基于功能原理强夯接触力与地基沉降计算

为反映强夯后地基沉降的变化特点,基于功能原理建立夯锤和土体之间接触力与地基沉降的关系式,根据静力等效原则和地基分层沉降计算原理推导出强夯接触力和地基沉降的计算公式,该公式形式简单,且能计算出分层土地基的夯后沉降值。实例计算结果表明:地基沉降计算值与现场实测值相近,验证了所推导公式的适用性;强夯后各分层土地基的沉降计算值和变形模量计算值变化规律与工程实际相符,反映了强夯法的加固特点。     

基于摄动理论的泥沙群体沉降公式研究

国内外许多学者对单个颗粒泥沙沉降公式进行了大量的实验研究和分析,鉴于单个颗粒的沉速与群体沉降可以相差10倍,目前泥沙群体沉降公式大多为经验表达式,因此,深入研究群体颗粒泥沙沉降公式有重要的意义。考虑到在群体泥沙沉降中粗细颗粒粒径大小对泥沙沉降公式的影响,基于摄动理论和最小二乘法,在泥沙群体沉降一般模式的基础上,提出一种新的泥沙群体沉降计算模式。通过对现场实测资料和水槽试验数据进行计算拟合,并与其它经典公式相比较,发现所推导的公式要优于后者。研究结果表明:针对群体泥沙沉降中粗细颗粒粒径大小,考虑其颗粒间的相互影响,按群体泥沙颗粒粒径大小范围分别考虑,是一种群体泥沙沉降计算比较有效的途径。     

有压输水管道孔板局部阻力相邻影响试验

为研究有压输水管道的局部阻力相邻影响及其对总局部水头损失大小的影响,采用模型试验方法对总局部阻力系数随相对间距的变化关系进行了试验研究。试验结果表明:当孔板相对间距Ls/d≥9时,按照传统公式计算孔板产生的总局部水头损失结果与实测值最大相对误差不超过1.2%,而当Ls/d9时,孔板产生的总局部水头损失的实测值远小于传统公式的计算值,最大相对误差达到197.6%;相对间距较大时,不需考虑孔板间距的影响,而相对间距较小时,孔板间存在相邻影响,并且相对间距越小影响越明显,计算总局部水头损失必须考虑局部阻力相邻影响,需用相邻影响系数对传统计算公式进行修正。     

面板坝设计坝顶预留沉降超高的几个问题

混凝土面板堆石坝坝顶预留沉降超高,关系到大坝运行期的防洪安全及视觉需要.有些坝设计时坝顶未预留沉降超高,运行后发现坝顶实际高程低于设计高程;有的坝坝顶预留沉降超高值较小,运行后实测沉降值超过预留值;多座坝的坝顶沉降实测值大于坝高的0.1%.为了保证大坝运行期沉降稳定后,坝体仍有足够的安全超高,并能满足坝顶中部起拱的美感要求,建议坝顶预留沉降超高值不小于坝高的0.5%.     

基于横观各向同性的土工格栅增强地基力学特性研究

【目的】土工格栅加筋地基在水利、建筑、交通等工程应用广泛，其竖直方向和水平方向的力学特性是值得关注的焦点。为研究不同加筋间距、层数对土工格栅加筋地基竖向和水平向承载特性的影响，【方法】通过物理模拟浅层平板载荷试验，将土工格栅加筋地基视为横观各向同性介质，结合复合材料力学理论推导出了弹性参数的求解方法，同时考虑地基横观各向同性特征计算了竖向附加应力及沉降量。【结果】结果显示：400 kPa可作为地基极限荷载值，加筋5层、7层、16层在相同沉降位置的地基承载力分别提高了26%、39.2%、63.5%;在相同挡墙高度107 cm处，加筋5层、7层、16层工况相比无加筋工况水平位移减少了59%、66%、85%。【结论】结果表明：土工格栅加固地基后对土体的变形模量、剪切模量增强作用显著，而竖向泊松比变化较不明显；加筋地基的水平、竖向变形模量分别与加筋率之间存在较好的线性关系，采用横观各向同性模型推导计算的附加应力值接近试验值，计算的沉降量与试验值误差较小。研究成果可为类似实际工程设计提供一定的理论依据。     

