的剪切破裂面进行三维光学扫描，最后对不同法向应力作用下砂岩剪切破裂面进行三维重构.分析了法向应力对剪切破裂面粗糙高度特征参数的影响，基于各向异性参数研究了砂岩剪切破裂面粗糙度各向异性特征，研究了砂岩剪切破裂面分形特征与粗糙度的关系.结果表明：砂岩剪切破裂面粗糙高度期望值、标准差、均值和最大起伏差都随法向应力的增大而增大；剪切破裂面粗糙度表现出显著的各向异性，随着与剪切方向夹角的增大，砂岩剪切破裂面粗糙度先减小后增大；法向应力为压应力时，剪切破裂面粗糙度在与剪切方向成75° ～ 90°时取得最小值；剪切破裂面粗糙度极差和各向异性参数随法向应力的增大逐渐增大，剪切破裂面各向异性特征增强；砂岩剪切破裂面分形维数与粗糙度呈幂函数关系.

关键词：剪切破裂面形貌特征粗糙度各向异性分形维数

基于极限梯度提升和探地雷达时频特征的水泥路面脱空识别

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第1期52卷 104-114,121页

作者：张军姜文涛张云罗婷倚余秋琴杨哲长安大学公路养护装备国家工程实验室陕西西安710064 长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室陕西西安710064 广西北投公路建设投资集团有限公司广西南宁530028 广西交科集团有限公司广西南宁530007

针对探地雷达(GPR)数据解译依赖于人工经验,存在费时费力和主观偏差的问题,提出了基于极限梯度提升(XGBoost)和GPR时频特征的水泥路面脱空识别方法。采用正演模拟、室内试验和现场试验获得了脱空病害数据源,建立含有标签的脱空GPR数据集... 详细信息

针对探地雷达(GPR)数据解译依赖于人工经验,存在费时费力和主观偏差的问题,提出了基于极限梯度提升(XGBoost)和GPR时频特征的水泥路面脱空识别方法。采用正演模拟、室内试验和现场试验获得了脱空病害数据源,建立含有标签的脱空GPR数据集;通过重采样方法统一GPR数据采样频率,并对预处理后的GPR数据进行时频域特征提取,建立了包含18个时域和12个频域特征的数据集。以时频域特征为输入,是否存在脱空病害为输出,采用XGBoost算法构建脱空识别模型,并与随机森林(RF)和人工神经网络(ANN)算法进行对比。结果表明,模型的识别准确率排序为XGBoost(98.10%)>ANN(95.10%)>RF(93.17%),XGBoost模型识别精度最高,并能在实际路面上准确定位脱空区域。

关键词：道路养护探地雷达(GPR) 脱空病害极限梯度提升(XGBoost) 时频域特征

煤柱失稳条件下浅埋房柱式采空区上覆地层变形特征

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兰州大学学报（自然科学版） 2024年第4期60卷 494-500,508页

作者：刘亚明谷天峰杨烜宇王闫超山西路安交通科技有限公司太原030800 山西省交通科技研发有限公司黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室太原030032 西北大学地质学系大陆动力学国家重点实验室西安710069

在煤柱失稳引起房柱式采空区顶板变形但未塌落的情况下,地表产生较大变形,威胁地面建筑物的安全.采用物理模拟和理论分析研究该条件下房柱式采空区上覆地层变形的发育机制,结果表明,房柱式采空区煤柱失稳后地表最大变形点与初期失稳煤... 详细信息

在煤柱失稳引起房柱式采空区顶板变形但未塌落的情况下,地表产生较大变形,威胁地面建筑物的安全.采用物理模拟和理论分析研究该条件下房柱式采空区上覆地层变形的发育机制,结果表明,房柱式采空区煤柱失稳后地表最大变形点与初期失稳煤柱位置、采空区顶板裂缝处三者在竖直方向上相对应;在采空区顶板变形但未塌落的情况下覆岩变形可划分为“条带状”、“梯形状”和“漏斗型”变形区域.松散层变形为“漏斗型”发育;采空区顶板发生断裂前可视为均布荷载作用下的固支梁模型.在煤柱失稳条件下,岩梁跨中下表面拉应力区产生竖向裂缝,并垂直向上扩展,煤柱的持续失稳会导致岩梁沿原裂缝薄弱面发生破坏,最终导致岩梁发生拉破断.基岩变形发展至交界面时,松散层逐渐发生滑移-拉裂-剪切破坏,最终形成“漏斗型”破坏形态.

