某尾矿坝稳定性分析与加固措施

针对某尾矿库堆积坝下游坡出现的水流高位出逸及流砂现象,对该尾矿坝进行了渗流与稳定计算,提出了渗流和稳定评价意见及可行的除险加固方案。研究内容包括:采用先进的三维激光扫描仪对尾矿坝及其附近区域进行大比例尺地形测量,现场测量堆积坝坡及干滩坡比,为数值计算提供基础地形资料;现场取尾矿砂样本,进行室内试验,包括颗粒分析、渗透性和强度参数试验等;根据下游坡出逸点高度进行渗流计算输入参数反分析,获取合理的尾矿砂渗透系数各向异性比例与坝顶垂直入渗流量;对尾矿坝现状与远期规划坝高进行6个工况的渗流与抗滑稳定分析,指出坝体处于滑动失稳临界状态,提出采用辐射井降水的排渗措施。该尾矿库采用辐射井降水后,稳定安全系数提高至1.7以上,坝体下游坡水流高位出逸和流砂管涌现象已基本消除。     

变基线数字航空摄影航线设计与飞行控制——基于DEM的设计方法

传统摄影测量都是采用等基线摄影测量的方式,等基线的航空摄影作业对于平坦地区具有较强的适应性,但是在丘陵、山区等作业区域高程起伏较大的地区,高程的起伏会影响到相邻航空影像的航向重叠度和旁向重叠度。为了解决这一问题,详细阐述了基于曝光点调整法的变基线航线设计方法,该方法是基于1:25万的DEM实现的。实现变基线航空摄影测量的基础是实现高精度定点曝光,重点介绍了智能定点曝光算法,及如何解决利用GPS动态定位时的信号不正常、卫星失锁和GPS坐标跳跃等问题。     

基于三维扫描的火灾后建筑空间结构虚拟重建系统

传统系统在进行火灾后损毁建筑空间结构虚拟重建时,未进行虚拟受力模拟,重建效果不佳,并行处理效果差。为此,该文结合三维扫描技术,构建灾后建筑空间的草图,设计出一个性能更佳的系统完成火灾后建筑空间结构虚拟重建。三维激光扫描仪直接连接计算机实现对灾后损毁建筑数据采集,提高数据是准确性;对系统软件功能架构进行设计,通过单片测图功能进行灾后建筑空间草图生成,根据坐标转换对灾后建筑的三维模型重建,实现火灾后建筑空间结构虚拟重建系统的设计。为验证系统性能,设计对比实验。实验结果表明,所设计的系统建筑重建时间短,运行速率块,仅为传统系统处理时间的十四分之一,具有一定的应用价值。     

融合GPS与DInSAR的区域地表三维形变获取研究

合成孔径雷达差分干涉测量(DInSAR)是监测地表形变的有效方法,而地表形变是三维形变,因水平方向形变信息的不敏感性,通过DInSAR视线向形变难以获得准确的三维形变信息。综合GPS水平形变精度高、DInSAR垂向精度高和空间分辨率高的特点,研究融合GPS与DInSAR获取区域地表三维形变。首先介绍GPS水平形变、DInSAR垂向形变与三维视线向形变以及三维视线向转化为三维形变的理论基础;然后以雄安新区为例,开展三维视线向形变与DInSAR视线向形变的比较,两者存在较好的相关性,存在一定的偏差;其次针对短时形变监测和长期地表形变监测的需求,通过不同时间间隔的GPS、DInSAR形变结果,分别构建了基于SAR重访周期和一年间隔的DInSAR视线向形变校正模型,并以实测GPS、DInSAR结果进行模型可靠性验证;最后将三维视线向形变转化为水平方向形变和垂向形变,该三维形变在保证精度的基础上保留了SAR数据的高空间分辨率特征。研究结果表明:对于SAR重访周期时间间隔来说,DInSAR视线向形变与三维视线向形变差异较小,仅存在1 mm的校正,说明对于短时期来说,水平方向的形变微小。对于1年时间间隔来说,DInSAR校正后的视线向形变与三维视线向形变的平均偏差为0.34 mm,均方根误差为0.49 mm,其误差均小于校正前的DInSAR形变。     

滑坡灾害短期临滑预报监测新途径研究

由于滑坡灾害的复杂性,迄今为止,尚未形成经得起大量实践验证的预报理论与方法,这仍然是地质灾害学中正在探索研究而未完全解决的难题。通过对滑坡灾害研究历史、预测预报、监测技术的分析,认为在滑坡进入加速变形至剧变形破坏阶段,地表及深部监测网点及其设施遭受破坏,无法继续采集监测数据的情况下,地面三维激光扫描仪可不受干扰独立进行滑坡的“面“式测量,为预测预报滑坡的发生时间提供第一手连续可靠的数据资料,可进一步提高滑坡灾害预测预报的精度。     

基于多要素大气延迟改正的InSAR地面沉降监测研究

同区域不同期SAR数据时间的大气延迟差异是影响SAR干涉测量的最主要因素之一.以北京主城区作为研究区域,综合地形和气象要素,将BP神经网络技术用于GPS对流层延迟内插,并用于InSAR大气延迟改正研究.实验证明,经与GPS沉降量相比较,该方法优于克里金插值法,大气延迟双差改正结果用于InSAR大气效应改善,可有效提高InSAR处理精度.     

