• 2021年第38卷第2期文章目次
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    • 基于KPCA-WOA-KELM的岩爆烈度预测

      2021, 38(2):1-7. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2021.02.001

      摘要 (827) HTML (0) PDF 2.49 M (430) 评论 (0) 收藏

      摘要:岩爆是隧道开挖中常见的工程地质灾害,为准确预测岩爆烈度,提出基于KPCA-WOA-KELM的岩爆烈度预测模型。首先,根据岩爆烈度影响因素确定岩爆评判指标,并采用核主成分分析(KPCA)对岩爆数据做特征提取,简化模型输入参数的同时充分保留数据特征信息;其次,使用核极限学习机(KELM)拟合评判指标与岩爆烈度间的非线性映射关系,并采用鲸鱼优化算法(WOA)优化KELM的参数,避免人工设置参数对模型预测效果的影响;然后,使用准确率、精确率、召回率、F值等指标综合评估模型的预测性能;最后,利用秦岭终南山公路隧道岩爆实例验证该模型的可行性。研究表明,KPCA-WOA-KELM能有效地简化数据结构,避免局部最优解,提高岩爆烈度预测的准确率。

    • 初始应力损伤对再生混凝土硫酸盐腐蚀的影响

      2021, 38(2):8-13,37. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2021.02.002

      摘要 (737) HTML (0) PDF 6.72 M (410) 评论 (0) 收藏

      摘要:开展了不同骨料取代率(30%、65%和100%)以及不同初始应力水平(0.2、0.4、0.6倍抗压强度)对于再生混凝土抗腐蚀性能影响的试验研究。结果表明,当再生骨料取代率逐级增高时,再生混凝土的腐蚀深度、质量损失率均增加,力学性能指标(抗压强度和动弹性模量)逐渐下降。初始应力损伤对混凝土的影响可以区分为两种,第一,其对腐蚀深度和质量损失率的影响存在阈值效应,只有当初始损伤度大于0.2时,混凝土的腐蚀深度、质量损失率才随损伤度的增大有明显增大的趋势;第二,对于再生混凝土的力学性能,不管是抗压强度还是动弹模量均会随着初始损伤的增大而出现明显的劣化。

    • 破碎卵石再生混凝土折压比试验研究

      2021, 38(2):14-18,103. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2021.02.003

      摘要 (717) HTML (0) PDF 6.61 M (430) 评论 (0) 收藏

      摘要:以废弃混凝土粗骨料作为再生粗骨料取代破碎卵石粗骨料,设计取代率r分别为0%、15%、30%、45%,并以此为基础分别制作破碎卵石再生混凝土立方体试件、棱柱体试件各36个,并在试件养护龄期分别为3、14、28 d时,分别对其进行抗压强度、抗折强度试验。分析了在不同龄期下,破碎卵石再生混凝土抗压强度与抗折强度随r变化的规律,以及r对破碎卵石再生混凝土折压比与类折压比的影响。结果表明:不同龄期下,随着r的增加,抗压强度、抗折强度的变化趋势均表现为先增后降,当r=30%时,抗压强度、抗折强度达到最大值;3 d龄期下,折压比与类折压比随r的增加无统一显著变化规律;14 d和28 d龄期下,随着r的增加,折压比与类折压比均呈先增大后减小趋势;且在28 d龄期下,r=30%时折压比与类折压比均达到最大值,分别建立了基于取代率r的折压比与类折压比计算公式。

    • 不同粘粒含量土体管涌试验研究

      2021, 38(2):19-23. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2021.02.004

      摘要 (675) HTML (0) PDF 5.57 M (426) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究粘粒对土体管涌发生发展的影响以及管涌破坏后的力学性质,配置不同粘粒含量的土样,进行室内管涌试验模拟,并取破坏后的土样进行三轴压缩试验。对各土样水力梯度-流速曲线、应力应变曲线进行分析,研究结果表明:(1)含粘粒土样的临界水力梯度和开始发生管涌破坏时的水力梯度与粘粒含量呈负相关,破坏时流速与粘粒含量呈正相关。(2)管涌后的土体,土层深度越深,土体细颗粒流失量越大,土体的强度损失越大,土体应变软化趋势越不明显。(3)粘粒含量对土体细颗粒流失起到促进作用,使得管涌后含粘粒的土样强度损失更大,粘粒含量越大,这种促进作用越明显,强度损失越大。

