基于高斯过程分类的地震砂土液化预测及其应用

在砂土液化预测模型中,采用的数据一般来源单一且数据量少。本文选取了来自SPT场地、VS场地、CPT场地的三个数据库,其数量分别为620、185、226例,每个数据库中影响因子的种类和个数都不相同。共有9种模型与高斯过程分类模型(GPC)进行综合对比分析,分别为FDA、DDA、BDA、MLR、ELM、LSSVM、SVM、CART、ANN。研究结果表明,GPC模型对每个数据库的液化判别都具有高准确率,分别为0.869 1、0.910 1、0.940 1,且其预测精度及稳健性均明显优于其他模型。由于数据来源的广泛性及代表性,可以得出GPC模型对于砂土液化预测具有极强的适应性。 更多还原     

罗山矿区滑坡稳定性分析及治理的特殊性

河南灵宝罗山矿区海拔标高640-1100m,山高沟深,地形地貌复杂。自1982年建矿以来,地下采矿工程已在山体下形成大量采空区,这些采空区的变形、破坏和塌陷,加上生产爆破振动等的长期作用与影响,致使矿区目前存在多个受采动影响的潜在滑坡体,并严重影响矿山的正常安全、高效生产。研究、协调并解决采矿与山体稳定性之间的关系,实现在矿山不停产的情况下,完成对矿区山坡的综合治理,成为一项既具有重大经济效益,也具有相当社会影响和环境效益的工程技术难题。针对罗山矿区滑坡体的实际情况,研究指出采空区山体的稳定性具有明显的时间和空间相关特性,随着时间的推移,采矿工程的空间规模会不断扩大,采动影响的空间范围和力度将随之增加。因此,在进行采动诱导山体失稳分析计算以及治理措施研究时,必须充分考虑这种特殊的时空动态影响因素的作用,并采取相应的对策。对于受采动影响的动态不稳定体而言,柔性边坡支护体系比刚性支护体系将更为有效。     

膨胀土分类的改进TOPSIS法及应用

针对传统TOPSIS法的不足,提出一种膨胀土分类的改进TOPSIS法。选取能充分反映膨胀土胀缩特性的液限、塑性指数、小于2μm胶粒含量与自由膨胀率为指标进行分析。综合考虑样本数据的波动信息与独立信息,采用独立信息数据波动(DIDF)赋权法确定权重。然后将灰色关联分析(GRA)与TOPSIS法融合,结合指标权重计算指标分类标准与待分类样本的贴近度。通过比较样本与各类别贴近度的大小确定所属类别,同时还可对同一类别膨胀土胀缩性进行排序,为工程建设提供更详细的参考依据。最后,选取2个工程实例共3 2个膨胀土样本对所建立模型进行验证。结果表明,该方法分类结果与实际较吻合,准确率平均达9 0.6 3%,能满足工程需要。     

深部硬岩矿山岩爆风险防控技术研究进展

为了解深部硬岩矿山岩爆风险防控技术研究进展,对国内外相关文献进行了归纳总结。首先,从事前避免岩爆产生、事中降低岩爆危害及事后规避岩爆伤害等3个角度提出了岩爆风险防控的总体思路。然后,根据该思路归纳了岩爆防控的技术类型,并详细分析了各技术的内涵及其防控岩爆的机制。最后,对岩爆风险防控技术的未来发展方向进行了展望。结果表明：现有深部硬岩矿山岩爆风险防控技术可归纳为采矿设计、卸压技术、岩层改性、岩体支护及人员暴露等5个方面。其中,采矿设计包括采矿方法、采场参数、矿柱留设、回采顺序、回采速率及空区处理;卸压技术包括卸压爆破、卸压槽、卸压巷、卸压孔及卸压缝;岩层改性包括水压致裂、约束爆破及注水软化;岩体支护包括表面支护、内部支护及组合支护;人员暴露包括再进入协议、远程设备及人员防护。未来可从不同类型及不同风险等级岩爆防控体系构建、新技术研发、防控时机及效果评估等方面建立深部硬岩矿山岩爆风险防控指南。     

近距离岩体微震动与爆破振动的能量辨识

针对矿山微震监测爆破事件与微震事件识别难度大的问题,选取近距离范围内的岩体微震信号与爆破信号,采用完全总体经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition,CEEMD)将原始信号分解为若干个本征模态函数(intrinsic mode function,IMF),研究了爆破信号与微震信号在不同IMF上能量分布特征。研究结果表明:爆破信号与微震信号在不同的IMF能量存在差异,爆破信号在前4阶高频IMF上能量百分比明显较大,且最大能量阶数相对微震信号较小。该特征提取实现过程简单,可为二者的辨识提供一种新方法。     

基于量纲分析的巷道围岩松动圈预测模型

为更合理地确定巷道围岩松动圈厚度,引入量纲分析理论,提出新的巷道围岩松动圈预测方法。选取岩石单轴抗压强度Rc、围岩节理系数F、围岩重度?、巷道埋深H、最大水平主应力?Hmax、巷道跨度B等物理量,应用量纲分析法构建巷道围岩松动圈厚度L与上述物理量间的无量纲关系式,其中L/H表征松动圈厚度L与巷道埋深H成正比,F表征巷道围岩的结构特征,?H/Rc、?Hmax/Rc 表征巷道围岩的力学特征,B/H表征巷道的几何特征。结合实测数据,推导了各无量纲量间的定量函数表达式,残差平方和为0.003 1,相关系数为0.937 9。选取3个矿山巷道围岩松动圈测试实例对所建立的松动圈预测模型进行验证,结果表明该方法计算结果与实测结果较吻合,平均相对误差为7.38%,能满足工程需要。     

非均匀岩石介质单轴压缩强度及变形破裂规律的数值模拟

以有限差分法(FDM)为计算框架,利用Weibull分布描述细观单元弹性模量和单轴抗压强度的分布特征,采用弹塑性应变软化本构模型描述细观单元的力学响应,进而建立一种模拟非均匀岩石介质破裂的数值模型。采用该数值模型探讨了单轴压缩时细观均质度m及细观结构对数值试样宏观特性的影响。结果表明,（1）随着细观均质度提高,数值模型的非线性特征逐渐减弱,脆性逐渐增强;宏观峰值强度及弹性模量逐渐增大,峰值强度与lnm呈线性关系,而弹性模量与1/m为线性关系;数值试样表现出由塑性流动破坏至剪切破坏进而为张拉破坏的破坏模式;（2）当细观均质度一定时,细观结构或细观单元空间排列是决定岩石力学行为波动性的主要因素;应力–应变曲线峰前阶段对细观单元的空间排列不敏感,但峰值强度附近及峰后阶段对细观单元的空间排列比较敏感。