基于地基雷达的高铁桥梁运营动态形变监测

我国高铁线路中,大量以桥代路,桥梁结构占比极大。为保证动车组的安全运行,需对高铁桥梁运营进行安全形变监测。针对传统接触式监测方法的不足,文章提出了基于地基雷达技术的高铁桥梁运营形变监测方法。利用FastGBSAR系统对安定镇段京沪高铁31.5m简支梁桥进行监测实验,对监测结果进行了分析,结果表明地基雷达技术能有效应用于高铁桥梁的动态形变监测。     

深部底板奥灰薄灰突水机理及全时空防治技术

奥陶系灰岩+厚隔水层夹薄层灰岩+煤层的地层结构模式是我国石炭二叠系煤田带压开采的典型存在形式。尽管隔水层巨厚,由于其中夹有薄层灰岩含水层,导致深部开采时突水灾害仍然频发。由于突水系数的局限性,依据隔水层厚度、底板破坏带高度与奥灰导升带高度之和、突水系数将底板隔水层类型综合划分为极薄、薄、中、厚及巨厚5种类型,淡化突水系数在极薄、厚及巨厚隔水层中的应用。阐述了薄层灰岩在串连奥灰与煤层形成水害的独特作用,定义了深部底板奥灰及薄灰水害概念及突水模式,总结了其五维度特征,概括为充水水源的总源递进、充水通道的面状分散、充水强度的台阶增长、充水时间的滞后出水、充水水源水质的交换吸附,阐明了奥灰水渗透、扩容、压裂、导升经薄灰中转储运形成面状散流的突水机理,提出了相应的突水危险性评价公式P_03σ_3-σ_1-P_p+R_m。针对巨厚隔水层且传统井下底板加固甚至区域治理仍无法完全控制深部突水的现状,创新了全时域与全空域四维度奥灰及薄灰水害的"全时空"综合防治理念,空域上井上下相结合、奥灰及薄灰多层次区域治理与井下薄灰钻孔探治验相结合的全空间多层次立体网状防控布局,创建了全空域立体交叉网络探查、治理、验证、补充的"全空域"立体防治模式,形成了条件评估、探治验补、检验评价、监测保障的全时域"四位一体"技术质量控制流程,创立了"四位一体"立体网状全时空深部底板奥灰及薄灰水害防治方法。以邯邢矿区梧桐庄井田2603工作面为工程案例,确定奥灰顶面以下40～60 m和20～30 m、薄灰大青和山伏青灰岩为目标实施多层段地面超前区域治理及补充治理,配合野青和山伏青为目标井下补充治理和验证,形成立体网络治理;采用奥灰薄灰水文地质条件评估确定治理目标,用地面区域探查治理、补充探查治理以及传统井下查缺补漏验证前期治理效果,以治理效果检验、底板完整性评价、突水危险性评价、涌水量预测、排水能力评价等全面评估能否回采工作面,回采过程中采取水文监测、微震系统、矿压系统等综合监测手段紧盯薄层灰岩关键层,实现了工作面安全回采。     

黏性土和纤维对风积沙改性土热膨胀特性的影响

风积沙改性土的热膨胀特性对评价风积沙改性土路基温度稳定性至关重要.通过在风积沙中掺入不同质量的水泥、黏性土或聚丙烯纤维制成不同配比的改性土,测试改性土的热膨胀系数,研究外加材料的掺入量对改性土热膨胀特性的影响.试验结果表明:改性土的平均线膨胀系数随着水泥掺入量的增加总体呈增大趋势,随着聚丙烯纤维掺入量的增加而减小,随着黏性土掺入量的增加而增大.聚丙烯纤维的掺入可有效降低改性土的热膨胀系数.研究成果可为进一步优化改性土提供研究方向,为高温差沙漠地区工程建设中风积沙改性土温度裂缝的控制提供试验依据.     

锚杆杆体的受力状态及支护作用分析

锚杆支护是煤矿巷道挖掘中常用的支护手段,其成本低廉、安全可靠。煤层围岩环境复杂,给锚杆的分析和设计带来了较大难度。分析了锚杆杆体在打入围岩后的受力状态,分析其横向作用力和轴向作用力的来源,探讨锚杆的极限抗拉承载力、抗剪承载力。锚杆支护对围岩结构、支护面等都起到加固作用,通过理解和分析锚杆杆体的受力状态和极限状态,能更好地实现对锚杆结构的优化和加固。     

深部开采底板厚隔水层突水危险性评价方法研究

突水系数对于深部开采底板厚隔水层突水危险性评价并不完全适用,为了解决深部带压开采底板厚隔水层突水危险性评价问题,据矿井条件建立底板突水主控指标体系,利用区间灰色最优聚类理论,借助GIS强大的空间信息管理和分析功能完成模型的建立、计算以及结果展示;结合层次分析法AHP依据主控因素对突水危险性贡献程度确定其权重系数,采用K-Means聚类算法根据数据分布特征和专家知识及经验划分不同危险性类别所对应区间值,解决了主控因素的复杂性和不确定性问题;按照隶属度的概念改进了经典白化权函数,定义了每个类别的白化权函数不只是与相邻的上、下两个区间存在着关系,而与每个区间的标准值均有关,利用白化权函数将离散的灰数映射到区间灰数上,解决了主控因素物理意义、量纲、量级巨大差异所导致的结果失真问题。以各主控因素在危险性等级下隶属度均为1的确定性判断作为系统特征行为序列,计算评价对象与每个危险性类别的邓氏灰色关联度,形成关联度矩阵。再通过以评价对象与各危险性类别的差异程度为权的加权广义距离描述评价对象与h类别的接近程度,最终建立最优模型。研究结果表明:以邢东矿为例,根据勘探资料和历次突水调查结论,选取了6个主控因素,用AHP确定了权重系数,用K-Means聚类算法确定了安全、较安全、较危险和危险4个等级区间值;再使用灰色最优聚类理论得到了底板突水危险性评价分区图;最终,得到了各危险性等级的分布情况和面积大小等数据,运算结果显示历次突水事故发生的位置都位于危险区域。对比突水系数法的评价结果,由于采用信息量更大,用隶属度关系减弱了临界值的绝对控制作用,使结果更加系统全面,同时克服了基于薄板理论的突水系数法只适用于底板隔水层厚度小于50 m的局限,是深部带压开采底板厚隔水层突水危险性评价有效方法。     

基于LoRa物联网的地震救援物资调配系统

我国是世界上自然灾害损失最严重的少数国家之一,地震等重大灾害发生后,电力系统、网络系统中断,救援人员的和指挥人员无法实时沟通,救援物资不能得到有效管理和配送,救援效率低下。针对上述问题,运用LoRa无线通信技术搭建自组网络,救援人员向指挥中心发送物资请求信息,指挥中心可以有效的管理物资并将物资合理调配,提高救援效率。