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基于XGBoost模型的高分辨率遥感滑坡快速提取与分析研究

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第8期49卷 1300-1313页

作者：林娜冯珊珊王斌唐菲菲朱洪洲张迪潘鹏何静重庆交通大学智慧城市学院重庆400074 重庆市地理信息与遥感应用中心重庆401125 重庆交通大学交通土建工程材料国家地方联合工程实验室重庆400074

为了提高滑坡提取工作效率,探寻区域性滑坡与单体滑坡的时空分布特点,设计了一种滑坡快速提取模型,旨在为滑坡灾害防治管理提供科学依据。以多时相国产高分辨率遥感卫星影像、先进对地观测卫星12.5 m数字高程模型、历史滑坡隐患点为基... 详细信息

为了提高滑坡提取工作效率,探寻区域性滑坡与单体滑坡的时空分布特点,设计了一种滑坡快速提取模型,旨在为滑坡灾害防治管理提供科学依据。以多时相国产高分辨率遥感卫星影像、先进对地观测卫星12.5 m数字高程模型、历史滑坡隐患点为基础数据源,选择位于中国重庆市奉节县西北部的8个滑坡易发乡镇组成研究区,将基于SHAP解释框架的特征优选和基于Optuna框架的贝叶斯超参数自动优化方法引入极端梯度提升算法(extreme gradient boosting,XGBoost)算法中构建并优化滑坡提取模型,实现了2013年、2015年、2018年、2020年研究区滑坡空间信息的快速提取和滑坡时空分布的定量分析。结果表明:(1)在模型精度对比中,以优化XGBoost基础算法构建的滑坡提取模型的准确率、精确率、Kappa系数、受试者工作特征曲线下的面积值分别为96.26%、90.91%、0.8602、0.9705,高于对比模型GBDT、LightGBM与Adaboost。(2)2013—2020年研究区滑坡发育程度整体偏高,滑坡在乡镇间的空间分布不均,沿河谷、河流两侧呈条带状分布,具有地段集中性特点。(3)2013—2020年庙湾滑坡发育强度高、活动强烈、复活现象多次发生并曾诱发新生滑坡,其所处斜坡坡度约25°~45°,地形特征变化较小,显著性变化主要集中在色调、纹理、几何形态与植被覆盖率等特征表现上。

关键词：快速提取滑坡 XGBoost 高分辨率遥感

基于谱元法的Rayleigh波频散特征计算与模态叠加耦合机理研究

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地震工程与工程振动 2024年第1期44卷 205-213页

作者：杨博张萌夏江海龙友明吴忧重庆交通大学土木工程学院重庆400074 浙江大学地球科学学院浙江杭州310027 重庆交通大学交通土建工程材料国家地方联合工程实验室重庆400074

为了提升Rayleigh波勘探成层结构力学参数的精细化水平,基于谱元法,构建了弹性层状半无限结构的Rayleigh波频散方程。针对半无限土基和“上软下硬”这2种规则成层结构,运用谱元法与快速矢量传递法对比计算了Rayleigh波多阶模态的频散曲... 详细信息

为了提升Rayleigh波勘探成层结构力学参数的精细化水平,基于谱元法,构建了弹性层状半无限结构的Rayleigh波频散方程。针对半无限土基和“上软下硬”这2种规则成层结构,运用谱元法与快速矢量传递法对比计算了Rayleigh波多阶模态的频散曲线。结果表明:谱元法与解析法计算结果之间的相对误差在0.05%以下,具有较高的计算精度。在此基础上,进一步针对“上硬下软”的典型路面结构、含“软夹层”和含“硬夹层”的复杂成层结构,结合谱元法,推导了表面位移的计算方法,通过分解Rayleigh波各模态相速度对表面位移能量的贡献,建立了一种基于谱元法确定复杂成层结构中Rayleigh波多模态叠加耦合机理的半解析方法,此方法确定的Rayleigh各阶模态叠加耦合频散特征与速度-应力有限差分方法仿真结果之间具有很好的吻合度,表明基于谱元法计算Rayleigh波频散曲线并以此揭示成层结构中Rayleigh波模态叠加耦合机理是合理、可行的。

