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基于改进HT-LCNN线段检测模型的隧洞施工活动时间信息智能提取方法

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水利学报 2024年第1期55卷 24-34,47页

作者：肖尧钟登华余佳胡奕可徐国鑫陈秋同天津大学水利工程智能建设与运维全国重点实验室天津300072 中国农业大学水利与土木工程学院北京100083 陕西省引汉济渭工程建设有限公司陕西西安710302

施工活动时间信息的有效提取是隧洞施工进度分析与决策的重要前提,目前常采用的一种隧洞施工活动时间记录方式是绘制横道图线段。针对传统依赖于人工统计的方式存在效率低、易出错等问题,提出基于改进深度霍夫线条先验网络(Hough Transf... 详细信息

施工活动时间信息的有效提取是隧洞施工进度分析与决策的重要前提,目前常采用的一种隧洞施工活动时间记录方式是绘制横道图线段。针对传统依赖于人工统计的方式存在效率低、易出错等问题,提出基于改进深度霍夫线条先验网络(Hough Transform-Line Convolutional Neural Network,HT-LCNN)线段检测模型的隧洞施工活动时间信息智能提取方法。首先,采用单应性变换手段进行施工日志图像预处理,解决原始图像存在的倾斜、旋转、扭曲等问题;其次,利用全局上下文注意力模块(Global Context Network,GCNet)改进HT-LCNN模型的残差模块,通过建立和共享全局注意力图,获得目标线段在特征图和通道间的长距离依赖关系,提高模型对目标手绘线段的注意力,克服原有HT-LCNN方法容易受到表格线段和文字干扰的不足,实现手绘线段的高精度智能检测;进一步地,建立施工时刻-活动坐标系,根据所检测的手绘横道图线段的端点坐标位置特征,将其自动转化为施工活动时间信息。将该方法应用于某长距离引水隧洞TBM施工日志活动时间提取,本文提出的改进HT-LCNN模型的检测精度AP_(5)、AP_(10)、AP_(15)值分别为94.7%、95.0%、95.1%,均高于HT-LCNN和LCNN;基于本文方法自动提取的施工活动时间与人工提取结果相比,平均绝对误差仅为1.82 min。本研究为隧洞施工活动时间信息准确高效提取提供了新思路。

关键词：隧洞施工活动时间信息智能提取线段检测深度霍夫线条先验网络注意力机制

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考虑渗透系数空间变异性的降雨作用下边坡大变形破坏特征

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应用基础与工程科学学报 2024年第1期32卷 72-84页

作者：李剑平蒋水华黄发明黄劲松南昌大学工程建设学院江西南昌330031

合理评估降雨作用下边坡破坏特征是滑坡灾害防控及预警的重要前提.为了揭示土体渗透系数空间变异性对降雨作用下边坡大变形破坏特征的影响规律,综合利用极限平衡方法计算效率高和物质点法可模拟边坡大变形的优势,提出了随机极限平衡-物... 详细信息

合理评估降雨作用下边坡破坏特征是滑坡灾害防控及预警的重要前提.为了揭示土体渗透系数空间变异性对降雨作用下边坡大变形破坏特征的影响规律,综合利用极限平衡方法计算效率高和物质点法可模拟边坡大变形的优势,提出了随机极限平衡-物质点耦合分析方法(RLE-MPM),并开发了MATLAB-HYDRUS-Anura 3D这3个软件的接口实现程序.首先,利用HYDRUS模拟边坡降雨入渗过程,得到每个土层单元的含水率及孔隙水压力分布特征;其次,采用局部抗剪强度法更新每个物质点的等效抗剪强度及重度;最后,利用随机物质点法(RMPM)进行降雨作用下边坡大变形破坏概率计算、破坏模式识别及大变形破坏特征评估.研究结果表明:RLE-MPM方法可模拟日本Tokai-Hokuriku降雨型滑坡水-力耦合过程,模拟得到的滑坡最终堆积形态与现场调查结果基本一致.相较于RMPM,RLE-MPM方法计算边坡失效概率的效率更高,并且能够有效识别降雨作用下3种边坡破坏模式,即完全破坏模式、剪切带破坏模式、渐进式破坏模式.此外,降雨历时对非均质边坡大变形破坏模式及其特征均具有重要的影响.

关键词：降雨诱发滑坡边坡失稳空间变异性大变形破坏模式破坏特征

基于GRU和MOGWO的软基水闸底板脱空动力学智能反演

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应用基础与工程科学学报 2024年第1期32卷 85-99页

作者：李火坤唐义员黄伟柳波王文韬朱慧琪南昌大学工程建设学院江西南昌330031

软基水闸在水流侵蚀等因素作用下易发生底板脱空现象,极大地威胁水闸的安全运行.针对软基水闸底板脱空检测问题,提出一种基于门控循环单元(Gate Recurrent Unit, GRU)神经网络代理模型和多目标灰狼算法(Multi-Objective Grey Wolf Optim... 详细信息