灾后复杂地形区域的测量测绘模型设计

灾后地形变化复杂,基于单一线性模型的测量测绘方法,测量灾区坡度陡、高差大等复杂地形时,无法有效拟合复杂地形趋势、获取高程点精度差,导致测量精确度较低。设计一种用于灾后复杂地形区域的测量测绘模型,在外部DEM辅助下精化灾区地形DEM,对灾区遥感InSAR影像进行干涉定标,实现干涉影像与外部DEM的精准对应;将多模型的线性回归策略与灾后复杂地形趋势相拟合,对解缠干涉影像图中全部影像快,通过多模型的线性回归,逐个像素精确的去除相位解缠中多余相位,过滤无价值高程点,得到有效灾区地形高程图,从中采集精确地灾后复杂地形区域高程点。实验结果表明,该模型可提高灾后复杂地形区域绘图精确度,对总体灾区地形InSAR影像测量效率高,测量的平均高程误差为±6.2cm,比单一线性模型低±3.77cm。     

三维与二维滑坡稳定分析的比较研究

对滑坡的三维与二维稳定分析的结果进行了比较分析,旨在为合理正确地评价滑坡稳定性及认识三维稳定分析的优越性提供有价值的理论依据.以实际中常见的滑坡几何尺寸为依据,在建立的滑坡模型的基础上,利用滑坡三维稳定分析程序软件FS3D,对稳定安全系数和剩余下滑力进行了稳定分析计算.通过与二维分析结果的比较,阐明了地形、土力学参数和地下水影响因素对三维与二维稳定分析结果差异的影响,并在滑坡实例中得到了验证.滑坡模型和实例分析的结果表明,特别是在地形复杂和主断面难判断的滑坡类型中,三维稳定分析具有很大的优越性,并建议在如下情况下使用三维稳定分析:(1)宽度与坡长的比值较小时;(2)滑坡体厚度与宽度的比≤1/4时;(3)凝聚力C为0或较小时;(4)地下水位的变动幅度较大时.     

基于广义三棱柱和Kriging插值的三维地层建模

总结分析目前三维地层建模技术存在的问题,针对其不足之处,研究广义三棱柱建模原理和Kriging空间插值方法原理,结合地质构造和地层层序特点,提出了基于广义三棱柱体元为基本单元;融合物探、化探、地调资料以及工程地质人员对研究区域的综合分析结果而产生的经验钻孔;并以地形等高线建立不规则三角网(TIN),利用Kriging空间插值方法,选择合适的变异函数,进行地层属性内插,增加虚拟插值钻孔。最后应用广义三棱柱建模方法,使用以上三类钻孔数据建立相对准确的三维地层模型。     

大坝电厂氨逃逸在线监测系统改造

基于ABB LS25原位激光在线监测分析仪,针对该分析仪在现场使用中频繁出现的离线问题,提出了氨逃逸测量的改造方法。改造后的测量装置实现了对氨逃逸精确的测量,提高了测量可靠性,减少了设备维护工作量,为同类型氨逃逸测量装置改造提供了参考。     

一种复合绝缘子爬电距离测量工具的研制与应用

复合绝缘子在高压输电线路中主要起到支持、固定和绝缘作用,其爬电距离是复合绝缘子检测的必测项目。由于复合绝缘子爬电距离测量存在困难,在传统测量方法的基础上,开发研制了一种复合绝缘子爬电距离测量工具,采用激光直线仪和手持测量仪相配合,进行复合绝缘子爬电距离的测量,并在实际应用中与传统方法相对比。结果表明:该套测量工具不仅解决了试验人员测量复合绝缘子爬电距离时工作量大、测量精度低的问题,而且能够实时显示测量结果,具有双向测量、暂停、停电记忆等功能,提高了测量工作的灵活性和可靠性,同时缩短了复合绝缘子爬电距离测量时间,提高了工作效率。     

GPS在结构健康监测中的研究与应用进展

在土木工程领域,采用GPS对建(构)筑物进行健康监测是该学科发展的一个新的突破,因其具有高效、快速、全天候、全自动等优点,近年来基于这一技术的健康监测方法在特大型建筑物的变形监测中开始应用.首先阐述了结构健康监测的必要性和迫切性,简要回顾了传统的结构变形监测方法,然后探讨了GPS技术的发展历程,重点讨论了GPS中的RTK技术的原理、特点和当前国内外的应用情况,最后对基于RTK技术的健康监测方法在土木工程中的应用前景进行了展望.     