空气阻力系数对水滴运动及蒸发的影响

应用喷灌条件下水滴的运动、蒸发及分布模型对水滴的飞行时间、飞行距离以及蒸发率进行了预测,并对5种空气阻力系数计算公式 （Bird、Park、Fukui、伊沙叶夫、Wallis） 求得的预测值和实测值进行了比较。结果表明：应用Bird、Wallis、Fukui公式预测的水滴飞行时间与实测值随水滴直径的变化趋势一致,应用Park和伊沙叶夫公式求得的水滴飞行时间预测值与实测值的相对误差最小;5种阻力系数公式均能较准确地预测水滴飞行距离,其中Park公式的预测精度最高;5种阻力系数公式对于单个水滴蒸发率的预测结果与实测值之间的平均相对误差在26.1%~30.2%之间;5种阻力系数公式对总蒸发率的预测影响不明显,预测值与实测值之间的平均相对误差在15.2%~17.5%之间。建议在水滴运动和蒸发计算中采用Park阻力系数公式。     

基于改进GWO-BP神经网络模型的箱涵沉降预测

箱涵受外部荷载等多方面影响,会出现一定程度的不均匀沉降,可能会对箱涵结构造成破坏,因此箱涵地基沉降预测十分重要。引入灰狼算法(GWO)对BP神经网络的权值和阈值进行寻优,建立了基于改进的GWO-BP预测模型,对箱涵的沉降值进行预测。将该预测模型应用于南水北调工程天津某标段的箱涵沉降预测,并将预测值与实测值进行对比,相对误差在5%以下。通过与未改进的灰狼算法优化BP神经网络模型、BP模型进行对比,结果表明改进的灰狼算法优化BP神经网络预测模型具有更好的寻优能力与寻优精度,能够有效地对箱涵沉降值进行预测。     

水流挟沙力的影响因素及其BP网络模型

分析了水流挟沙力的影响因素,即含沙量、流速、温度、中值粒径以及泥沙颗粒的非均匀系数,建立了计算水流挟沙力的BP网络模型。经过模型检验发现,计算值与实测值符合程度较高,平均误差为22.7%,远小于一般挟沙力公式的计算误差,表明该模型是可以用于水流输沙能力计算的。     

大连普湾新区海湾整治工程泥沙基本水力特性试验研究

结合大连普湾新区海湾整治工程要求,在拟建工程区域内进行采样,在对沙样进行颗粒分析的基础上对采样泥沙的沉降、起动和沉积密实特性进行了室内水槽试验.试验表明,本区泥沙的静水沉降速度平均值在0.087～0.303cm/s之间;动水沉降的断面中间层含沙量沿程变化和随时间变化符合指数曲线;泥沙的起动试验值基本符合所选经验公式的计算值,因此经验公式可用来估算实际波浪、水流作用下的起动参数;本区泥沙静水沉积密实所需时间约为2.6天.     

改进的变权组合预测模型在水库坝基沉降预测中的应用

本文引用改进的变权组合预测模型对宁夏某水库坝基沉降进行预测,并结合坝基沉降监测数据对比改进前后的变权组合预测模型在大坝坝基沉降的预测精度。研究结果表明:改进的变权组合预测模型由于可以考虑并动态计算不同模型之间的权重系数,对水库坝基沉降的预测精度高于传统的变权组合预测模型,预测沉降值和实测的沉降值之间的误差小于15%,比传统变权组合预测模型相对误差减少3.19%,且在月沉降均值相关系数上,改进的变权组合预测模型预测值和实测值之间相关度提高0.2012。研究成果对于水库坝基沉降预测方法提供参考价值。     

粗颗粒物料管道水力输送不淤临界流速计算

近30年来,固体物料的管道水力输送技术应用越来越广泛。在管道水力输送系统设计中,不淤临界流速是首先需要确定的重要参数,对确保管道安全输送具有重要意义。对于细颗粒物料,已有比较成熟的计算方法,但对粗颗粒物料,不同的计算式差异较大,给参数确定带来困难。在对已有的管道不淤临界流速计算进行比较分析基础上,探讨了颗粒浓度、粒径、密度以及管道直径等因素对不淤临界流速的影响,并分析了计算式结构的差异。整理不同学者针对粗颗粒输送的试验数据,重点分析了不淤临界流速随颗粒粒径加大的变化规律。基于量纲分析法,提出了粗颗粒在管道输送中不淤临界流速计算式,其计算结果与试验数据相对误差在10%以下,基本满足不淤临界流速计算的工程要求。     

基于垂线流速模型的雷达法断面流量测流精度分析

利用雷达多普勒流速仪进行测流是目前成本较低的实时自动测流方法。传统的雷达多普勒流速仪获得断面单条垂线上的表面流速,一般采用代表流速法建模计算断面流量,导致水位变幅剧烈的断面测流误差较大。本文基于表面流速数据的垂线法测流模型,采用雷达式二合一传感器获得断面的垂线表面流速和水深实测数据计算断面流量,并以新田水文站断面测流为例,与缆道流速仪法的测流数据结果进行对比验证。结果表明垂线平均流速相对误差在 5%以内的合格率达到 75%,断面平均流速相对误差和断面流量相对误差在 5%以内的合格率均达到 67%,故仅需布设两个雷达测速仪即可达到相对误差小于 5%的高精度测流,在自动测流站中有较好的应用。     

