杭长客专浙江段沉降预测精确度评价建议模式

在杭长客专浙江段沉降评估实践中发现,用常规的4种拟合算法得出的相关系数普遍偏低,绝大部分测点小于0.92。分析了相关系数普遍偏低的原因,并引入了3种新的评估指标:平均绝对误差MAD、均方误差MSE和平均绝对百分误差MAPE。通过与相关系数的对比分析表明,即使在相关系数很低的情况下,沉降预测模型也可以获得足够高的精确度。因此,采用MAD、MSE和MAPE的组合模式来代替相关系数,从而建立针对沉降"小量级、大波动"特点的沉降预测精确度评价建议模式。对于沉降预测结果同时满足MAD≤0.11mm、MSE≤0.015 mm2和MAPE≤8%的观测点,可以认为其沉降预测精确度满足要求。研究表明,此建议模式在杭长客专浙江段具有很好的适用性,并显著提高了满足沉降预测精确度要求的测点百分比。     

深厚软土地区大桥群桩沉降现场监测分析

为准确预测高速铁路沉降量,严格控制高速铁路沉降,达到高速铁路的平顺性标准,以某一软土地基高速铁路桥梁墩台为监测对象,采用液位-单点联合自动监测法对天津某特大桥沉降进行了长期观测。实测数据分析显示,单点沉降计布置合理的情况下能准确确定压缩层厚度。与现有规范的压缩层及沉降进行对比分析,结果表明,《公路桥涵地基与基础设计规范》误差最大,压缩层厚度比实测值大141.1%,沉降量比实测值大182.9%;按上海市《地基基础设计规范》得到的沉降量计算值比实测值大4.0%;按《建筑桩基技术规范》得到的应力比为10%,沉降量计算值比实测值大8.9%。与液位沉降计测得的总沉降相比,《铁路桥涵地基和基础设计规范》、《公路桥涵地基与基础设计规范》计算的沉降值偏大,其余规范计算的沉降值均偏小。从可靠性和安全角度考虑,建议采用以10%应力比为条件的"应力控制法"计算压缩层厚度,采用铁路规范方法计算高速铁路深厚松软土层的桥梁桩基总沉降。     

浅埋黄土地层隧道在不同交角下穿既有地下管线的模型试验

为探究浅埋黄土地层盾构隧道施工下穿对不同特性地下管线的变形受力影响机制,依托河南省某公路隧道工程,以工程黄土为试验材料进行室内模型试验。通过设置3种管隧交角,研究两种接头刚度的非连续管线和连续管线的沉降、弯矩和管土接触压力变化规律,并在管隧正交工况下,研究不同地下管线的遮拦效应及地表沉降变形规律,得出预测管线沉降的拟合公式。结果表明：在3种管隧交角下,地下管线沉降存在3个阶段,在管线沉降集中区阶段低密度聚乙烯(Low Density Polyethylene, LDPE)接头非连续管线的平均沉降增长速率是聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride, PVC)接头非连续管线的2倍;管隧交角的减小,使得非连续管线的最大正负弯矩均减小,PVC接头非连续管线弯矩曲线由“W”形转变为“V”形;管隧交角和接头刚度对土压力变化曲线和峰值位置几乎无影响,土压力变化均呈“M”形;在管隧正交下,管线整体刚度越大对地表沉降抑制作用越显著,管线沉降与地表沉降呈指数关系。     

基于GM-ANN模型的建筑物沉降量变化趋势预测方法

建筑物沉降观测结束之后,为降低和预防因地基不均匀沉降等因素造成的不安全事故发生率,准确预测建筑物沉降量变化趋势已引起相关科研单位的重视。首先,将人工神经网络数据分析与灰色GM(1,1)模型相结合,提出GM-ANN预测模型。然后,结合工程实例验证模型对监测沉降危险点数据变化的准确性,形成Matlab拟合曲线和预测趋势图。最终,结果表明仅考虑时间因素,GM-ANN模型明显优于灰色GM(1,1)模型,可使预测精度提高将近三倍。因此,利用GM-ANN预测模型可以对建筑物安全性进行有效预测。     

