应用现场载荷试验计算压缩模量的方法

为了将原位载荷试验应用于地基沉降计算,以延安地区黄土填土工程为实例依托,采用弹性理论中的应变影响系数和完全侧限点的应力应变关系理论,推导了利用载荷试验结果计算地基压缩模量的方法。研究结果表明:符合完全侧限应力状态的点位于载荷板中心点下0.834倍荷载板半径R处;将载荷试验结果中荷载P乘以0.737、荷载板沉降S乘以0.522与荷载板半径R的比值,可将载荷试验的P-S曲线转化成单向压缩的应力-应变曲线,进而可以计算出压缩模量;由该文方法计算的压缩模量均值与室内试验测试结果均值一致,两者平均值的差异仅为5.53%;由于原位测试避免了对土样的扰动,所以得到的压缩模量的离散性低于室内试验测试结果,方差减小了57.2%。研究成果可为压缩模量的测试方法和地基沉降计算方法的拓展提供参考。     

不同空间插值方法对某灌区地下水氮浓度分析结果的影响

为了验证并推荐合理、可靠的地下水氮浓度数据空间插值方法,本文基于ArcGIS的地统计向导中的各种空间插值方法对中国东北某灌区地下水三氮浓度数据进行空间插值,分析不同插值方法在地下水氮浓度分析中的可行性和优、缺点.结果显示当地下水氮浓度测量数据较好地符合正态分布规律时,各种空间插值方法的预测精度均较高;当数据空间变异性较大、不够符合正态分布规律时,经验贝叶斯克里金法可以得到精度更高的插值结果.     

基于Pair Copula函数的空间预测模型及其应用

对于空间数据的插值预测,大多采用传统的空间插值方法如反距离加权插值法和克里金插值法,这2种方法在边缘分布或存在异常值的情况下会导致预测精度相对较低;采用基于Copula理论的方法克服了这一问题。通过Pair-Copula函数描述了空间相依结构并利用MCMC方法(贝叶斯估计法)估计参数,讨论基于空间数据对未观测位置相关数据进行了空间插值预测;结合重庆市雾霾数据对该方法与反距离加权插值法、普通克里金和泛克里金插值法进行比较,结果发现基于Pair-Copula函数的空间预测模型具有更高的精度。     

现场原位测试和取样的精度对工程造价影响

工程地质勘察中钻探、现场原位测试及取样是获取勘察数据不可缺少的手段,因此在施工过程中着力做好钻探工作,提高原位测试和取样的精度,以最高的质量完成各种工程勘察工作。     

上海地区基坑底部粉质黏土回弹变形参数分析

根据压缩试验的回弹—再压缩曲线,得到了根据回弹指数及孔隙比计算回弹模量的理论公式.通过对大量上海地区相关土层勘察资料的统计分析,得到了上海地区⑤层、⑥层、⑧层粉质黏土回弹指数、压缩指数与塑性指数和比贯入阻力之间的线性关系.由于塑性指数和比贯入阻力不受取样扰动影响,可利用这些统计公式估算回弹指数,并结合上述理论公式进一步求得回弹模量.经多个实例验证,此方法精度可满足工程实践需要,且方便可行.研究结果可用于缺少回弹变形试验参数工程的回弹变形量验算.     

基于半圆试件的沥青混合料动态模量测试方法

由于单轴压缩动态模量难以用于路面芯样试件,导致设计模量评价方法难以用于路面质量的符合性检验.鉴于此,文中在分析半圆试件荷载响应的基础上开发了基于半圆试件的动态模量测试方法,确定了试验参数,对常用沥青面层混合料进行了动态模量测试.试验结果表明,通过三维有限元方法确定的应力系数有很高的精度,得到的动态模量符合精度要求.对试验数据的变异系数分析表明,试验结果的离散性和复现性偏差均较小,说明试验方法具有很好的稳定性.     

上硬下软双层地基的非线性沉降分析

以秦皇岛地区地基条件为例,根据当地软土及砂土的载荷试验结果确定出各自的修正切线模量方程,然后按修正切线模量沉降计算法分析了上硬下软双层地基中条形基础的非线性沉降特性,最后对双层地基中条形基础的沉降变形控制设计方法进行了探讨.分析结果表明:硬土持力层及下卧软土层厚度、基础宽度对双层地基的沉降变形特性有显著影响,硬土持力层厚度增加会大幅增加地基的承载力,而软土厚度变化对承载力的影响不明显.与采用压缩模量的修正分层总和法相比,采用修正切线模量法得到的计算结果更加准确.     