    • 密实度对粗粒料力学特性影响三轴试验研究

      2021, 38(2):24-30. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2021.02.005

      摘要 (812) HTML (0) PDF 2.12 M (427) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对3种不同相对密实度的某大坝覆盖层无粘性粗粒料制作试验替代料,进行不同围压下的常规三轴固结排水剪试验,着重研究不同相对密实度对粗粒料力学特性的影响。试验结果表明:在达到峰值强度之前,随着相对密实度和围压的增大,初始切线模量逐渐增大;同一围压下,随着相对密实度的增大,应力应变曲线软化现象更加明显,剪胀性逐渐变强;密实度对试样破坏时的偏应力影响较大,对残余偏应力影响较小。同时,研究发现邓肯-张模型参数Rfn基本不受密实度的影响,K与密实度呈正相关;引入新的参数λ定义为软化系数,定量分析了软化系数λ随围压和密实度的变化关系;强度指标与密实度之间基本呈线性增长规律,给出了粗粒料的抗剪强度指标与密实度之间的拟合关系式。

    • 干湿循环条件下有机聚合物复合黏土保水与开裂特性研究

      2021, 38(2):31-37. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2021.02.006

      摘要 (706) HTML (0) PDF 9.21 M (444) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对添加不同浓度有机聚合物的复合黏性土开展室内干湿循环蒸发试验,通过记录试验过程中试样的含水率变化以及获取裂隙发育特征图片,以研究聚合物浓度的变化、干湿循环次数对黏性土内部的水分变化以及干缩开裂的影响。试验结果表明:(1)黏土干燥失水过程主要分为三个阶段,土体内部水分散失主要发生在常速率蒸发阶段,由于聚合物与水反应所形成的弹性黏膜会堵塞土体内部的"疏水通道",因此随着聚合物浓度的增加,土体的保水性逐渐提升,常速率蒸发阶段的时间得到一定程度的延长。(2)干湿循环作用会改变裂隙发育的形态,且随着干湿循环次数的增加,试样表面裂隙会出现不同程度的"愈合",随着聚合物浓度的提高,土颗粒被弹性粘膜包裹与胶结,试样表面裂隙形态变化较小,整体稳定性得到提升。

    • 单轴压缩下不同含水状态砂岩损伤演化试验

      2021, 38(2):38-43. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2021.02.007

      摘要 (590) HTML (0) PDF 7.21 M (424) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究不同含水状态岩石损伤演化特性,利用RMT-150C岩石力学试验机、AEwin-USB型声发射信号采集系统和KBD5电磁辐射采集系统,对干燥、自然和饱水状态下的红砂岩进行单轴压缩声电信号监测试验。基于岩石破坏过程中声发射振铃计数、电磁辐射脉冲数和应力变化,建立了砂岩损伤演化模型。结果表明:声发射、电磁辐射信号和损伤变量特征曲线均与岩石应力应变曲线有着较好的一致性;砂岩损伤演化过程可分为初始损伤、损伤持续增长和损伤快速增长三个阶段,随着损伤程度的加深,振铃计数和脉冲数也随之增加;在初始损伤和损伤持续增长阶段中,饱水状态岩样在该阶段的振铃计数和脉冲数占其累计振铃计数和脉冲数的比例最高,自然状态其次,干燥状态最低,而在损伤快速增长阶段则相反。

    • 优化分级真空预压法处理吹填土试验研究

      2021, 38(2):44-52. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2021.02.008

      摘要 (608) HTML (0) PDF 7.97 M (428) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过室内模型试验对常规真空预压法、分级真空预压法和优化分级真空预压法的加固效果进行了对比研究,通过对加固过程中土体沉降量、排水量和真空度等变化规律及加固前后土体的含水率、颗粒粒径分布曲线指标对比分析,得到真空度传递规律,并对不同真空负压预压机理进行分析,指出优化分级真空预压法的处理效果优于其它两种工法,且在第一阶段(-20 kPa)后直接施加较大的真空吸力(-80 kPa)不会导致排水板的进一步淤堵并且可以提高排水效率。