关键词：谱元法 Rayleigh波频散曲线模态叠加耦合成层结构面波勘探

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胶粉改性沥青老化机理及表征评价研究综述

吉林大学学报（工学版） 2024年第1期54卷 22-43页

作者：唐乃膨薛晨阳刘少鹏朱洪洲李睿重庆交通大学交通土建工程材料国家地方联合工程研究中心重庆400074 重庆交通大学土木工程学院重庆400074 交通运输部规划研究院北京100028

综述了国内外对胶粉改性沥青老化机理、表征及评价的研究现状。胶粉改性沥青的老化过程伴随着胶粉的溶胀、降解反应以及沥青与胶粉之间的物质交互作用;胶粉改性沥青老化行为的表征主要从化学组分、分子结构、分子量、表面形貌入手,并解... 详细信息

综述了国内外对胶粉改性沥青老化机理、表征及评价的研究现状。胶粉改性沥青的老化过程伴随着胶粉的溶胀、降解反应以及沥青与胶粉之间的物质交互作用;胶粉改性沥青老化行为的表征主要从化学组分、分子结构、分子量、表面形貌入手,并解释其对宏观性能的影响;胶粉改性沥青老化性能评价主要采用黏度、复数模量、低温蠕变劲度、疲劳寿命等流变学指标,且通常与微观表征及化学方法相结合。然而,当前国内外对胶粉改性沥青老化过程中填料迁移行为关注较少,特别是炭黑、白炭黑等填料的作用机理有待进一步挖掘;缺乏胶粉改性沥青多组分老化特征同步表征方法;缺乏统一的老化评价指标,且大多研究在混合料老化性能验证方面存在不足。最后,提出了胶粉改性沥青老化机理及表征评价研究的发展趋势与展望。

关键词：道路工程胶粉改性沥青综述老化机理老化表征老化评价

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沥青发泡特性及其温拌混合料水分敏感性研究

吉林大学学报(工学版) 2024年

作者：韦万峰孔令云禤炜安杨帆郭鹏重庆交通大学土木工程学院广西道路结构与材料重点实验室同济大学道路与交通工程教育部重点实验室重庆交通大学交通土建工程材料国家地方联合工程实验室

本文基于沥青发泡特性及泡沫温拌沥青混合料水分敏感性的相关研究，阐述了沥青发泡机理，分析了沥青发泡效果影响因素、沥青发泡效果评价指标及发泡过程对沥青性质的影响；针对泡沫温拌沥青混合料存在抗水损害能力偏低的现实情况，指出... 详细信息

本文基于沥青发泡特性及泡沫温拌沥青混合料水分敏感性的相关研究，阐述了沥青发泡机理，分析了沥青发泡效果影响因素、沥青发泡效果评价指标及发泡过程对沥青性质的影响；针对泡沫温拌沥青混合料存在抗水损害能力偏低的现实情况，指出沥青经过发泡之后，会有部分水分及泡沫残留在沥青之中，从不同角度剖析了水分对泡沫温拌沥青混合料沥青—集料黏附性的影响，并对泡沫温拌沥青混合料现存问题的解决途径进行了分析、总结与展望。现阶段，ERmax(最大膨胀率)、HL(半衰期)等评价沥青发泡效果的指标存在一定的局限性，且沥青发泡状态与混合料性能的相关性未明确，可利用激光测距、动态X射线摄影、图像处理等手段研究沥青发泡的全过程，分析相关发泡参数对泡沫沥青胶结料及混合料性质的影响。泡沫沥青胶结料残留水分的存在削弱了泡沫沥青与集料的黏结程度，这对混合料的水稳定性具有不利影响，量化泡沫沥青残留水分对泡沫沥青胶结料性质、泡沫沥青-集料黏附性的影响及提升泡沫温拌沥青混合料抗水损害能力是未来研究的重点。

