隧洞工程弹性参数反演的可辨识性及量测优化布置探讨

探讨依据完备的量测信息开展弹性参数反演的可辨识性及量测的优化布置,对于指导岩土工程反演实践具有重要的实用价值。利用平面弹性复变函数方法和一般弹性理论,推导出任意形状隧洞的位移、应力解析表达式,基于隧洞围岩位移、应力的解析解,依据参数可辨识条件和量测优化布置的最灵敏原则,探讨了地下隧洞工程弹性反演参数的可辨识性及测点优化布置,并通过算例进行了验证。研究表明,依据完备的量测信息开展弹性反分析,只要测点布置方式适当、反演参数满足相应的限定条件,可同时惟一辨识出5个参数P、Q、M、E、μ。参数反演的可辨识性受隧洞形状复杂性的影响,随着隧洞复杂性的提高,参数可同时惟一辨识需满足的限制条件大为减少,对测点布置方式的要求也会降低。工程实践中,为避免量测数据的少量误差导致反演计算结果的大幅度波动,测点(线)应根据最灵敏原则优化选择各反演参数的灵敏系数最大的测点(线)组合进行量测布置。     

基于遗传算法的岩土力学参数反演及其在 ABAQUS中的实现

岩土工程优化反分析是一个典型的复杂非线性函数优化问题,采用全局优化算法是解决这个问题的理想途径。结合ABAQUS有限元软件,提出遗传算法与有限元联合反演法,将有限元程序作为一个单独模块嵌入到遗传算法程序中,以测点的实测值与计算值建立误差函数,编制了遗传算法反演分析程序。并给出应用实例验证了该法的有效性,表明该方法可应用于岩土工程中的反演分析工作。     

基于非线性系统的边坡影响因素灵敏度分析

为优化露天矿开采方式、处理紧急情况,需掌握影响边坡状态的影响因素对边坡稳定性影响的灵敏度。鉴此,在能考虑众多影响因素及施工间交互影响的岩石工程系统理论基础上,运用智能方法生成一个动态的网络结构、建立影响各边坡稳定性因素的岩石工程系统矩阵,分析形成岩石工程系统矩阵的网络结构隐含信息,得出系统中各因素对边坡稳定性影响的灵敏度,最后将此方法用于一个边坡稳定性及影响因素灵敏度分析。     

岩土工程施工监测信息系统初探

岩土工程施工监测信息系统（GeoMIS）主要以隧道、基坑和边歧工程施工监测为应用现象，运用工程可视化技术与地理信息系统GIS的全新思想，将数据库管理、分析预测与测点图形功能三者无缝集成，实现了以测点地图为中心的查询和数据输入输出的双向可视化，并提供监测概瞀和图形报表等完整的实用工具。系统功能齐全，交互灵活，无需其它应用软件系统支撑，对工程施工设计与科学研究具有实用价值。     

优化位移边界反演三维初始地应力场的研究

采用优化位移边界条件拟合工程区域初始地应力场,根据实测地应力资料建立针对所施加的任一边界位移模式的优化函数,不断调整位移边界模式并通过有限元数值计算,最终得到边界位移模式的最优组合和工程区域初始地应力场,从而为初始地应力场的反演分析提供一个新的途径。最后,针对三峡工程地下厂房区域给出了用该方法拟合初始地应力场的计算结果,通过地应力测点计算值和实测值的对比分析,其拟合效果较好,证实此方法是可行的。     

基于粒子群算法与混合罚函数法的有限元优化反演模型及应用

岩土工程优化反分析是一个典型的复杂非线性函数优化问题,采用全局优化算法是解决这个问题的理想途径。针对常规反演方法应用于岩土工程参数反演时搜索效率低的缺点,结合粒子群算法和遗传算法的特点,充分考虑二者的互补性,提出一种效率较高的全局优化算法,以测点的实测值与计算值建立一种新的评价函数,将多目标优化问题转化为单目标优化问题,用混合罚函数法将约束问题变为无约束问题,构建了一种新的目标函数,将有限元程序ABAQUS作为一个模块嵌入到优化算法程序中,编制了有限元优化反演分析程序。并给出了应用实例验证了该法的有效性和实用性,是一种可行的参数反演方法,可应用于实际工程中复杂岩土介质初始应力场反演、渗流场以及位移反分析     

真空排水预压工程中真空度的现场测试与分析

在分析真空和负压基本物理概念的基础上,总结了真空排水预压工程中真空度现场测试技术和应用现状。通过室内试验及工程实践证明,真空排水预压情况下,地下水位以上的软粘土仍是饱和的,因此,对地下水位以上真空度测点,真空表读数实际反映的是该处的孔隙水压力;而对地下水位以下的真空度测点,真空表读数无意义。     

基于敏感性分析的裂隙岩体渗流与应力静态全耦合参数反演

基于求解稳定渗流场与弹性位移场耦合问题的全耦合分析方法,应用提出的混合遗传算法作为优化算法,同时利用水头、位移等多类型量测资料,提出了裂隙岩体渗流与应力静态全耦合的参数反演方法。在目标函数建立中考虑了实测水头对渗流参数的敏感性,在待反演力学未知参数的选取中,依据提出的相对灵敏度概念,考虑了实测位移对力学参数的敏感性。针对某裂隙岸坡算例,研究了水库蓄水过程中位移场对力学参数敏感性,据此实现位移测点的优化布置,并以渗流场与位移场全耦合正分析计算结果作为假想实测值,进行该岩坡的全耦合参数反演分析,从而验证了所提出理论与研制程序的正确性和可行性。     