华北农田土壤水分运动参数的Bayes估计

为了估计具有垂向空间异质性的田间尺度土壤水分运动参数,提出利用原位多点土壤含水率观测数据反演多层土壤持水和导水特征参数的Bayes方法。该方法基于Hydrus-1D模拟模型建立Bayes推断模型,采用Markov Chain Monte Carlo(MCMC)方法求解Bayes联合概率分布,得到参数的后验边缘分布。将该方法应用于华北平原一典型农田土壤剖面,参数反演结果反映了空间变异性,与室内试验值具有较好的一致性,相应的土壤水分运动模拟具有较高精度,从而验证了该方法的有效性。     

基于CPTU和MASW勘察信息融合的二维土性参数剖面贝叶斯表征方法

静力触探试验(CPTU)和多通道表面波分析(MASW)是常用的场地勘察方法,有效利用上述两种试验数据以准确表征土性参数剖面是一个关键难题.本文提出了一种基于贝叶斯理论的岩土和地球物探测试数据融合方法.采用假设的算例验证所提方法,并进一步应用于澳大利亚Ballina试验场,用以融合勘察数据和表征土性参数剖面.结果表明,融合CPTU和MASW数据后的随机场剖面,可准确且详尽地提供参数在整个二维(2D)地下区域内的分布.当仅融合CPTU数据时,可估计未进行静力触探试验区域的土性参数,CPTU附近的土体剖面的局部不确定性得到降低;当同时融合1D的CPTU和2D的MASW数据后,表征的土性参数剖面与"真实"剖面吻合一致,且整体不确定性得到进一步降低.在Ballina试验场中,当融入更多的数据,2D随机场剖面的不确定性得以进一步降低,且有效识别出"软弱"区域.     

GIS与地统计学的土壤水分空间插值方法

空间连续的土壤属性数据是土壤信息系统工作的基础,土壤水分在土壤形成和土壤肥力上有着不可替代的作用.作为土壤水分变化的时空定量监测方法,土壤水分空间插值方法及其精度是数字土壤研究的重点,但不同空间插值方法对山地平原过渡地带土壤水分的影响尚不清楚.以龙门山与成都平原过渡地带的绵竹市部分区域为研究区,在土壤采样、测试获取土壤水分数据基础上,采用反距离权重法(IDW)、普通克里格插值法(Kriging)、径向基函数插值法(RBF)和回归克里格法(RK)等不同方法对土壤水分进行空间插值,并以土壤样点水分数据为参考值对其插值结果进行对比分析.结果发现:1)在众多插值方法中,克里格插值的适用性最好;而当目标变量空间自相关性较弱,与环境因子相关性较强时,回归克里格是较为优越的插值方法;当目标变量呈现出局部变异性时,最适宜采用反距离权重法;在目标变量在短距离内出现剧烈变化或样本值可能有测量误差或不确定性时,不宜使用径向基函数插值法.2)除了插值方法的选择外,采样点的密度和数目、插值方法中参数的设定以及空间自相关的范围和程度都是影响其插值精度的因素.3)从其插值效果中可以看出山地平原过渡带的土壤水分空间分布特征为西北山区的土壤水分含量明显高于东南平原,城镇周边土壤水分含量明显低于周围耕地.根据土壤水分含量的空间分布差异,各地可安排相应的农事活动.     

吹填软基固结沉降数值分析及参数反演

结合宝钢滩涂圈围区域道路工程,采用Plaxis软件,考虑实际工况,模拟了塑料排水板堆载预压的施工过程,从数值模拟角度分析了大面积吹填软基的固结沉降特征。对比分析各类工后沉降预测模型,结合规范法推荐的沉降计算公式和太沙基一维固结理论,对土层相关参数进行了反演分析。结果表明:吹填软基沉降主要发生于预压期,采用Asaoka法可获得较高精度的软基沉降值;反分析表明,因软土结构受扰动,勘察报告给出的压缩模量偏小、固结系数偏大,导致沉降理论计算值偏大和数值模拟结果呈现"前快后慢"的特征。     

基于互信息的分布式贝叶斯压缩感知

压缩感知理论应用于分布式认知网络中时,由于每个认知用户所处的信道环境差别很大,因此频谱感知的精度相差很大.为了提高感知的精度,提出了一种结合了分布式网络中的数据融合方法和压缩感知理论中的高效的数据处理方式的方法.首先,单个认知用户单独地运用压缩采样(CS)进行频谱的粗略感知,然后通过互信息的计算可以得到两两认知用户之间感知信息的差异,而差异大的两个认知用户之间会产生关联.认知用户的感知信息会按照这种关联进行共享.信息共享后,在每个认知用户端,基于贝叶斯推理的压缩感知恢复会重新进行来更新之前的感知结果.仿真结果表明,在感知精度与感知速率方面,算法性能均有改善.     