关键词：道路工程泡沫沥青发泡特性温拌混合料水分敏感性黏附性

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磷石膏改性沥青高低温性能研究

应用化工 2024年第6期53卷 1315-1319,1324页

作者：欧力朱洪洲陈瑞璞徐艳玲重庆交通大学土木工程学院重庆400074 重庆交通大学交通土建工程材料国家地方联合工程实验室重庆400074 山东交通学院交通土建工程学院山东济南250357

为评价固废磷石膏作为沥青改性剂的可能性,对磷石膏改性沥青的高低温性能进行评价。分别将不同掺量的磷石膏加入到70#基质沥青中,以制备磷石膏改性沥青。通过动态剪切流变仪的温度扫描、频率扫描、多重应力蠕变模式测试磷石膏改性沥青... 详细信息

为评价固废磷石膏作为沥青改性剂的可能性,对磷石膏改性沥青的高低温性能进行评价。分别将不同掺量的磷石膏加入到70#基质沥青中,以制备磷石膏改性沥青。通过动态剪切流变仪的温度扫描、频率扫描、多重应力蠕变模式测试磷石膏改性沥青高温流变特性,并基于Sigmoidal方程建立流变主曲线,通过弯曲梁流变仪评价磷石膏改性沥青低温抗裂性。研究结果表明,随着磷石膏的加入,磷石膏改性沥青的复数剪切模量(G^(*))提高并高于70#基质沥青,相位角(δ)差距不大,Shenoy车辙参数[G^(*)/(1-1/sinδtanδ)]明显提高;磷石膏的掺入能提高沥青在0.1,3.2 kPa的蠕变恢复率,并且降低在0.1,3.2 kPa的不可恢复柔量。添加磷石膏会增强基质沥青的高温性能,同时会略微降低沥青的低温抗裂性能,但是不会影响PG低温分级中的设计温度。

关键词：磷石膏改性沥青 DSR实验 Shenoy车辙参数 MSCR实验低温抗裂性能

几何参数对周期性波阻块连续屏障带隙特性的影响

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重庆大学学报 2024年

作者：王海洋尹洪山许汝杭王珠杨焱淞重庆交通大学交通土建工程材料国家地方联合工程实验室重庆交通大学土木工程学院湖北交投鄂西高速公路建设管理有限公司

为探究几何参数对周期性波阻块连续屏障带隙特性的影响，基于声子晶体带隙理论，提出了以混凝土为基体、橡胶为包裹层、天然土体为芯体的周期性波阻块结构设计方案，采用有限元法对周期性波阻块的带隙特性进行了计算，系统分析了几何参... 详细信息

为探究几何参数对周期性波阻块连续屏障带隙特性的影响，基于声子晶体带隙理论，提出了以混凝土为基体、橡胶为包裹层、天然土体为芯体的周期性波阻块结构设计方案，采用有限元法对周期性波阻块的带隙特性进行了计算，系统分析了几何参数对带隙特性的影响机制，并结合室内模型对周期性波阻块的带隙特性进行了验证。结果表明：基体常数、包裹层厚度和芯体尺寸对带隙宽度的影响较大，而芯体形状的影响则不明显；影响带隙特性的主要因素依次为基体常数、芯体尺寸、包裹层厚度、芯体形状；试验所得衰减域与理论完全带隙区间契合度较高，证实了周期性波阻块连续屏障的带隙特性。

关键词：几何参数连续屏障周期性波阻块带隙特性

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不同岩性集料与沥青界面黏附机理研究

公路 2024年第1期69卷 295-301页

作者：段川王腾邹晓翎重庆市永川区公路服务中心重庆市402160 重庆交通大学交通土建工程材料国家地方联合工程实验室重庆市400074

沥青-集料界面黏附性是保证沥青混合料力学性能的前提,而不同岩性集料与沥青的界面黏附性差异较大,在一定程度上限制了集料的选择范围。选用较为常见的6种不同岩性集料(石灰岩、安山岩、玄武岩、辉绿岩、片麻岩及花岗岩),采用水煮法分... 详细信息