SBR和A/O工艺活性污泥的流变特性分析

对间歇式活性污泥法和厌氧好氧工艺法中的污泥进行流变特性分析,探讨两种工艺中污泥的剪切应力、黏度等流变特征指标的变化规律,并重点讨论TS和温度对污泥流变特性的影响。结果表明:当TS为9.10%时,两种工艺中的污泥均为假塑性非牛顿流体,其流变特性可以用Herschel-Bulkley模型来拟合。同一温度同一TS时,SBR工艺污泥流变模型H-B中的K是A/O工艺的10.11倍;极限黏度与TS呈幂指数关系;污泥黏度随温度升高呈现逐渐降低的趋势在低剪切速率下更为明显,且温度在10~35℃范围内,黏度变化更为显著。     

地基沉降下油罐罐壁的变形分析

储罐地基沉降常引起罐壁的几何变形,严重危害储罐的运行安全。基于地基沉降的实测数据,采用有限元方法研究地基沉降下大型浮顶石油储罐的结构变形响应。有限元模型中,综合考虑了环墙式地基、加强圈及肋板、抗风圈及支撑、包边角钢等实际结构,以及材料特性对罐壁变形的影响。采用Fourier级数将储罐地基沉降的实测离散数据拟合为若干阶谐波组合的形式,模拟地基单次谐波沉降对罐壁变形的影响,在此基础上,提出地基组合谐波沉降在最高液位下引起的罐壁径向变形公式,并与有限元仿真计算结果进行对比,结果表明,两者吻合较好,此拟合公式可普遍用于工程实践中10×10~4m~3大型储罐地基沉降引起的罐壁变形计算,评估在役储罐的运行安全。     

高速铁路桥梁桩基沉降预测模型研究

科学、合理地预测桥梁桩基工后沉降量是高速铁路建设的关键环节.鉴于京沪高速铁路桥梁桩基沉降曲线在多级荷载作用下呈明显阶梯形基本特征,而常规沉降预测模型不能反映全过程的沉降与时间的关系,引入荷载系数的概念,建立了变形过程指数模型,介绍了模型的求解过程及参数的确定方法.并结合沉降实测资料,运用指数曲线模型和Logistic模型进行对比分析.结果表明,变形过程指数模型能将架梁前期的观测数据纳入分析时间段内,其预测精度高,误差小,预测结果与实测数据基本吻合.进一步对模型参数的计算值进行粗差分析及归类,给出了不同地基土层、不同荷载作用下参数β的建议值.     

铁路行车事故加权马尔可夫SCGM(1,1)c预测模型及应用

从铁路行车事故的预测问题出发,试图找到稳定有效的方法对铁路行车事故进行预测.首先引入BX数据生成法对原始数据序列进行处理,以弱化原始数据之间的随机性.建立了单因子系统云灰色SCGM(1,1)c模型,揭示铁路行车事故时序变化的发展趋势.参照原始数据的中心趋势曲线,来划分铁路行车事故状态,得到了状态转移概率矩阵.据此计算自相关系数并进行归一化,作为各步马尔可夫链的权重,提出了加权马尔可夫SCGM(1,1)c模型,以修正SCGM(1,1)c模型的预测值,对铁路行车事故总数进行了拟合和预测.结果表明:相比较而言,加权马尔可夫SCGM(1,1)c模型在对铁路行车事故的拟合和预测中均有较好的效果,拟合精度和预测精度分别达到了98.92％和96.36％.     

基于组合预测优化模型的交通事故预测研究

为提高交通事故预测精度,基于熵值法构建UGM(1,1)-Holt组合预测模型,将滑动转移概率思想引入马尔科夫链模型,实现组合预测优化。应用该模型拟合分析2003—2011年湖北省交通事故死亡人数的历史数据,并以2012—2014年数据验证其有效性。通过实例对比UGM(1,1)模型、Holt指数平滑模型、组合预测模型和组合预测优化模型的预测精度。结果表明:相比前3种模型,提出的组合预测优化方法拟合值平均相对误差(MRE)为0.45%,3年预测值MRE为1.25%,能有效获取单一模型优势,预测精度更高。     