Emergency preparedness through game playing

The lack of emergency preparedness in Mauritius has been the cause of many tragedies. Our approach to tackle this problem was by developing an emergency preparedness game layered and fused with a disaster warning and guidance system that emanates clarity to the unfathomable bearings of emergencies and natural disasters. The emergency preparedness game is based on a selection of diverse real life-threatening difficulties that entail different strategies aimed at bettering the survival instincts of users. It uses story-telling scenarios along with in-game footnotes that yield directives on how to brave fierce and unpredictable calamities. The game reinforces a sense of self-composedness and suppressing untimely fears of users in horrendous circumstances. With regard to the warning system, it unremittingly feeds users with notifications during emergencies, that encases shortest escape routes to lead them to safe locations via a fully functional GPS map. This application brings some novelties that are virtually non-existent in related applications. For instance, this application includes a warning and guidance system, a 3D scenario game to prepare its users for disasters, an interactive survival toolkit selection, an SMS rescue feature and a mass notification system via the web.     

GPS在山区滑坡变形监测中的应用

山区滑坡的稳定性一直是倍受关注的一个重要安全问题。本文讨论了滑坡位移传统监测方法的缺陷和新型的基于GPS的自动监测技术所具有的独特优势,介绍了适用于山区公路滑坡位移监测的高精度的GPS技术。实践表明,采用GPS技术进行山区滑坡的稳定性监测,具有可操作性更强、精度更高、不受气候条件约束以及高度自动化等优点,能够为预测边坡可能出现失稳破坏的部位和变形破坏时间提供更可靠的监测资料,因而GPS监测技术值得在山区滑坡的变形监测领域中推广使用。     

多点渗漏垃圾填埋场三维电学检测能力及影响因素分析

通过理论分析与原位实验,研究三维电学监测系统对垃圾填埋场多渗漏点位置的检测能力,分析影响检测效果的主要因素,以为设计经济、合理、有效的实时监测系统提供依据。结果表明:膜下电位监测法具有清晰的理论基础;供电电流强弱只影响测量电位值大小,不改变其异常形态,供电强度应以保证测量电位具有较高信噪比为原则;电极系极距大小会影响对相邻漏洞的检测能力,当极距小于相邻漏洞间距时,系统可对漏点位置进行有效反映;供电电极A在填埋场顶层中部布设、B极在膜下多点相连布设的布极方式,有利于漏点检测;漏洞越大,相应位置的测量电位值越高;划痕状漏洞不易被测出。利用膜下电极系测量的电阻率剖面对漏点具有较好的反映能力,并可实现渗滤液在地下扩散过程的监测。     

Time Domain Reflectometry for Water Content Measurement of Municipal Solid Waste

Water content measurement of municipal solid waste (MSW) is critical to water balance analysis of landfill, leachate collection and recirculation, and acceleration of MSW degradation. Time domain reflectometry (TDR) is commonly applied to soils for the measurement of water content. Application of TDR methods for moisture measurement in MSW is difficult, because MSW is a heterogeneous and highly conductive material. This study investigated the application of TDR surface reflection method for the determination of apparent dielectric constant and water content of MSW. A series of experiments were conducted to study the dielectric properties of MSW and its main components such as paper, plastic, and organics. Results indicate that the effect of waste material type seems to be negligible on the measurement of water content. TDR technique can effectively measure the intrinsic water of organics in the absence of significant bound water effects. Results of dielectric constant by surface reflection method gave similar accuracy as the conventional travel time analysis for waste materials with low electrical conductivities. In addition, surface reflection method provides higher accuracy for waste materials with high electrical conductivities than travel time analysis. This research provides experimental basis for the use of TDR surface reflection method in landfills.     

星载合成孔径雷达在杆塔基础地表形变监测技术的研究与应用

为保障高原输电通道的安全,排查地表形变引发的地质灾害,以哨兵雷达卫星影像数据为数据源,以750 kV川湖Ⅰ线为监测对象,采用星载合成孔径雷达干涉测量技术(interferometric synthetic aperture Radar,InSAR),研究分析输电通道地表微小形变的提取方法,发现川湖Ⅰ线100号杆塔附近存在明显的地表形变量,且2019年7月形变有明显的加速过程,分析说明该地面沉降区的形变与地面或地下的施工过程有关。研究表明:(1)卫星遥感星载InSAR测量技术适用于地表微小形变的提取,提取精度较高,能够满足输电通道地表形变的监测;(2)卫星遥感星载InSAR测量技术提取的地表形变精度可达毫米级,可替代人工地面测量工作;(3)针对地表形变,与传统野外核查、人工测量解译相比, 卫星遥感星载InSAR监测技术具有精度高、效率高、覆盖范围广等优势。     

BOTDR光纤温度监测技术在土木工程中的应用研究

布里渊光时域反射计(BOTDR)是一种新型的分布式光纤传感技术。布里渊光频移量不仅与光纤的应变状态相关,还与光纤的温度存在相应的线性关系,因此BOTDR可以用作分布式的温度监测。本文对基于BOTDR的分布式温度监测技术及其在土木工程中的应用展开了实验研究,研究选用的是美国康宁公司900μm单模紧套光纤,实验标定布里渊光频移量对温度的敏感度为1.43 MHz/℃。通过室内外实验以及在实际隧道工程中的应用,验证了BOTDR的温度测量精度达2℃,因此将该技术应用于分布式温度监测是可行的,长期稳定性良好。