    • 基于连续-非连续方法的高填方边坡变形稳定性分析

      2021, 38(2):53-60. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2021.02.009

      摘要 (662) HTML (0) PDF 14.29 M (419) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究高填方边坡的稳定性,基于连续-非连续耦合分析理论,采用边界墙耦合方法建立了高填方边坡的连续-非连续耦合分析模型,利用强度折减的方法来简化降雨工况,参照实际滑坡工程案例,土体参数应折减15%,进行了降雨影响下的高填方边坡稳定性分析;对细观参数进行折减,求解得到边坡的安全系数为1.60,分析了边坡在极端工况下可能的变形破坏情况。通过该案例探究了连续-非连续耦合方法进行边坡稳定性分析的可行性。结果表明,连续-非连续耦合方法能够快速高效且直观地评估高填方边坡的稳定性。

    • 网状排水体负压下处理围堰袋装淤泥试验研究

      2021, 38(2):61-65. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2021.02.010

      摘要 (627) HTML (0) PDF 2.45 M (372) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对软土处理过程中竖向排水板弯折严重等问题,提出将絮凝剂技术与水平网状排水体联合真空预压处理袋装淤泥相结合的方法。测试了直排式排水体和新型水平网状式排水体处理后的淤泥的含水率、无侧限抗压强度和抗剪强度,并对絮凝剂的添加量对固结效果的影响进行了对比研究。试验结果表明:新型水平网状式排水体相比直排式排水体,可更有效提高土体的渗透性;添加0.3%的絮凝剂是提高固结效果的最佳配比;最终验证了新型水平网状排水体联合真空预压处理袋装淤泥围堰施工工艺的可行性和有效性。

    • 黄原胶改良黏土无侧限抗压强度及其加固机理研究

      2021, 38(2):66-71. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2021.02.011

      摘要 (871) HTML (0) PDF 6.97 M (872) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用天然黄原胶对黏土进行加固,通过一系列无侧限抗压强度试验,对不同养护时间和黄原胶掺量条件下改良黏土的无侧限抗压强度特性进行试验研究,并对其加固机理进行较为深入的分析。试验结果表明:黄原胶作为添加剂可以在很大程度上提高黏土的无侧限抗压强度;随着黄原胶掺量和养护时间的增加,改良黏土试样的抗压强度也随之增加,并最终趋于稳定;黄原胶改良黏土的最适宜掺量是1.5%,最佳养护时间是14 d,当养护时间为14 d时,黄原胶掺量0.5%、1.0%、1.5%和2.0%的改良黏土样抗压强度相对素土样分别增加13.43%、20.85%、29.87%和34.70%。黄原胶基质通过增强黏土颗粒相互间的粘聚作用,增强了土样的整体性,从而达到增强黏土样抗压强度的目的。

    • 一种非传统高分子粘结剂改良黏土的强度试验研究

      2021, 38(2):72-78. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2021.02.012

      摘要 (537) HTML (0) PDF 10.70 M (391) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过室内无侧限抗压强度试验和直接剪切试验研究了不同浓度粘结剂对黏土强度的影响。试验结果表明,粘结剂的加入可以提高黏土体的强度。改良后,黏土的无侧限抗压强度和黏聚力随养护时间的增加均有提高;当养护时间一定时,随着粘结剂含量的增加,黏土的黏聚力和无侧限抗压强度也随之增加,当浓度增加至3%时,黏土的无侧限抗压强度相比2%浓度添加量出现下降。

    • 高密度电法与钻探法点面结合综合探查场地填埋层空间分布特征

      2021, 38(2):79-86. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2021.02.013