关键词：房柱式采空区煤柱失稳物理模型

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大长径比高温热管传热性能实验研究

工程热物理学报 2024年第3期45卷 769-777页

作者：纪阳袁达忠周水文张晓华张卓华中国科学院工程热物理研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 四川省公路规划勘察设计研究院有限公司成都611141 公路建设与养护技术、材料及装备行业研发中心成都611130 中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610041

在核能主动热利用领域,需要高温热管具有较大的长度并保证均温性,然而现有对高温热管的研究集中在热管性能的理论预测和较短的高温热管预研方面。本文首先制备了67倍长径比高温热管,理论分析了其冷态启动特性,并对其冷态启动和稳态传热... 详细信息

在核能主动热利用领域,需要高温热管具有较大的长度并保证均温性,然而现有对高温热管的研究集中在热管性能的理论预测和较短的高温热管预研方面。本文首先制备了67倍长径比高温热管,理论分析了其冷态启动特性,并对其冷态启动和稳态传热性能进行了实验研究,提出了可以发挥其优良传热性能的加热方式;进一步制备了200倍长径比高温热管,定性验证了其良好的传热性能,定量实验研究了其冷态启动过程,并发现了超长高温热管喉部区域的热量传递规律。

关键词：高温热管大长径比冷态启动自适应传热

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生态脆弱区公路选线优化及生态敏感性研究

广西师范大学学报(自然科学版) 2024年

作者：肖雅丹韦宝婧黄泽斌杨帆彭兴吴毅熊素文湖南省水文地质环境地质调查监测所中南公路建设及养护技术湖南省重点实验室(湖南省交通规划勘察设计院有限公司) 中南大学中南林业科技大学风景园林学院湖南省交通规划勘察设计院有限公司湖南省自然保护地风景资源大数据工程技术研究中心(中南林业科技大学)

大规模交通基础设施的快速发展加剧了生态风险，尤其是生态脆弱区的公路建设，易对沿线生物多样性及生态系统构成重大威胁，如何填补这一空白，更好地优化公路选线仍缺乏普遍研究。本研究采取客观、定量的评价方法分析旅游公路沿线生态... 详细信息

大规模交通基础设施的快速发展加剧了生态风险，尤其是生态脆弱区的公路建设，易对沿线生物多样性及生态系统构成重大威胁，如何填补这一空白，更好地优化公路选线仍缺乏普遍研究。本研究采取客观、定量的评价方法分析旅游公路沿线生态稳定性，通过构建公路生态敏感性评价体系，运用层次分析法（AHP）及ArcGIS空间加权叠加分析，指导其在生态脆弱区的选线优化，可有效防止生态系统的进一步破碎和丧失。结果表明：（1）从高程（B1）、坡度（B2）、坡向（B3）、水源保护（B4）、土地利用现状（B5）、风景名胜资源保护（B6）、植被覆盖度（B7）、景观破碎度（B8）、地质灾害（B9）9个指标进行评价，权重值大小为B7＞B1＞B4＞B8＞B5＞B2＞B9＞B6＞B3，表明植被覆盖度对公路生态敏感性影响最大，坡向影响最小。（2）玉屏至镇远公路生态敏感性分值在1.60～5.62之间，高敏感区和中敏感区分别占10.72%和25.84%。（3）对传统公路选线（B线）与基于生态敏感性选线（K线）指标对比，K线生态敏感性(4.34) 低于B线(4.58)，提出了不同路段工程建设适宜性与生态恢复策略。本研究为生态脆弱区公路选线提供了科学依据，并可推广至其他领域绿色基础设施的规划与实践。

关键词：生态敏感性评价体系公路选线优化生态脆弱区层次分析法(AHP) 贵州东部山区