深长群桩基础沉降计算深度确定的新方法

高速铁路沉降直接关系到高速铁路的安全运营和舒适度,而计算深度(即压缩层厚度)是能否准确计算沉降量的关键。以京沪高速铁路天津段和河北沧州段大桥基础为例,分别进行了现场试验和沉降量的理论计算。现场试验采用液位沉降计和单点沉降计联合监测的方法,得到总沉降量和不同深度土层的压缩量,根据不同深度每延米的压缩量确定压缩层厚度;以3个代表性工点(DK124、DK152、DK240)为例来理论计算其沉降量,经过比较分析得出,需同时满足以下两个条件才可确定压缩层厚度:一是某深度处土层满足压缩层厚度确定方法σi0.1σzi;二是在该深度以下,土层相临深度间均有Δs/Δh0.1 mm/m的土层深度。这样既考虑了应力对沉降的影响,也考虑了各土层的应变对沉降的影响。将理论计算值与现场监测数据进行对比,吻合较好。     

铁路路基沉降变形趋势的综合检验分析

为综合掌握路基沉降的变形过程,基于路基沉降的现场监测数据,提出下述方案:应用重标方差(V/S)分析、曼-肯德尔(M-K)检验和斯皮尔曼秩相关系数(SR)3种方法检验判断路基的整体变形和阶段性变形趋势。研究结果表明:在整体变形趋势的判断中,用这3种方法均得出路基沉降变形呈增长趋势,具有较好的一致性;在阶段性变形趋势的判断中,各阶段变形趋势存在差异,但也均呈持续增长趋势,与整体变形趋势结果相同,进一步验证了3种方法的可靠性和适用性。     

SA-CP3型粒径分布测定装置

粉尘的粒径分布是粉尘的重要理化性质之一,常用的测定方法有显微镜法、筛分法、沉降法等几种。显微镜法费时费事并且精确度难以保证;筛分法只能分析粗颗粒的粉尘;而沉降法是按粉尘在液体或气体介质中因不同的粒径而具有不同的沉降速度和时间来测定的方法。SA-CP3型装置是日本生产的一种粒径分布测定装置,采用光透过法来确定悬浊液浓度的变化,从而确定沉降的重量,有自然沉降、离心沉降、离心上浮几种方式。     

矿山法双线地铁施工仿真及地表沉降数值分析

研究了左右双线矿山法隧道施工时的短期地面沉降。采用矿山法进行双线掘进,两隧道中心距13.2m,V级围岩CRD法进行施工,两侧隧道断面对称开挖。使用FLAC3D进行沉降分析,该软件能模拟地下隧道的掘进、支护和掌子面支护等。针对某地地质特征进行预测,这些特征是决定地面沉降量的关键因素。通过模拟左右双隧道对称掘进施工的暗挖隧道施工过程,得到了施工时的地面沉降规律,即沉降可分为两个阶段,且第一阶段沉降大于第二阶段沉降。最终为在市内建筑物密集区域修建地铁隧道提供安全可行的方法。     

双线盾构隧道斜交下穿既有机场高速公路的地表沉降预测模型研究*

为指导隧道盾构下穿既有建构筑物施工的变形控制,考虑隧道收敛模式和复合地层主要影响角的影响,以双线圆形盾构隧道斜交下穿既有机场高速公路为例,构建圆形隧道地层主要影响角计算方法,改进传统Peck公式,分析盾构斜交角、盾构坡角和隆起偏角的共同影响,引入地层损失率几何修正系数,并利用叠加原理建立双线盾构隧道斜交下穿既有机场高速公路的地表沉降预测模型,依托实际工程对预测模型的工程适用性进行验证。研究结果表明:本文预测模型的整体精度相比Suwansawat等预测模型提升44.15％,可预测施工影响范围内任意点的地表沉降值,相比现有模型更适用于解决双线盾构隧道斜交下穿施工的地表沉降预测问题,可为类似工程中的地表沉降变形预测及控制提供指导。     

