无观测孔双井干扰抽水求取承压含水层导水系数方法探讨

煤矿疏降水工程需要以含水层组参数为基础进行合理布设。结合某矿区内的非稳定流双孔干扰抽水试验,在无观测孔情况下,根据抽水井资料分别利用通用直线法、水位恢复法、解析法及优化拟合四种方法确定承压含水层的导水系数,并利用后期疏降水孔资料对上述方法进行验证,结果表明通用直线法和水位恢复法计算结果可靠。     

确定含水层参数的全程曲线拟合法

含水层参数的确定是地下水资源评价、数值模拟、开发利用与保护以及科学管理的重要基础,抽水试验法是确定含水层参数的主要方法。根据含水层抽水试验的泰斯（Theis）公式,运用优化理论,结合计算机技术,提出利用抽水试验数据确定含水层参数的全程曲线拟合法。该方法充分考虑抽水过程中水位快速下降段、水位缓慢下降段和水位恢复段的观测资料,满足计算水位与实测水位之间的误差平方和最小、计算的水位过程线与抽水过程的实测曲线最佳拟合。实例研究表明,该方法速度快、精度高、求参结果最优,既适用于承压含水层求参,又可推广到潜水含水层求参。     

遗传算法在水文地质参数确定中的应用

利用抽水试验资料确定承压含水层的水文地质参数是一项经常遇到的工作 ,一般采用配线法来确定。本文利用遗传算法来进行水文地质参数优化 ,该算法是基于生物界自然选择和遗传变异等机制的自适应随机全局优化算法。本文结合实例计算 ,且和配线法的计算结果作了简要的对比 ,较为明显的显示该方法的优点     

实码加速遗传算法求潜水含水层系统逆问题的研究

本文在分别考虑垂直分量和弹性释水的Neuman潜水井流模型和迟后排水的Boulton第二潜水井流模型解析解分析的基础上,以具有随机搜索寻优特性的实数编码加速遗传算法(RAGA)和数值积分法对其进行优化求解,从而来确定潜水含水层系统的逆问题.以计算实例表明,该法可以取得较好的求参效果,并且与配线法、直线图解法等传统方法比较,方法简单,不需要分抽水时间-降深过程的前、后段分别进行参数确定,实现了潜水含水层参数的自动优选,简化了潜水含水层系统逆问题的确定过程.     

梯度法在水文地质参数估值中的应用

根据地下水的抽水试验求含水层的导水系数和储水系数时,传统的计算方法是配线法和直线图解法。这两种方法比较繁琐,且人为误差较大。本文运用数学模型的最优化方法即梯度法,并借助于计算机编程,实现了水文地质参数的数值求解。计算结果能消除人为误差,准确反映含水层的参数特征。     

218P0测深法寻找基岩地下水实用研究

阐明了一种新的找水方法——218P₀测深法。对其操作过程和根据实测曲线识别含水层、确定含水层数、分析富水性,以及计算含水层底板埋深的方法作了分析,并对有关机理作了初步探讨。     

综合利用多种方法确定潜水含水层渗透系数

为确定潜水含水层的渗透系数,施工了一个主抽水井和两个观测井,采用了潜水含水层稳定流完整井多孔、单孔抽水试验的公式法、非稳定流的完整井的半对数直线图解法和基于抽水试验资料处理软件的纽曼模型求参法三种方法进行计算,结果发现各计算方法的结果相差不大,能够相互验证。最后,选取半对数直线图解法的计算结果作为最终计算结果。该研究对潜水含水层渗透系数的计算有一定的参考价值。     

基于实测埋深与开采量的抽水试验参数拟合

抽水试验是确定含水层参数及了解水文地质条件的一项重要方法,采用非稳定流直线图解法和水位恢复法对某水源地的抽水试验资料进行分析计算,根据水源地运行后的水位以及出水量资料来分析确定其水文地质参数。     

利用测井方法估算渗透系数

利用煤田测井中的声波时差测井、密度测井及中子测井,可以有效的求出岩层的孔隙度,根据水力学中确定渗透率与孔隙度关系的卡门公式,以经验估算渗透率,进而计算渗透系数。以内蒙古胜利煤田东二露天矿含水层的渗透系数计算为例,测井参数估算含水层的渗透系数与传统的专门水文孔法确定的渗透系数比较接近,仅个别误差较大（44%）。实例表明,测井方法计算的渗透系数相对偏大,另外埋深浅的地层渗透系数误差相对较大。可见利用测井参数基本能够估算出渗透系数,反映其含水层的渗透性能。     

基于不同孔径钻孔抽水试验求参对比分析

抽水试验是确定含水层水文地质参数,了解水文地质条件的主要方法。水文地质参数计算的精度直接关系到地下水资源评价精度和对区域水文地质条件的认识程度。基于野外抽水试验数据,通过裘布依稳定井流公式法和含水层试验软件Aquifer test计算水文地质参数,将计算结果作比较,以期得到更加精确的水文地质参数。虽然裘布依稳定井流法计算简便,但对水文地质条件概化处理,使得参数计算结果与实际值相差较大;而Aquifer test软件基于严谨的非稳定流理论数学模型,求参准确性相对较高,操作方法简捷。     