沥青-集料界面黏附性是保证沥青混合料力学性能的前提,而不同岩性集料与沥青的界面黏附性差异较大,在一定程度上限制了集料的选择范围。选用较为常见的6种不同岩性集料(石灰岩、安山岩、玄武岩、辉绿岩、片麻岩及花岗岩),采用水煮法分别评价了各集料与石油沥青的界面黏附性;利用XRD衍射试验定量表征各集料的化学成分,进一步分析了集料中化学成分与沥青-集料界面黏附性的关系;最后基于分子动力学模拟技术,计算了集料中不同氧化物与沥青界面的黏附功。本研究有助于深入认识不同岩性集料与沥青界面黏附性差异的本质原因,为路面工程中集料的优选提供参考。

关键词：沥青混合料集料界面黏附性剥离面积率 X射线衍射化学成分分子模拟

基于集料力学特征与级配分形的沥青混合料抗滑衰变预测

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Journal of Southeast University(English Edition) 2024年第1期40卷 58-67页

作者：孔令云曾启岚张政奇彭毅王大为余苗战友重庆交通大学交通土建工程材料国家地方联合工程实验室重庆400074 重庆交通大学土木工程学院重庆400074 重庆交通大学交通运输学院重庆400074 哈尔滨工业大学交通科学与工程学院哈尔滨150090 西南交通大学土木工程学院成都610031

以粗集料的力学指标、分形维数以及BPN作为研究对象进行数据采集,基于前馈神经网络算法与支持向量机算法,提出了一种新型路面抗滑性能预测模型.采用加速加载试验,记录沥青混合料在轮载作用下表面抗滑性能的衰减过程,并利用指数模型对轮... 详细信息

以粗集料的力学指标、分形维数以及BPN作为研究对象进行数据采集,基于前馈神经网络算法与支持向量机算法,提出了一种新型路面抗滑性能预测模型.采用加速加载试验,记录沥青混合料在轮载作用下表面抗滑性能的衰减过程,并利用指数模型对轮载次数与BPN的数值关系进行拟合.通过灰色关联度分析和相关性分析,评估各项因素对沥青路面抗滑性的影响程度.基于主成分分析结果,设计了6种方案,用于前馈神经网络算法和支持向量机算法的训练、验证和测试.结果表明,不同类型集料呈现出不同的抗滑性能,石英砂岩最佳,玄武岩次之,石灰岩较差.磨光值与沥青抗滑性能衰减模型的关联性最高.前馈神经网络算法构建的模型表现更为稳定,R 2值约为0.8,展现出良好的预测能力.

关键词：加速加载抗滑性能指数模型前馈神经网络支持向量机

水性环氧乳液/海泡石复合改性苯丙乳液涂层粘结性能研究

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化工新型材料 2024年第1期52卷 203-206页

作者：何丽红李青林徐心硕周超李斯重庆交通大学交通土建工程材料国家地方联合工程实验室重庆400074 重庆交通大学材料科学与工程学院重庆400074 重庆交通大学土木工程学院重庆400074

采用物理共混法制备水性环氧乳液/海泡石复合改性苯丙乳液涂层,探讨了苯丙-水性环氧乳液配比,三乙醇胺、填料及乳化沥青掺量对涂层粘结强度的影响,同时考察了复合涂层的抗渗性和耐高低温性。结果表明,当苯丙乳液与水性环氧乳液的有效质... 详细信息

采用物理共混法制备水性环氧乳液/海泡石复合改性苯丙乳液涂层,探讨了苯丙-水性环氧乳液配比,三乙醇胺、填料及乳化沥青掺量对涂层粘结强度的影响,同时考察了复合涂层的抗渗性和耐高低温性。结果表明,当苯丙乳液与水性环氧乳液的有效质量比为1∶2,三乙醇胺、海泡石和乳化沥青掺量分别为2%、3%、5%时,复合涂层粘结强度为3.54MPa,与钢板间具有较好的相容性,且不透水性和耐高低温性优良。

关键词：苯丙乳液水性环氧树脂共混改性粘结强度影响因素