软基水闸在水流侵蚀等因素作用下易发生底板脱空现象,极大地威胁水闸的安全运行.针对软基水闸底板脱空检测问题,提出一种基于门控循环单元(Gate Recurrent Unit, GRU)神经网络代理模型和多目标灰狼算法(Multi-Objective Grey Wolf Optimizer, MOGWO)的软基水闸底板脱空动力学反演方法.基于GRU神经网络构建表征软基水闸结构模态参数与脱空参数间非线性关系的数学代理模型,基于水闸结构固有频率、归一化振型建立软基水闸脱空参数反演的多目标优化函数,并采用MOGWO优化算法求解多目标优化问题的Pareto最优解.将所提方法应用于室内软基水闸物理模型两种脱空工况的反演计算.GRU神经网络代理模型精度优于多层前馈(Back Propagation, BP)神经网络代理模型及三阶多项式响应面模型,且反演脱空面积和模型实际脱空面积的相对误差分别为6.76%、5.58%,反演效果明显优于单目标反演方法.

关键词：软基水闸底板脱空反演动力学方法代理模型 GRU神经网络 MOGWO优化算法

环境因子筛选及组合方法对滑坡易发性预测的影响规律

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应用基础与工程科学学报 2024年第1期32卷 49-71页

作者：黄发明刘科技曾子强田钦蒋水华杨阳周创兵南昌大学工程建设学院江西南昌330031

采用不同筛选方法从滑坡环境因子中获取各种因子组合,将其作为滑坡易发性预测模型的输入变量,用以研究不同环境因子筛选及组合下的建模规律,对准确可靠地预测滑坡易发性具有重要的理论和实践参考价值.以三峡库区万州区为例,首先,选取23... 详细信息

采用不同筛选方法从滑坡环境因子中获取各种因子组合,将其作为滑坡易发性预测模型的输入变量,用以研究不同环境因子筛选及组合下的建模规律,对准确可靠地预测滑坡易发性具有重要的理论和实践参考价值.以三峡库区万州区为例,首先,选取23种环境因子,如地形、水文、岩性等;然后,用相关系数(Coefficient Analysis, CA)、线性回归(Linear Regression, LR)、主成分分析(Principal Component Analysis, PCA)、神经网络(Artificial Neural Network, ANN)和粗糙集(Rough Set, RS)等筛选方法来优化环境因子组合,将其作为支持向量机(Support Vector Machine, SVM)、多层感知器(Multi-layer perceptron, MLP)等典型机器学习模型的输入变量,构建CA-SVM、CA-MLP等耦合模型,预测滑坡易发性,并与未进行环境因子筛选的全部因子耦合机器学习模型作对比;最后,用受试者操作特征曲线下面积(Area under receiver operating characteristic curve, AUC)精度、易发性指数的均值和标准差等指标探讨建模规律.研究结果表明:(1)全部环境因子耦合的滑坡易发性预测精度总体上优于考虑环境因子筛选的机器学习模型,可见环境因子筛选对提升易发性预测精度并不理想;(2)滑坡易发性精度对不同环境因子筛选方法的敏感度略低于不同机器学习模型,显示开展环境因子筛选是不必要的,且其将导致建模过程更复杂,当然仍需避免采用相关性太高、且作用机制类似的环境因子.总之,可依据数据准确、类型齐全、意义明确、操作可行和主次清晰等原则,构建出完善的滑坡环境因子组合体系.

关键词：滑坡易发性预测环境因子筛选机器学习不确定性因素敏感度分析

常泰长江大桥主航道桥纵向约束索CFRP筋材及成品索试制试验研究

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桥梁建设 2024年

作者：夏鹏飞江苏省交通工程建设局

常泰长江大桥主航道桥为主跨1 208 m的公铁两用双塔钢桁梁斜拉桥,采用温度自适应塔梁约束体系实现对温度的完全自适应,该体系采用CFRP索作为纵向约束索。CFRP索采用127-?7 mm扭绞型热挤聚乙烯平行CFRP筋材成品索。为保证CFRP索的质量,... 详细信息

常泰长江大桥主航道桥为主跨1 208 m的公铁两用双塔钢桁梁斜拉桥,采用温度自适应塔梁约束体系实现对温度的完全自适应,该体系采用CFRP索作为纵向约束索。CFRP索采用127-?7 mm扭绞型热挤聚乙烯平行CFRP筋材成品索。为保证CFRP索的质量,首先在工业化生产线上进行CFRP筋材试制及静载拉伸试验,然后在CFRP筋材试制基础上,进行CFRP成品索的试制及静载拉伸试验研究。结果表明:CFRP筋材试拉伸的强度为3 099～3 886 MPa,拉伸弹性模量为181～201 GPa;CFRP成品索加载至大于100%公称破断索力时,索体内的CFRP筋材未出现开裂、损伤、断丝等现象,锚固体(锚具及铸体)未见异常,拉伸弹性模量大于160 GPa,试验结果均满足相关要求。

关键词：斜拉桥温度自适应塔梁约束体系纵向约束索 CFRP筋材 CFRP成品索试制静载拉伸试验

黄金峡水利枢纽坝基帷幕灌浆的防渗效果试验研究

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水利技术监督 2024年第9期 224-228+232页