抗滑桩全桩内力计算"m-k"法的有限差分法

传统的弹性地基系数“m-k”法在计算抗滑桩内力时,需分受荷段和锚固段分别查表计算,不但计算过程繁琐,容易出错,而且受查用表格中各系数截断误差的影响,常使计算结果出现某些误差,以致出现与边界条件不相一致的现象。针对这些问题,基于“m-k”法的原理,提出了便于编程的有限差分法,可对弹性抗滑桩全桩内力进行统一分析。编写了计算和图形处理程序,并用一算例与传统方法进行了验证 对比。结果表明,只要等量差分段取得足够小,就可获得符合边界条件的高精度数值解。实例表明,可根据内力计算图形处理结果,优化钢筋笼的钢筋,使抗滑桩的结构设计安全而经济。     

夯管锤结构优化设计及有限元计算分析

对YH-300A型夯管锤的工作过程建立了力学模型及优化设计的数学模型，利用复合形法,以冲击功的倒数作为目标函数,对结构进行了优化设计,并对原设计进行了冲击功和冲击频率的计算。经过优化设计并同原设计进行对比，冲击功提高19%，冲击频率略有提高。同时，对其活塞进行了有限元计算，对原设计和优化后的活塞进行有限元分析均表明，除冲击面的应力较大外，最大应力均发生在活塞的进、排气孔处。因此，在应用应力波理论进行强度校核的同时，还应该利用有限元法进行强度校核计算，以补充应力波理论在强度计算应用方面的不足。     

改进模糊综合评价模型对岩溶山区茶叶产地土壤重金属污染评判

优化的模糊综合评价模型,有助于查明生态茶叶园区表层土壤(0～20 cm)重金属污染状况。以Hg、As、Cd、Pb、Cr、Cu为评判因子,运用最小相对信息熵原理,将污染物“超标倍数法”与“双权重超标赋权法”相结合,形成综合权重,对传统模糊综合评价模型进行了改进。接着对茶叶园区土壤重金属污染做了评判,并对比评判结果。结果表明,改进后的模糊综合评价模型,在计算评判因子权重时,综合土壤重金属浓度和毒理,评判结果更加合理;该茶叶园区土壤清洁率达38.81%、尚清洁率达61.19%,尚无土壤污染区。说明该茶叶园区土壤环境质量整体较好,满足无公害茶叶产地要求;对比评判结果,改进的模糊综合评价模型等级划分更加科学,评判结果客观。为优化岩溶山区茶叶区域布局提供参考。      

基于上限定理的边坡潜在破裂面确定方法与稳定性判识研究

边坡潜在破裂面的确定与稳定性判识一直是岩土工程界研究的热点问题。将边坡潜在破裂面看成是由若干段组合而成的复合破裂面,并沿各段将边坡垂直条分为多块体,在假设边坡岩土体服从摩尔-库仑屈服准则条件下,根据极限分析上限定理,分别计算各块体外功率与内能耗散,并建立边坡稳定系数的多元函数。利用数学优化方法给出边坡稳定系数的最优解,可以方便地给出边坡潜在破裂面形状及其对应的边坡稳定系数。通过算例分析并与前人研究成果比较,结果表明：理论方法是合理有效的,可以用于边坡潜在破裂面的确定与稳定性判识。     

深厚软土地区基坑墙底抗隆起稳定性Prandlt计算式的讨论

深厚软土地区采用Prandlt公式计算基坑抗隆起稳定性常常不满足规范要求,给基坑支护设计带来较大困惑。本文在分析基坑开挖与Prandlt公式计算地基极限承载力的力学边界条件差异的基础上,指出采用Prandlt计算式、临界宽度法和计入基坑内侧土体抗剪强度等改进计算方法的不足,提出同时考虑基坑支护体内外两侧土体抗剪作用的改进计算公式。通过对4个计算公式各参数的敏感度分析,发现内摩擦角是影响基坑墙底抗隆起稳定性的首要因素,基坑挖深和支护体插入深度是主要影响因素,土体黏聚力是次要影响因素,土体重度的影响可以忽略。软土内摩擦角较小,在基坑挖深一定的条件下,只有通过加大支护体插入深度才能保证基坑墙底抗隆起稳定性,因此,考虑基坑支护体内外两侧土体抗剪强度的有利作用可合理优化基坑支护设计。本文通过工程实例研究,验证了计入基坑支护体内外两侧土体抗剪强度作用的合理性;同时,根据浙江软土地区多项工程墙底抗隆起稳定安全系数计算结果的统计分析,指出目前规范取值标准偏高,在软土地区不尽合理,建议在积累工程经验的基础上,适当降低规范计算方法的标准限值。     