大断面水工隧洞下穿既有公路隧道沉降影响分析

针对某大断面水工隧洞下穿双线公路隧道工程,采用理论解方法,综合考虑大断面水工隧洞开挖引起的土层位移影响,提出了一种计算水工隧洞下穿引起上部既有公路隧道沉降位移值的计算方法。结合有限元模拟和实测数据对理论计算方法进行了可靠性验证,分析了既有双线公路隧道沉降影响范围大小及沉降位移规律。研究结果表明:三种方法所得公路隧道沉降曲线相互吻合,近似呈现正态分布,最大沉降值均位于分洪隧洞下穿轴线处;穿越引起的公路隧道下沉区域主要分布在穿越中心点两侧各23 m的范围,而在下沉区域外隧道出现局部的上浮变形;公路隧道总体沉降变形较小,结构稳定安全。     

明渠水流阻力系数计算公式分析与比较

按不同流态及流区对明渠水流阻力系数的计算公式进行了归纳和总结。以实测资料为依据,利用不同的阻力系数计算公式按明渠均匀流理论分别计算了实际输水明渠的过流能力,并将计算流量与实测流量进行对比,其相对误差在-7.9%～2.68%之间。其中,以紊流粗糙区的指数型公式和对数型公式的相对误差为小（-2.0%～2.68%）。在粗糙系数一定的条件下,不同阻力计算公式求得的阻力系数相差不大。从工程实用和计算方便的角度考虑,指数型公式较其它形式有更好的适应性,其计算的精确性往往取决于粗糙n的选择,用阻力平方区的公式计算过渡粗糙区的流量仍有较好的结果。     

三峡工程初期蓄水大坝变形监测成果分析

对三峡工程初期蓄水大坝变形监测成果的分析表明：大坝基础水平位移很小，处于稳定状态；坝基垂直位移总体呈沉降趋势，最大沉降量21．58mm，相邻坝段坝体沉降量绝大多数小于1mm，无不均匀沉降；左厂1～5号坝段等部位基础水平位移很小，坝基沉降量相对较小，无不均匀沉降；升船机上闸首坝段由于建基面高程较高，受蓄水影响不大，水平和垂直位移变化不大。总之，大坝变形量值均在设计范围内，规律合理，大坝工作性态正常，大坝是安全的。     

A simple formula for predicting settling velocity of sediment particles

Based on the general relationship described by Cheng between the drag coefficient and the Reynolds number of a particle, a new relationship between the Reynolds number and a dimensionless particle parameter is proposed. Using a trial-and-error procedure to minimize errors, the coefficients were determined and a formula was developed for predicting the settling velocity of natural sediment particles. This formula has higher prediction accuracy than other published formulas and it is applicable to all Reynolds numbers less than 2× 10^5.     

爆破震动瞬时能量与岩体相对位移响应的关联性研究

通过结构动力方程求解得到岩体相对位移响应过程,以EEMD-HHT信号分析方法获得岩体爆破震动信号瞬时能量,在时域内进行分析研究岩体爆破震动信号瞬时能量与岩体相对位移响应的关系,发现岩体最大相对位移响应值滞后于爆破震动信号最大瞬时能量值的时刻;在时域内岩体相对位移响应过程曲线与爆破震动信号能量幅值并非相互对应,但与爆破震动速度时程曲线具有一定的关联性,这表明爆破震动激励下岩体相对位移响应值的大小与爆破震动能量、岩体的自振周期、爆破震动类型有关。     

沉降数据误差消除的光顺样条滤波方法

针对沉降观测数据误差处理问题，提出采用光顺样条滤波原理进行误差处理。详细阐述光顺样条滤波的原理和应用方法，并通过一个简单固结试验数据的误差处理，说明误差处理方法的有效性。实例应用结果表明，经光顺样条滤波处理后，能提高沉降数据分析的精度。     

深圳国际会议展览中心原址软基处理

 深圳国际会议展览中心地基淤泥层厚度达4 m，设计中采用塑料排水板加堆载预压方法对其进行排水固结。根据沉降和孔隙水压力观测结果，该地基平均沉降达淤泥厚度的21.2%，剩余沉降小于100 mm，固结度大于90%。处理后的地基十字板强度增加了3倍，静力触探锥尖阻力增长了5倍，回弹模量满足设计要求。