降雨入渗下裂土边坡水分运移时空特征与失稳机理

为探究降雨入渗下裂土边坡水分运移时空特征与失稳机理, 自主研制了足尺模型试验系统和光纤布拉格光栅(FBG)深部柔性位移系统, 对边坡渐进破坏进行了全过程、多物理量联合监测, 揭示了降雨入渗作用下裂土边坡的渐进变形和破坏演化模式; 基于裂土边坡的渐进破坏模式, 提出了土体饱和比概念, 将裂隙深度范围滑体分为饱和层和非饱和层; 以土体饱和度变化描述了含随机分布裂隙的边坡水分运移规律, 并结合刚体极限平衡法探讨了由裂隙控制的边坡失稳机制。研究结果表明: 对于未形成裂隙的边坡, 连续降小雨时浅层变形受表层基质吸力控制; 裂隙形成后, 雨水沿裂隙快速入渗形成暂态饱和区, 导致基质吸力降幅达82.50%~87.14%, 而由其贡献的抗剪强度迅速损失, 从而形成初期溜滑、片蚀等浅层变形, 降雨停止后坡体仍处于蠕变过程, 坡脚与坡顶位移增幅分别为23.40%和19.39%;蒸发后裂隙规模发展增大了雨水对渗流场的影响范围和边坡破坏规模; 土体经历胀缩、蠕变而变得松散, 裂缝区深部土体体积含水率较初始状态的增幅为205.7%;同一降雨条件下, 初始裂隙深度愈深, 稳定系数愈低, 破坏愈快; 对具有同一裂隙深度的边坡, 其稳定系数随土体饱和比的增加逐渐降低, 土体饱和比增长愈快, 表征边坡内部出现大面积连通型饱和区, 这是裂土边坡出现整体失稳的主要原因。      

基于甘肃省货运GPS数据的货运走行时空规律探索

大数据时代背景下,对车辆的GPS(global positioning system,全球定位系统)轨迹数据进行研究分析,能够帮助交通管理者充分了解交通态势及发展趋势,为精细化管理提供数据支撑。为通过货运车辆运行情况探索甘肃省货运规律,以甘肃省货运车辆GPS 数据为例,充分关联区域内的相关产业分布,分析货运走行规律,探索区域货运态势,通过等时差抽取估算法得到产业分布情况、货运OD(Originanddestination,起讫点)情况、货运通道偏好情况、货运车辆停留点分布情况等4项交通分析结果。采取等时差抽取估算法省去了对所有车辆逐一进行轨迹重构的工作量,可直接估算出道路的单公里货运车辆流量值,并且最终结果显示误差率在5%以内,可为同类研究提供借鉴。     

基于SPT试验的砂土液化判别法应用

通过阐明Idriss和Boulanger判别法的发展演进及其理论依据，以孟加拉国吉大港卡纳普里河底隧道地质勘察项目为依托，对工区多个断面的饱和砂土地层进行液化判别，并与《建筑抗震设计规范》、《公路工程抗震规范》判别的结果进行对比。结果表明:对于国外工程砂土体的液化判别，用Idriss和Boulanger判别法更为适用。     

某高速公路路基红色泥岩微观结构试验研究

对某高速公路路基红色泥岩细观结构进行了试验研究。首先，利用X射线衍射对不同风化程度的红色泥岩、泥岩残积土进行图谱分析，得到泥质粉砂岩、紫红色泥岩和红色粉砂质泥岩中黏土矿物含量分别为45%，64%和50%，不同类型泥岩的黏土矿物在种类和数量上差别很大，由此引起工程性质差异明显。然后，利用电子显微镜扫描仪对紫红色泥岩、泥质粉砂岩及泥岩残积土进行微观结构测试，结果表明:红色泥岩的风化程度与矿物成分、微观结构密切相关，岩石风化改变了微观结构，进而影响岩石的宏观物理力学性质。     

某高速公路红层泥岩路基填料改良试验研究

分别选用石灰、粉煤灰、水泥作为改良剂,对某高速公路红层泥岩填料进行改良。对改良后的15组试样进行最优含水率、CBR值、无侧限抗压强度、耐崩解性、水稳定性的测试,并作电子显微镜扫描。结果表明:粉煤灰对最优含水率影响较大,石灰次之;水泥、石灰、粉煤灰对无侧限抗压强度、耐崩解性的改善整体排序为水泥石灰粉煤灰;相同配比情况下,水泥对填料的整体改善作用最好,石灰次之,当石灰掺入比为7%时无侧限抗压强度最大,即为最优配比。     

城市轨道交通全电子计算机联锁改造工程设计方案

全电子计算机联锁是新一代计算机联锁系统,具有高安全性、高可靠性、维护便利、占用空间小、易扩展等优点.以全电子计算机联锁系统架构为切入点,依据过渡倒切方案设计原则,分析不同信号设备的倒切方式,提出全电子计算机联锁改造方案及信号系统后期升级CBTC改造方案.为城市轨道交通全电子计算机联锁改造工程提供设计参考.     

新近填土场地构支架桩基配筋优化

通过室内模型试验和ABAQUS建立桩土模型，用不同弹性模量的模型桩模拟不同配筋率的桩基，试验发现桩基弹性模量对桩顶沉降、桩基轴力、侧摩阻力、中性点位置并无较大影响。由行业规范配筋要求与承载力计算公式，确定桩基配筋率与承载力的关系，分析在填土固结与桩顶施加水平荷载的条件下，桩基配筋长度对应力应变规律的影响，提出了关于新近填土场地构支架桩基的配筋优化建议。     

车用大功率燃料电池发动机进气系统控制

为满足100 kW大功率氢燃料电池发动机工作时气体供应需求，开发进气系统控制策略。首先对燃料电池电堆及进气系统进行建模，依托被控对象模型设计开发了“MAP前馈+PID反馈”的阴、阳极进气控制策略，采用单片电压状态与系统效率加权求和的方式标定阳极吹扫时间，并通过台架测试验证了该策略部署到实际控制器中的控制效果。结果显示，在稳态和瞬态工况中均实现了对压力和流量的快速响应，使得电流拉载速率提高到120和-170 A/s，阳极压力稳态和瞬态控制精度分别为98.93%和95.10%，全功率单片电压平均值为15 mV，一致性较好。基于测试数据标定搭建了阴极进气系统状态方程，开发了集成非线性扰动观测器和基于Lyapunov直接法的非线性控制器的进气方案，经MIL仿真测试显示了对空气进气控制目标的准确控制，为进一步提高控制系统响应精度提供了理论基础。