基于钟差预测辅助的TDCP测速研究

针对重特大灾害发生时密集废墟或城市峡谷造成的信号频繁遮挡,以及由高压电力通讯设施或发生地震等灾害时产生的复杂强电子干扰而无法测速的问题,基于时间序列理论,对接收机钟差进行短期预测,并将钟差预测辅助载波相位时间差分(time-differenced carrier phase,TDCP)算法进行解算,以实现恶劣环境下载体获取三维测速信息的功能。由于TDCP避免了整周模糊度解算的问题,能够有效削弱具有明显时间序列的共模误差,具有短期精度高的特点,因此,本文利用少于4颗的GPS有效卫星星座,通过ARIMA模型得到一定精度的接收机钟差短期预测值,来扩充测速观测条件,并结合TDCP获取短期较高精度的测速结果。实测数据表明,本方案能在80 s的时间尺度内,在有效卫星数不足的情况下,无需增加额外硬件即可满足载体测速需求,且测速精度在动态条件下可以达到分米级。     

极端气象气候条件下土地利用变化的水文水资源效应研究 ——以东江流域为例

近年来,人类活动导致的土地利用变化对流域水文过程具有重要影响已为学界所公认.然而,在不同气象灾害条件下(如暴雨和干旱),土地利用变化的水文效应是否会有所放大,仍未得到充分研究.气候变化正导致许多地区极端气象气候事件增多,深入研究暴雨和干旱条件下的土地利用变化的水文效应具有重要意义.本文以东江流域为例,基于SWAT水文模...     

IPCC AR5全球气候模式对杨楼流域气温模拟精度评价及预估

气候模式是研究未来气候变化对流域水文水资源影响的重要工具。以杨楼流域为研究区,利用秩评分方法评估IPCC AR5最新发布的23个气候模式模拟流域月平均气温的能力,并利用优选出的模式对未来气温变化进行预测。结果表明:IPCC AR5的多数气候模式能较好地模拟杨楼流域历史时段月平均气温的变化规律,但模拟值普遍偏低,其中FIO-ESM、Can ESM2、BCC_CSM1. 1模式对气温模拟表现最好,秩评分分别为8. 58、8. 96和11. 5;流域未来时段平均、最高及最低气温均呈上升趋势,其中最高气温增幅最大,从年内变化来看,未来气温增加主要集中在春夏两季。     

回采工作面空调降温效果的数值分析

针对唐口煤矿1302采掘工作面的高温热害问题,结合理论分析和现场实测,对工作面气流温度场的分布规律进行了数值模拟,得出工作面的气流温度随送风温度的变化规律,并对采用冰冷空调系统后的降温效果进行分析,结果表明采用空调降温后,采煤工作面的温度平均降低4~6℃。     

考虑多破坏模式的堤防工程失事风险率分析

目前堤防工程失事风险研究大多局限于渗透破坏和堤坡失稳模式,较少综合考虑堤防洪水漫溢、漫顶失事破坏模式,堤防安全性评价方法大多局限于基于单一安全系数的确定性分析方法,忽略了水文及材料参数等不确定性对堤防失事风险的影响。考虑水文及材料参数不确定性的影响,构建了堤防洪水漫溢失事、漫顶失事、渗透破坏和堤坡失稳破坏模式对应的极限状态函数。提出堤防工程失事风险率计算的非侵入式分析方法,以渗透破坏风险率计算为例给出了与软件接口的计算步骤。最后,以鄱阳湖区长乐堤防工程为例,评估多破坏模式作用下堤防加固前、后的失事风险率。结果表明:渗透破坏是堤防失事的主要诱因,堤防加固后失事综合风险率明显降低,可满足工程稳定性要求。研究成果可为制定堤防工程风险管理决策提供重要的理论依据和技术支持。     

饱和细粒土孔隙结构定量表征

土的物质组成多样且结构尺度跨度大,多物质成分和多尺度结构影响土体结构特征。借助室内试验及数值模拟(数据约束模型),表征饱和细粒土固结过程中多物质成分的多尺度结构,并进行三维结构定量表征,侧重探讨饱和细粒土固结过程中孔隙结构的变化特征。研究表明,饱和细粒土受压固结的蠕变界限在400 kPa左右,对应的界限孔隙值为0.4μm(微米孔隙)。随土样受压强度增加,土体中不同尺度的孔隙及其连通体数量均发生变化:孔隙和孔隙连通体数量都先增加后减少最后趋于稳定,但变化规律并不完全一致。孔隙数量在200 kPa压力时达到峰值,而孔隙连通体数量却在400 kPa压力下达到峰值,孔隙总体积受孔隙数量和孔隙体积两个因素影响。土体固结前期主要发生大孔隙变形,大孔隙数量是影响其固结效应的重要因素。而在固结后期,微小孔隙体积是影响土体固结效应和蠕变的关键因素之一。本研究多方法结构分析在突破吹填淤泥这类饱和细粒土的结构定量分析后,有利于物质微宏观力学理论的进一步深化。     

富水砂层泥水盾构施工孔隙水压反应研究

依托长沙市南湖路湘江大型江底盾构隧道工程,对大直径泥水盾构掘进引起的富水粉细砂地层孔隙水压力反应进行了分析研究。基于孔隙水压力测试数据,分析了大直径泥水盾构在富水粉细砂地层掘进时地层孔隙水压力的分布情况及变化规律。采用ABAQUS有限元软件建立了三维流固耦合数值模型,对泥水盾构施工引起的富水粉细砂地层孔隙水压变化进行模拟计算,对比现场测试数据,验证了本文三维流固耦合数值模型的合理性;将三维流固耦合模型应用于地层不同渗透性条件下孔隙水压力反应模拟计算,分析地层注浆加固后孔隙水压力扰动规律,评价加固效果,得出富水粉细砂地层盾构施工对孔压的扰动可采取预注浆加固进行有效控制结论。     

高聚物固化粉土的力学特性与固结机理

使用胶结型高聚物对粉土进行固化,研究了高聚物掺量、粉土含水率、养护龄期对固化粉土力学特性的影响及其固化机理.结果表明：高聚物对粉土具有良好的固化效果,高聚物掺量越高,粉土含水率越低,养护龄期越长,固化土的强度越高;高聚物能够有效附着在粉土表面,并填充于粉土颗粒之间,主要通过“包裹”、“填充”、“桥接”作用,减小粉土的孔隙比,提高粉土的密实度,从而提升粉土的强度和抗渗性,但在此过程中没有生成新的化合物.     

矩形顶管施工中管周压力的实测与分析

本文依托苏州某综合管廊矩形顶管工程,通过现场实测分析研究矩形顶管管周压力变化规律,研究结果表明:(1)管壁受力形式根据管周压力的变化可以分为始发加固区、一般注浆区、加强注浆区和水域穿越区。始发加固区内管周压力变化较小,一般注浆区管周压力呈现周期性变化,加强注浆区内管周压力达到最大,水域穿越区管周压力数值相对较小。(2)同一埋深不同位置的管周压力值有一定偏差,但总体变化趋势相同。(3)不同埋深处管周压力受泥浆影响较大,管壁侧面底部处由于泥浆聚积压力较大,管壁底部由于受泥浆浮力而数值较小。(4)管周压力在注浆后迅速升高,随后逐步降低,并且速率逐渐减小。