人工神经网络在岩体初始应力场反演中的应用

岩土工程问题的有限元分析一般需要考虑初始地应力场，而可供工程应用的初始应力值，主要靠少数实测资料。根据少数测点值，采用人工神经网络与有限元相结合的方法求解岩体初始应力场。通过算例说明：文中所提方法是合理的。     

沪崇越江通道（东线）工程地质条件

文章对沪崇越江通道（东线）工程沿线工程地质、水文地质条件基本作了介绍，对工程基础设置层位进行了初步选择，并进行了地势地貌、地质构造、工程地质及水文地质条件分析与评价。     

基于互相关函数的单孔法波速测试优化算法

土的剪切波速是岩土工程领域的一个重要参数。建筑场地类别划分、地基饱和砂土液化判别、地震反应分析等都依赖于剪切波速,由于其重要性,对它的测定技术和精确程度应重点研究。针对工程中广泛采用的单孔法剪切波速测试,提出了一种基于互相关函数计算土层剪切波速的优化算法。克服了传统数据处理方法中经常遇到的负波速、波速数值明显过大或过小和同一土层各测点波速差别较大等4种不合理因素,提高了数据分析的精度和效率。     

温度时序资料确定地下水流速解析模型灵敏度分析

不同深度处的含水介质温度时序资料振幅比或相位滞后能用来计算地下水垂向流速,典型的解析模型是Hatch模型。为了评价Hatch模型的参数灵敏度,采用局部灵敏度分析方法确定该模型的主要影响因子及相关参数与模型响应的依存关系,再由全局灵敏度分析方法评价参数共同作用对模型计算结果的影响。灵敏度分析结果表明:Hatch模型精度的主要影响因子是测点距离（Δz）,其次是介质比热容（ρ_sc_s）和有效孔隙度（n_e）,而基准热传导系数（λ₀）和热弥散度（β）的影响甚微。基准热传导系数和热弥散度与计算流速呈负相关,其余参数则与之呈正相关。因此在实践中,需保证测点距离的准确性,而对基准热传导系数和热弥散度可取经验值。     

水位流量关系测点标准差的探讨

水位流量关系测点标准差的探讨李泰民（江苏省骆运水利工程管理处）《水文》杂志１９９３年第５期上发表了袁建球的《水位流量关系测点标准差浅析》［３］一文（以下简称《浅析》），读后深受启发。该文根据误差理论，分析了水位流量关系测点标准差（以下简称测点标准差）...     

公路边坡工程监测技术评价与分析

结合公路工程、建筑工程等土木工程建设中经常涉及到的边坡工程,评价与分析边坡工程监测的作用、内容和方法,提出了边坡工程应该在工程项目开展的开始阶段就应进行和边坡工程监测的项目,选择原则,测点布置原则、监测周期等,对边坡工程建设具有重要的意义.     

基于GM(1,1)优化模型的岩石边坡变形预报

岩石边坡系统是一典型灰色系统，其变形发展过程可以用灰色预测模型完成。尽管传统GM（1，1）模型预测有很多成功的实例，但是也存在一些预测偏差过大的情况，必须对其进行优化。逐步迭代法GM（1，1）模型不仅收敛速度快，而且与原始数据库序列的凹凸性保护一致。利用自编的计算程序对马步坎边坡预测测点G1沉降和开裂进行预测分析，结果表明逐步迭代法GM（1，1）优化模型计算精度较传统GM（1，1）模型和背景构造法GM（1，1）优化模型高，较好地反映了岩石边坡的变形趋势。     

黄土覆盖区金矿深部地质结构大地电磁探测——以河北怀来颜家沟金矿为例

基于岩体和矿体的电性差异,应用大地电磁测深法在河北怀来颜家沟金矿进行地球物理勘探,通过对采集原始数据的处理分析,建立电性剖面模型,依据电性剖面中的电阻率梯度分布特征,结合钻探勘查成果和高精度磁测发现的成矿异常等地质资料,预测在测区西部11号测点、南部54号测点、东部21号测点深部及附近发育的低阻异常带是有利成矿位置,并已得到部分工程验证,该成果为覆盖区隐伏矿体预测提供了科学依据。     

三维地应力场的有限元模拟及其在隧道设计中的应用

现场地应力测量地点与工程所在位置,往往有一定距离,因而测点处的地应力常常不能代表工程所在位置的地应力状态。特别是在地形起伏及构造复杂的地区尤其如此。为此,本文通过三维地应力场的反演模拟,由测点处的地应力测量结果推知工程所在地点——青藏铁路羊八井隧道轴线上的地应力状态,为隧道的设计提供了地应力依据。     

白鹤滩水电站坝区岩体三维地应力场模拟

岩体地应力是岩体工程最基本也是最重要的工程荷载之一,是设计和分析的基础。应用三维离散单元法（3DEC）对金沙江白鹤滩水电坝区岩体初始地应力场进行了模拟,模拟所得地应力场符合河谷地应力场分布的一般规律,对比水压致裂法6个测点的测值,模拟结果达到了一定的精度,能够满足目前阶段的工程需要。     

某高速公路路基加固及路面抬升注浆施工技术

介绍了注浆法在某高速公路路基加固和路面抬升工程中的应用，对注浆孔的设置和注浆施工工艺进行了分析论述，同时提出了在类似工程施工中应该注意的几点问题。     

区域地下水资源优化管理模型研究

在分析晋、陕、蒙接壤地区水文地质条件的基础上，建立了区域地下水运动的数学模型；采用有限元法与非线性规划相结合，识别了模型的水文地质参数；根据能源基地内的工业布局及用水需求，建立了区域地下水最优分配模型；利用响应矩阵法求得了本区地下水最优方案。最后对最优化模型进行了灵敏度分析，证实了最优化方案的合理性