土木工程的进展
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煤层气反循环采样中影响瓦斯损失的因素变化规律研究

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杂志简介

土木工程的进展出版原始的研究文章以及评论文章在土木工程的所有领域。该杂志欢迎来自不同学科的投稿,并发表理论和实践研究。

编辑焦点

主编,Vipulanandan教授,现就职于休斯顿大学,他目前的研究兴趣是岩土、材料和地质环境工程。

特殊问题

我们目前有许多特殊问题开放才能提交。特殊问题突出了领域内研究的新兴领域,或为现有研究区提供更深入的调查。

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研究文章

酸性物质对黄土压缩变形特性的影响

目前对酸污染土壤的研究理论表明,酸可以改变土壤的物理性质,进而影响土壤的工程力学性质。然而,黄土最重要的力学性质之一——压缩性,可能会受到酸性物质的影响。为了研究酸对黄土压缩性能的影响,本研究利用单轴压缩机研究了不同酸浓度和不同酸浸时间下黄土压缩特性的变化,试图从酸蚀黄土的微观孔隙变化来预测宏观压缩性变化的原因。试验结果表明,在浸泡时间相同的情况下,盐酸浓度从0增大到3.0 mol/L,压缩系数增大Cc增加43.20-87.5%,压缩屈服应力σ个人电脑减少51.36 - -60.86%;当盐酸浓度相同时,浸泡时间由1天增加到12天,压缩系数增大Cc压缩屈服应力增加119.05-197.46%σ个人电脑减少10.67 - -22.02%。在3.0 mol/L盐酸浓度下,黄土浸渍12 d后的显微图像与原始黄土的显微图像进行了比较。原始黄土中微孔、小孔、中孔和大孔面积的百分比分别为20.90%、79.10%、0%和0%。酸蚀黄土中微孔、小孔、中孔和大孔面积所占比例分别为6.24%、37.21%、1.14%和55.40%。酸蚀黄土压缩性能的增强是酸浓度与浸泡时间耦合的结果,宏观压缩性能的变化可能与酸蚀后微观大孔面积的增加有关。研究结果可为酸性污染土壤力学性质的研究提供参考。

研究文章

深度学习与无人机在楼宇维修中的应用

建筑物外墙和瓦片的损坏是由多种自然和人为因素造成的,相关的损坏可能是一种公共安全隐患。因此,积极的建筑物维护和维修程序对确保建筑物的可持续性至关重要。然而,传统的检查方法是时间、成本和劳动密集的过程。因此,本研究提出了一种卷积神经网络(CNN)模型,用于基于图像的关键建筑缺陷(风化、剥落、开裂和污损)的自动检测和定位。该模型基于预先训练好的CNN VGG-16分类器,应用类激活映射进行目标定位。在发现其在实际应用中的局限性后,本研究确定了模型的稳健性和准确检测和定位建筑外墙瓷砖缺陷的能力。为了实时检测和定位,本研究将该模型应用于移动设备和无人机上。结果表明,应用无人机深度学习技术可以有效检测各类外壁缺陷,提高检测效率。

研究文章

基于SSPC方法的高陡路堑岩质边坡稳定性评价

高岩石斜坡的稳定性已成为山区重要项目建设中的关键工程地质问题。Hack呈现的原始坡稳定性概率分类(SSPC)系统已经取得了明显的进展,并广泛用于岩石坡稳定性分析。然而,原始SSPC方法中的一些评估指标的选择和确定通常是主观的,例如完整的岩石强度和耐候程度。在本研究中,提出和应用了基于勘探隧道中获得的地质数据的SSPC方法。根据勘探隧道的现场调查和勘探,评估了坡岩体的耐候程度。斜坡最大稳定高度的经验方程应用于所呈现的SSPC方法的斜率稳定性评估。然后,使用所提出的系统评估砂岩单元中许多切削斜面的斜率稳定性概率。将基于SSPC方法获得的结果的基于研究斜坡有限平衡分析的GeoTutudio软件的结果。结果表明,SSPC方法是高和陡峭岩石斜坡的稳定性预测的有用工具。

研究文章

基于位移的砂土盾构开挖面支护力预测理论

由于松散砂土层的稳定性较差,盾构隧道采用土压力平衡法施工过程中,如果支护力控制不当,很容易造成地面塌陷或抬升。因此,了解盾构在砂土层中开挖面的支护力,对保证开挖面的稳定性至关重要。首先,在主动破坏和被动破坏两种模式下,假设损伤土为三维楔体和修正三维楔体;通过分析损伤土体上的应力分布,导出了浅土压力理论和土塑性极限平衡理论。利用揭示砂土条件下盾构开挖面支护力与开挖面位移内在本质的方程。其次,采用数值模拟的方法分析了不同工况下支护力变化时开挖面位移,得到了开挖面支护力与盾构掘进位移的关系曲线;数值模拟计算与理论分析的对比分析表明,所推导的基于位移土压力的开挖面支护力计算公式是合理的。

研究文章

基于韩国低层住宅标准建筑模型开发的能耗验证

韩国低层住宅的能耗超过了国家政策和其他国家标准设定的目标。此外,没有足够的政策来改善现有低层住宅的能源性能,也没有办法调查目前的状况。标准模型可实现成本效益高和快速的负荷预测,并可通过评估能源政策实施前后的建筑节能情况,建立长期政策。本研究开发了一个标准模型,通过反映韩国低层住宅建筑的特点来预测能源消耗。标准模型是根据可靠的相关标准、国家统计数据和国家报告开发的,并通过敏感性分析验证了应用的能源变量。我们对韩国70户低层住宅的能源使用情况进行了调查和实地测量,并通过与实际能源使用数据的对比验证了所开发的模型。因此,总能耗误差率为12.67% (R2值:0.8164),显著性水平高于80%,表明建立的模型高效可靠。

研究文章

液压槽煤储层应力消除与刺激

煤层透气性是影响瓦斯抽采效率的关键因素之一,对减少含瓦斯煤矿的煤与瓦斯动力灾害具有重要意义。水力开槽技术是煤层气储层增产的有效手段,但开槽关键参数的选择对瓦斯抽采效率有很大影响。为此,利用FLAC建立了液压开槽模型3 d用软件分析开槽前后的应力分布。在此基础上,讨论了钻孔直径、开槽宽度和开槽长度对煤层应力释放的影响。结果表明:开槽宽度对煤层应力释放有较大影响,而钻孔直径和开槽长度对应力释放无明显影响。根据数值模拟结果,在桑树坪二矿进行了现场试验。结果表明,煤层应力得到充分释放,提高了煤层的透气性。水力开槽可大大提高瓦斯抽采效率。该研究成果为高应力水射流开槽技术在不同地质条件下开槽参数的适应性选择提供了指导依据。

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