作者：李磊李南宋健健陕西省引汉济渭工程建设有限公司

常规帷幕灌浆施工时，仅采用透水率与单位注灰量成果两项指标进行灌后效果评价，在复杂地质区域无法准确确定岩体参数变化及灌后抗渗性。黄金峡水利枢纽为获取帷幕灌浆工艺参数，确定基岩可灌性及灌后抗渗性，验证灌浆参数合理性，开展... 详细信息

常规帷幕灌浆施工时，仅采用透水率与单位注灰量成果两项指标进行灌后效果评价，在复杂地质区域无法准确确定岩体参数变化及灌后抗渗性。黄金峡水利枢纽为获取帷幕灌浆工艺参数，确定基岩可灌性及灌后抗渗性，验证灌浆参数合理性，开展了帷幕灌浆试验，并引入透水率、单位注灰量、孔内声波、孔内电视、钻孔岩芯等5项指标评价灌后的防渗效果，各项结果及成果均表明：灌浆质量及灌后岩体抗渗性满足设计要求，证明了基岩的可灌性。可为类似工程帷幕灌浆施工作业提供借鉴。

关键词：帷幕灌浆黄金峡水利枢纽防渗试验研究

流量调节和闸门控制条件下的渠池水力响应特性研究

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水电能源科学 2024年

作者：胡晖张小卫王博陕西省引汉济渭工程建设有限公司陕西省水务发展集团有限公司

长距离明渠输水工程的水力调控问题直接关系到工程的安全和高效运行。当供水需求发生变化,采取合理的来水流量调节和闸门控制方案是满足下游供水目标的关键。以引汉济渭工程初期运行阶段为对象,建立了水动力数学模型,重点对输水隧洞和... 详细信息

长距离明渠输水工程的水力调控问题直接关系到工程的安全和高效运行。当供水需求发生变化,采取合理的来水流量调节和闸门控制方案是满足下游供水目标的关键。以引汉济渭工程初期运行阶段为对象,建立了水动力数学模型,重点对输水隧洞和分水池内的水力响应特性进行了模拟计算和理论分析研究,对比来水流量调节或闸门开度控制条件下黑河供水连通洞达到目标流量时的响应时间及分水池水位变化特征。结果表明:当闸门全开时,秦岭隧洞来水流量越大,下游水位波动出现的时间越早,渠道响应时间越短,水力响应时间随供水流量增加而呈对数函数关系递减;当秦岭隧洞来水流量保持不变时,供水流量随进水闸闸门开度增加而增大,水力响应时间随供水流量增加而呈指数函数关系递增;保持来水流量不变而仅控制闸门开度的调节方式易导致分水池水位超过侧堰顶高程,产生弃水。研究结果对优化调度策略、提高输水系统动态响应能力具有借鉴意义。

关键词：水力特性水动力数学模型水力响应时间调水工程

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水库大坝工程中混凝土碾压施工质量控制措施

城市建筑空间 2024年第S1期 260-261页

作者：李程陕西省引汉济渭工程建设有限公司

在水库大坝工程中，由于混凝土碾压施工技术可以简化施工流程，降低含水率，已被广泛用于水库大坝的施工，取得良好的效果。鉴于此，探讨水库大坝工程中混凝土碾压施工的质量管理措施。通过深入研究混凝土碾压施工的各个环节，提出一系... 详细信息

在水库大坝工程中，由于混凝土碾压施工技术可以简化施工流程，降低含水率，已被广泛用于水库大坝的施工，取得良好的效果。鉴于此，探讨水库大坝工程中混凝土碾压施工的质量管理措施。通过深入研究混凝土碾压施工的各个环节，提出一系列有效的质量管理措施，以确保水库大坝工程的施工质量。措施包括原材料管理、拌和管理、运输与入仓管理、铺筑与碾压管理及质量管理体系建立等方面。通过实施这些措施，可以提高混凝土碾压施工的质量水平，保障水库大坝的安全稳定运行。

关键词：水库大坝混凝土碾压质量管理

黄金峡水利枢纽坝基与深层抗滑稳定性分析研究

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珠江水运 2024年第13期 39-41页

作者：李南李磊郭俊楠陕西省引汉济渭工程建设有限公司

混凝土重力坝抗滑稳定性分析计算成果对大坝选址、基础处理和工程质量措施有指导意义。本文针对黄金峡水利枢纽坝基存在断层、裂隙、边坡结合带不稳定块体等地质问题,对坝基面、深层、岸坡坝段全方位进行了抗滑稳定性分析,对计算结果不... 详细信息

混凝土重力坝抗滑稳定性分析计算成果对大坝选址、基础处理和工程质量措施有指导意义。本文针对黄金峡水利枢纽坝基存在断层、裂隙、边坡结合带不稳定块体等地质问题,对坝基面、深层、岸坡坝段全方位进行了抗滑稳定性分析,对计算结果不满足稳定性要求的坝段提出了针对性的工程处理措施。分析方法可为类似工程借鉴。

关键词：混凝土重力坝坝基抗滑稳定分析边坡稳定性分析

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