原位渗水试验数据结果的空间变异性分析

水文地质参数的空间变异性是随机理论研究的基础,而渗透系数是最为重要的水文地质参数。本文将原位渗水试验的数据结果通过ARCGIS平台主要从正态QQPlot分布图、全局趋势性、空间自相关及方向变异三方面进行其空间变异性的分析,结果表明:原位渗水的渗透系数近似服从对数正态分布;原位渗水的渗透由南向北逐渐递减,从东向西变化过程依次为先递减后递增,渗透系数最小的位置偏向东侧;垂向渗透系数K值具有一定的空间相关性,且在西北和东南方向比南北方向更远距离的空间相关性得到的结果对今后确定地下水库人工回灌点的位置具有一定的指导意义。     

基于半圆试件的沥青混合料动态模量测试方法研究

由于单轴压缩动态模量难以用于路面芯样试件，导致设计模量评价方法难以用于路面质量符合性检验。本文在分析半圆试件荷载响应的基础上开发了基于半圆试件的动态模量测试方法，确定了试验参数，对常用沥青面层混合料进行了动态模量测试。试验结果表明通过三维有限元方法确立的应力系数有很好的精度，得到的动态模量符合精度要求。对试验数据的变异系数分析表明试验结果的离散性和复现性偏差均较小，说明试验方法具有很好的稳定性。     

硅橡胶基磁敏弹性体制备及其压缩力学性能实验研究

为了探究影响磁敏弹性体压缩力学性能的因素,制备了4种不同磁敏颗粒含量以及磁敏颗粒随机分布、磁敏颗粒成链分布的磁弹体,在材料试验机的基础上附加磁学模块开发了一套力磁耦合测试系统,对磁弹体进行准静态压缩实验研究.实验结果表明:在磁场强度一定的情况下,磁敏颗粒含量越高的磁弹体压缩模量越大;磁敏颗粒含量相同的磁弹体的压缩模量随着实验磁场强度的增加而增加;磁敏颗粒成链分布的磁弹体的压缩模量随磁场强度增长的幅度大于磁敏颗粒随机分布的磁弹体的增长幅度.     

美兰机场玄武岩残积土岩土工程特性试验研究

海口美兰国际机场场地广泛分布着玄武岩残积土,结合二期扩建飞行区、航站区及工作区的岩土工程勘察工作,分析该地区的区域地质构造,总结玄武岩残积土的地层岩性.通过静力触探试验、标准贯入试验、重型动力触探试验、平板载荷试验、反应模量试验等原位测试方法,探讨玄武岩残积土的承载力及变形特性.通过室内常规土工试验、膨胀及收缩性试验等,研究玄武岩残积土的物理力学特性.该项工作可供琼北地区岩土勘察、地基基础及地基处理工程借鉴.     

老黏土地基承载力的试验研究

湘江两岸广泛分布着老黏土,为了在该地区能有效利用老黏土地基的高承载力,编制相关规范,节约工程造价,通过原位测试、直剪试验和力学指标查表等方法确定地基承载力,并进行比较和分析,分别建立本地区承载力的理论值、原位测试值与力学指标确定值之间的线性回归关系.图2,表5,参5.     

雨量数据空间探索与插值方法探讨

对降雨量资料中的样本数据用直方图和正态QQ分布图进行了空间分布规律的探究以及自相关性的趋势分析,并结合空间分辨率为30m的高程数据以及陕西省流域图离群值的合理性进行分析;对处理后的数据进行了空间插值分析,插值方法有确定性插值(全局多项式法、反距离权重法、样条函数法)以及克里金插值法(简单克里金法、普通克里金法)两大类;通过交叉验证和一般验证来获取不同插值方法的精度,进行比较得出精度值最高的插值方法,并通过精度值选择最合适的模型来分析陕西省的降雨量空间分布规律。主要得出以下结论:(1)通过热点分析,研究区域的高程值与雨量值呈现负相关;(2)地形地貌和河流对研究区域的降雨量有很大影响。(3)在确定性插值方法中,样条函数法的研究区整体精度高于全局多项式法和反距离权重法;(4)在克里金插值方法中,普通克里金法的研究区整体精度高于简单克里金法;(5)普通克里金法的研究区整体精度高于样条函数法。     

IIRCT下负二项分布参数多变点的贝叶斯估计

通过添加缺损的寿命变量数据得到了带有不完全信息随机截尾试验下负二项分布的完全数据似然函数.给出了变点位置和其他参数的满条件分布.利用Gibbs抽样与Metropolis-Hastings算法相结合的MCMC方法对各参数的满条件分布分别进行了抽样.详细介绍了MCMC方法的实施步骤,得到了参数的Gibbs样本,把Gibbs样本的均值作为各参数的贝叶斯估计.随机模拟试验的结果表明各参数贝叶斯估计的精度都较高.     

数字采集技术在工程勘察中的应用——以兰州市水源地建设工程为例

工程勘察数字采集技术综合利用3S、数据库、计算机软硬件、PDA等技术,实现对工程勘察过程中所涉及到的地质测绘、勘探、原位测试和试验等基础勘察数据进行数字化采集、管理和应用.本文结合兰州市水源地建设工程,介绍了数字采集技术主要功能及该技术在实际工程勘察中的应用.