泥水盾构近接地下管线施工的管线沉降计算方法及管土位移规律研究

为更准确地预测管道受盾构开挖引起的竖向位移,对基于傅里叶变换的管道位移传递矩阵法进行修正,考虑泥水压力和注浆压力2个关键参数对管道位移的影响,并提出1种基于沉降监测数据的地层损失率的反演计算方法。同时,利用数值仿真软件FLAC3D分析不同工况下的管土变形规律,并与修正后的传递矩阵法进行对比。研究结果表明：由地层损失率反演计算方法可以计算得到较为准确和合理的地层损失率,使用该地层损失率计算地表沉降时与数值软件结果吻合度较高。修正后的传递矩阵法保留原计算方式的便捷性,同时考虑泥水压力和注浆压力等实际因素,与现场实测值更加贴近,准确度更高。管道与地层的相互作用可以通过管土相对刚度进行宏观定性描述,该参数可以反映出不同材质、壁厚、直径等条件下管道受盾构开挖影响的敏感性。研究结果可为盾构下穿既有管线的管线沉降预测提供一定参考。     

室内轰燃试验及数值模拟分析

通过实体小室轰燃试验,比较BFD曲线参数估计法和FDS场模拟在轰燃预测上的可靠性.采用相关系数法比较BFD曲线参数估计法和FDS场模拟对室内温度变化预测的可靠性; 通过偏差均方根比较了这两种预测方法对室内最高温度预测的可靠性.结果表明,BFD曲线参数估计法对轰燃发生时的室内温度变化的预测结果接近火灾实际情况(平均相关系数为0.920 1),但对未发生轰燃时的预测的可靠性较差(相关系数为0.313 8).通过两种不同网格密度(网格大小分别为0.13 m3和0.053 m3,总网格数分别为45 000和360 000)的FDS场模拟发现,采用细网格时FDS场模拟对温度变化的预测的可靠性较好(相关系数为0.881 8).轰燃发生和未发生两种条件下,FDS场模拟对室内最高温度的预测能力都优于BFD曲线参数估计法,而网格加密对提高FDS场模拟预测能力的影响不明显.通过对火灾时房间内温度预测的比较,可得到不同模型对轰燃发生时间和强度预测的可靠性,这对建筑结构安全和人员逃生具有重要意义.     

单桩载荷—沉降关系的等步长GM(1,1)模型研究

根据灰色理论的高度概括性优点,建立单桩载荷—沉降关系的GM(1,1)模型,通过预测系统的灰色生成、求参计算以及后验差检验等步骤,建立了单桩载荷—沉降关系的函数表达式。通过工程分析验证,证明该方法具有良好的预测精度,满足工程实际需要,为土力学中工程试桩过程承载力的安全预测有着重要意义。     

高速铁路运营引发的环境振动研究综述

随着我国高速铁路的快速发展,其运营引发的环境振动问题日益凸显,成为当今社会关注的一个热点.总结国内外学者对高速铁路环境振动的研究工作,从3方面对其进行阐述:振动源强特性及传播规律、环境振动评价标准及预测方法的制定、减振隔振方法的研究,并提出相关建议.     

城市轨道交通客流量时间序列分段拟合方法

为有效指导行车调度、预防和处置轨道交通突发事件,利用曲线拟合方法挖掘客流量时间序列趋势性特征,在客流时间分布分析和数据探索的基础上,通过整体拟合、人工分段拟合和自动分段拟合,对北京市36个地铁站单日内客流量进行时间序列建模优化研究,并对比3种方法的拟合结果和R2指标。研究表明:分段拟合利用局部函数建模客流量变化的动力学过程,相较整体拟合能更好地逼近实际;在分段拟合时,采用自动分段策略,能避免人为判定分段点的主观性,实现最佳优化,进一步提高预测分析效率和精度。     

基于不同指标无量纲化方法的岩爆预测模型优选

为研究不同指标无量纲化方法对岩爆等级预测模型精度的影响，提高岩爆预测准确率，选取应力系数、脆性系数和弹性能量指数作为预测指标。基于104组岩爆实例大样本数据，采用统一极差处理法、差异化极差处理法、平均化处理法和归一化处理法4种指标无量钢化方法，对预测指标的原始数据进行处理，建立不同的岩爆预测距离判别模型并进行工程实例应用。研究结果表明:基于平均化处理法的岩爆预测模型的回判准确率高达97.1%；对不同矿山、隧道和水电站的6个工程实例的预测结果符合实际情况，说明其是一种准确率高、方便实用的岩爆预测模型。