基于粒子群-最小二乘支持向量机模型的矿山爆破振动速度预测

爆破地震危害是矿山开采过程中最为显著的负面效应之一,准确预测质点峰值振动速度(PPV)对于有效预防爆破振动引发的建(构)筑物失稳破坏具有极大的工程实际意义。设计并开展了露天矿山开挖爆破现场监测试验,采用灰色关联分析法对PPV影响因素进行敏感性分析,确定各影响因素之间的主次关系。在此基础上,建立最小二乘支持向量机(LS-SVM)模型对PPV进行预测,并通过粒子群算法(PSO)局部寻优确定LS-SVM模型中正则化参数和核函数宽度系数的最佳参数组合,最后将PSO-LSSVM模型预测结果与BP神经网络模型、LS-SVM模型及传统萨道夫斯基公式的预测结果进行了对比分析。结果表明:PSO-LSSVM模型对PPV预测的拟合相关系数(R2)、均方根误差(RMSE)、平均相对误差(MRE)及纳什系数(NSE)分别为97.38%、2.68%、1.36%和99.98%,PSO-LSSVM模型预测精度更高,且具有更好的泛化能力,用于多因素影响下的矿山爆破PPV预测切实可行。     

武汉水果湖隧道防水设计与自防水混凝土施工质量控制

介绍了武汉市水果湖隧道主体结构采用以自防水混凝土为主的防水设计,对隧道变形缝、施工缝处的防水构造进行了重点说明,并将导致隧道自防水混凝土结构渗水的因素归纳为"人、材、机、法、环"五方面,针对渗水影响因素逐条提出了质量控制措施。     

落锤冲击作用下钢筋混凝土短梁响应及破坏试验研究

钢筋混凝土短梁是建构筑物的关键承力构件,为研究其在冲击荷载作用下的动力响应及破坏机制,结合应变式传感器、高速摄影、数字图像技术(DIC)等测量手段,开展了不同冲击体质量、冲击速度和冲击能量下的落锤冲击试验。结果表明：(1)冲击荷载作用下钢筋混凝土短梁破坏形式表现为拱形震坍裂缝和整体弯曲变形,与浅梁破坏形式有明显差异;(2)钢筋混凝土短梁跨中轴向应变由拉应变转为压应变,随着冲击能量增加(18 061 J≤E≤49 831 J),跨中轴向峰值拉应变、残余压应变均先增大后减小,钢筋混凝土短梁依次处于弹塑性挠曲变形、冲剪破坏模式阶段;(3)冲击荷载作用下钢筋混凝土短梁的裂缝萌生和扩展过程并不是单向的,裂缝多次多向扩展形成裂缝带,进而形成塑性铰,导致短梁整体破坏;(4)梁体变形程度主要取决于冲击速度而非冲击能量,具体表现相同冲击能量(30 000 J)下,随着冲击速度增加(5.53 m/s≤v≤7.13 m/s),梁体跨中峰值挠度和残余挠度相应增大(26.81 mm≤w_p≤29.85 mm; 17.12 mm≤w_r≤21.66 mm)。研究成果可为钢筋...     

城市复杂环境下敞开式盾构隧道硬岩松动爆破

盾构法掘进施工中孤石和基岩侵入已成为影响掘进效率,造成掘进成本提升的重要影响因素.结合城市复杂环境下敞开式盾构隧道硬岩爆破工程实践,具体介绍了盾构隧道硬岩松动爆破参数设计选取方法和安全防护措施,并采用LS-DYNA动力学有限元软件对爆破参数合理性进行数值仿真验算.爆破效果表明:爆破后掌子面存在部分爆坑,裂隙呈龟裂状,为...     

城市基坑支撑梁爆破拆除安全防护措施探讨

爆破方法广泛用于拆除基坑工程中钢筋混凝土支撑梁,它显著提高了拆除效率,带来了可观的经济效益和社会效益。但是爆破滋生的诸如爆破振动、爆破飞石和爆破粉尘等有害效应也不容忽视。根据城市大型基坑支撑梁爆破拆除施工经验,研究分析了爆破振动、爆破飞石和爆破粉尘的产生机理,总结了几种常用的安全防护措施。爆破有害效应控制应从"主动控制"和"被动防护"两方面着手。主动控制即从布孔形式、装药结构和起爆网路3个方面优化爆破设计方案,控制爆破有害效应的源头;被动防护即从防护形式和防护材料两方面,最大限度地切断爆破有害效应的传播路径。     

钢筋混凝土支撑梁爆破拆除振动特性测试与分析

为揭示钢筋混凝土支撑梁爆破拆除时爆破振动在深基坑支护体系中的传播特性,依托某深基坑钢筋混凝土支撑梁爆破拆除工程,分别在待爆支撑梁的相同层及其上一层布设振动测线,分析振动速度和主振频率在支护体系水平方向和竖直方向的传播规律,以及基坑围护结构的反应谱特征。测试分析结果表明：振动速度随距离增加而快速衰减,爆区50 m范围内,爆破层的振动速度是其上层的5～7倍,50 m范围外,爆破层的振动速度逐渐衰减为上层的1～2倍;爆破层振动速度的三向分量有明显差异,其径向分量最大,是竖向分量的2～5倍,非爆破层振动速度的三向分量较为接近;支撑梁爆破拆除振动频率为高频振动,爆破层振动频率略小于非爆层,二者在基坑支护结构处均存在陡增现象;支撑梁爆破拆除时,基坑围护结构的短周期反应谱明显超出设计谱,爆破振动会对围护结构产生一定影响。相关成果可为支撑梁爆破拆除设计、振动控制和深基坑围护结构动力响应分析提供参考,同时为进一步的研究提供测试基础。     

钻孔爆破炮孔孔壁压力计算模型

针对钻孔爆破数值模拟过程中炮孔孔壁压力取值较为复杂的问题,通过分析炸药爆轰过程以及爆破介质的破坏和运动过程,构建了孔壁压力的简化计算模型.该模型将爆破过程分为4个阶段:炸药爆轰炮孔升压、炮孔初步弹性膨胀、孔壁裂纹张开且气体流入、介质剥离抛掷且气体逸出.通过简化分析介质的爆破破坏过程,分别确定了各阶段的持续时间.通过简化...     

冲击荷载下高韧性水泥基复合材料动态力学特性与微结构演化研究

为提升水泥基材料静态力学性能、抗冲击特性及为减少温室气体排放而降低水泥用量,以硅粉为矿物掺合料(掺量为10%,质量比)、钢纤维为功能组分(掺量为2%,体积比),并匹配高效减水剂(掺量为1.5%～2.0%,质量比)制备高韧性水泥基复合材料,通过准静态抗压/抗折强度、分离式霍普金森压杆试验和采用水化微量热仪、热重分析仪,分别研究了高韧性水泥基复合材料准静态/动态力学特性及其微结构演变特征。结果表明：冲击荷载下(冲击速率为0.5 MPa/s)水泥基材料典型破坏过程分为三阶段,高韧性水泥基复合材料受作用后仅出现局部浆体剥落、飞散现象,而基准组体系均发生显著破坏直至整体破碎;硅粉在10%掺量下有效提升了水泥基复合材料体系早期和后期的准静态力学性能,1 d天龄期下抗压强度和抗折强度最高可达61.4 MPa、23.9 MPa,也显著提升了动态抗压强度至123.3 MPa(28 d天龄期)。微结构演变结果表明：硅粉和减水剂复合作用下浆体水化放热速率主峰提前,且主要水化产物——氢氧化钙含量减少,降低了浆体内部氢氧化钙分布的取向性,有助于改善浆体微结构。