基于桩-锚结构造价的锚索拉力计算模型研究

桩-锚结构的计算包括锚索拉力计算和桩身内力计算,通过锚索拉力计算桩身内力,再通过桩身内力计算结构造价,锚索拉力将影响桩-锚结构造价的计算,因此,锚索拉力计算对桩-锚结构设计尤为重要。通过对桩-锚结构造价与锚索拉力之间的关系进行分析研究,从桩-锚结构造价与锚索拉力的关系曲线、多项式拟合以及优化的变形协调条件3个方面建立与桩-锚结构造价相匹配的锚索拉力的计算模型。结合桩身内力计算的m法和K法以及结构力学中的虚功原理和图乘法理论,编写Visual C++计算程序,通过不同的滑坡工程实例对不同锚索拉力作用下的桩-锚结构造价进行计算,获得锚索拉力与桩-锚结构造价的关系图。计算结果表明:桩-锚结构造价是随着锚索拉力的增大先减小后增加的。关系曲线模型和多项式拟合模型计算的与桩-锚结构最低造价相匹配的锚索拉力与优化的变形协调条件计算的锚索拉力十分接近,可选择其中任意一种计算方法计算得到的锚索拉力作为最终锚索拉力计算值。此时,桩身弯矩的正负极值并不相等,这也表明桩身正负弯矩的极值相等时的锚索拉力并不一定是最优的锚索拉力,因为此时桩身所处的受力状态虽然比较理想,但造价可能较高,经济效益不佳。     

基于向量化的扰动引力矢量快速并行算法

无人飞行器在飞行过程中受地球外部扰动引力影响,对其精确控制需要计算飞行轨迹点扰动引力。为有效恢复地球外部引力场,常采用地球重力场位系数模型进行计算,但其计算耗时随模型阶数的升高而呈指数增加。本文提出一种扰动引力矢量计算的向量化方法,推导出利用地球重力场模型计算扰动引力三分量的向量化表达公式,并利用CUDA（compute unified device architecture）异构并行算法进行并行化以达到快速计算单点扰动引力的目的。通过仿真实验可知,本文所提方法可有效减少单点扰动引力计算耗时,利用跨阶次递推法进行单点计算加速比可达8以上,最高可达13.20;利用Belikov递推法进行单点计算加速比可达6以上,最高可达8.99。     

地裂缝场地地铁隧道施工C RD工法优化研究

以西安地铁6号线区间隧道浅埋暗挖施工穿越地裂缝场地为研究工程背景,考虑地裂缝场地的特殊性构建了基于传统CRD工法的施工优化工法,并对传统CRD工法和优化CRD工法施工开挖过程进行了三维动态的有限元数值模拟,结合现场监测试验数据,对比分析了两种工法下地裂缝场地地表沉降变形规律和地铁隧道受力变形特征。结果表明:两种CRD工法下地表沉降变形均呈反S型,大致可分为开挖前微小变形、开挖时急剧下沉变形及开挖后平稳变形等3个阶段;与掌子面距离越近,地面沉降速率越大;与传统CRD工法相比,优化CRD工法通过适当增加锁脚、锁腰锚杆数量,提高初支喷混强度,达到简化临时支护、扩大下台阶施工面、方便临时支护施作拆除和提升初支闭合、临时中隔壁拆除速度的目的,整体施工速度提升1.37倍,地表最大沉降量降低52.96%,影响范围减少22.17%,隧道拱顶最大沉降量降低54.53%;优化CRD工法具有施工速度快、影响范围小以及地表与结构沉降控制好等优点,不仅可以提高工程效益,而且可以保障施工安全性和隧道建成使用的可靠性。研究结果可为西安市及其他地裂缝发育区地裂缝场地地铁隧道暗挖施工提供科学参考和借鉴。     

海上风机吸力式筒形基础抗压承载模式研究

吸力筒基础具有承载能力高、工艺简单、施工方便等优势,越来越广泛地应用于海上风电基础设计中。目前,吸力筒基础抗压承载计算方法尚没有统一的标准。为了降低海上风电基础设计成本,本文基于现有的API规范和地基承载力理论,总结3种不同吸力筒抗压承载模式,并提出“筒盖+筒壁外侧摩阻力”承载模式;根据工程案例和有限元软件PLAXIS验证其合理性,得出“筒壁端+筒壁内外侧摩阻力”承载模式和本文提出的“筒盖+筒壁外侧摩阻力”承载模式的计算结果符合DNV-OS-J101规范标准;按照本文提出的吸力筒抗压承载模式设计吸力筒尺寸,最大可降低13%的设计基础材料成本,有利于为海上风电吸力筒基础设计提供参考依据。     

滨湖大厦深基坑支护工程多种支护方案的优化设计

本文介绍了滨湖大厦所处的工程地质条件,分析了建设场地的工程地质特：最。重点论述了基坑支护的原理、设计计算、验算方法及具体设计方案的确定;结合本工程特点,对多种支护方案进行比较,采用最优化设计,很好的解决了采用纯土钉墙基坑安全可靠性不高的问题,又降低了支护工程的造价,可为类似支护工程提供参考。