      摘要 (542) HTML (0) PDF 21.59 M (477) 评论 (0) 收藏

      摘要:当各类垃圾埋入地下后,垃圾渗滤液会逐渐由包气带渗入土壤中,对土壤环境造成一定影响。鉴于上部填埋层与下部原状土层之间会存在显著的物性差异,高密度电法定性探查精度有限,钻探勘察耗时耗力且成本高,两种方法优劣互补,对综合查明填埋层的空间分布特征具有实际应用意义。主要利用高密度电法无损探测和钻探法重点勘察的点面结合综合探查了某填埋场,查明了场地的地层结构及填埋层的空间展布情况,借助Volxer软件绘制了高密度电法反演形体渲染成果图,同时采用GMS软件构建了三维填埋层实体可视化模型,对比分析了两种手段的应用成果,为填埋场污染治理修复与风险管控提供了理论依据。

    • 基于CFD模拟的烟气在吸烟室中的扩散状态研究

      2021, 38(2):87-92. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2021.02.014

      摘要 (660) HTML (0) PDF 5.68 M (424) 评论 (0) 收藏

      摘要:以吸烟室为研究对象,基于CFD模拟与步进电机实验相结合,对烟气在吸烟室中的扩散进行数值模拟,并通过PIV实验测量烟气速度进行模型验证,相对误差在25%以内。最终,得到了不同送排风方式、不同烟气源量、不同新风速度下的室内烟气速度和CO质量分数分布。结果表明:侧送上排是更加有效的净化室内烟气的送排风方式;吸烟室内不同高度的烟气浓度主要取决于送排风方式、污染源的位置;增大烟气源量,会使室内气流对流加强,气流流速加快,且室内烟气浓度较高,烟客受到二手烟的危害较高;增大新风速度是降低吸烟室内烟气浓度的有效方法。

    • Al-Cu-Mg-Ag新型耐热铝合金循环蠕变时效研究

      2021, 38(2):93-98. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2021.02.015

      摘要 (674) HTML (0) PDF 11.20 M (499) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用矩形波加载方式,对Al-Cu-Mg-Ag新型耐热铝合金进行循环蠕变时效处理,采用力学性能测试、耐腐蚀性能测试,并结合电化学分析、透射电镜分析和金相显微分析等,研究了循环蠕变时效对Al-Cu-Mg-Ag合金的微观组织与性能的影响。试验结果表明:循环蠕变时效能够提高合金的力学性能和抗腐蚀性能。循环蠕变时效能够细化合金中晶内和晶界析出相,促进θ'相析出,减小无沉淀析出带宽度,晶粒沿着蠕变方向被拉伸。200 MPa下循环蠕变试样综合性能最佳。

    • 多孔碳材料的制备及其在锂离子电池中的应用

      2021, 38(2):99-103. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2021.02.016

      摘要 (947) HTML (0) PDF 5.06 M (398) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用溶剂热法,将前驱体ZIF-8通过高温在氮气保护的气氛下进行碳化,得到高比表面积的多孔碳材料。通过X射线衍射仪分析材料的物相,比表面积分析仪检测材料的比表面积和吸脱附情况,用扫描电镜来观察材料的微观形貌;最后,对多孔碳材料在锂离子电池中的电化学性能进行了测试,0.1C条件下测得的比容量为284.61 mAh/g,且循环性能较好,循环效率在95%以上,表明所制得的多孔碳材料具有良好的储锂性能。

    • 成本信息不对称下PPP项目激励机制研究

      2021, 38(2):104-112. DOI: 10.3969/j.issn.1673-9469.2021.02.017

      摘要 (531) HTML (0) PDF 3.19 M (404) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对PPP项目中私营企业运营成本存在异质性的特点,研究了抑制私营企业谎报成本信息的激励机制设计问题。通过建立委托代理模型,设计以价格补偿为激励措施的最优激励合同,使得私营企业谎报成本信息获得的收益不高于实报成本信息获得的收益,从而激励私营企业显示其真实的成本信息,进一步分析企业类型分布对最优激励合同的影响。研究表明:该激励机制能够实现对私营企业成本信息的甄别,且私营企业的收费价格和政府部门的价格补偿与企业类型分布有关,促进企业之间的竞争有利于抑制私营企业攫取信息租金。

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