- 熊玮琪;卢文波;王洋;陈明;王二闯;邢爱国;
掏槽爆破是决定隧洞掘进施工速度的关键因素,为了突破楔形掏槽在硬质岩隧洞爆破开挖中进尺短的技术瓶颈,提出了楔形孔与大直径直孔联合掏槽爆破技术。以掏槽爆破成腔理论为基础,推导了楔形掏槽条件下掏槽爆破槽腔深度公式,分析了大直径直孔空孔段的辅助破碎效应以及装药段爆破“接力掏槽”对楔形掏槽爆破进尺的提高效果;分别建立了传统楔形掏槽与组合孔联合掏槽有限元数值模型,对比研究了联合掏槽技术相较于传统楔形掏槽在提高槽腔岩体破碎效果及增加碎石推掷初速度上的优势;开展了隧洞开挖组合孔联合掏槽现场试验,验证了组合孔联合掏槽爆破技术的可行性。工程实践表明:联合掏槽技术较传统楔形掏槽技术在爆破进尺方面提高约30%,在炮孔利用率方面提高约9%。
2025年04期 v.58;No.337 513-524页 [查看摘要][在线阅读][下载 1625K] [下载次数:191 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:3 ] - 卢云杉;王桥;周伟;常晓林;陈辉煌;
边界元法作为求解偏微分方程的重要数值方法之一,仅对计算边界划分网格,在热传导问题、力学问题和电磁问题等领域得到了极大的发展。然而,边界元法在求解非齐次方程(如泊松方程)时,得到的积分方程包含域内积分项,若直接计算域积分,需要对求解域划分体网格,背离了传统边界元法仅对计算边界划定网格的基本原则。为了更好地解决这一问题,提出了一种只需要划分边界单元来计算域内积分的边界单元法——直线积分边界元法,该方法在传统边界元法的基础上,最终可将非齐次项导致的域内积分转换为相互平行的直线上的积分,避免了划分域内网格。同时,可以通过背景网格将积分直线分段,提高计算效率。通过与解析解的对比可知,该方法计算结果与解析解吻合良好。
2025年04期 v.58;No.337 525-530页 [查看摘要][在线阅读][下载 1309K] [下载次数:2 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ] - 张敏杰;付湘;王纲胜;
为探究洪水灾害风险的时空分布特征,基于伊犁河流域的自然特征和社会特点,从致灾因子危险性、承灾体暴露性、承灾体脆弱性这3个方面构建洪水灾害风险评估指标体系。基于3种降雨情景及2种人口和土地利用类型情景,评估对应情景下的洪水灾害风险,深入探讨人口和土地利用类型变化下区域洪灾风险的时空演变趋势。研究分别对区域内2022年和2050年的洪水灾害风险进行评估,结果表明:相比于2022年,2050年的人口和耕地面积显著增长,不断向伊犁河流域西北部扩大;在100 a一遇的降雨情景下,2022年洪灾高风险地区占比为1.80%;与2022年相比,2050年在降雨分别为多年平均、20 a一遇、100 a一遇的情景下,高风险地区占比分别增加了4.92%、5.05%和5.71%;随着人口和耕地面积的增加,3种降雨情景下伊宁县、巩留县及新源县等地区的洪灾高风险区均显著增加。研究揭示了人口和土地利用变化对洪灾风险评估的影响,为制定有效的洪水防控策略提供了科学依据。
2025年04期 v.58;No.337 531-540页 [查看摘要][在线阅读][下载 1872K] [下载次数:2 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 杜小康;张辛;王玉霞;窦身堂;毕乃双;王开荣;
为了全面认识黄河尾闾河段大堤决口风险,基于1976—2017年利津—清7河段汛后实测断面资料和利津站流量资料,计算了敏感度、危害度和易损度指标,评估了黄河尾闾河段大堤溃决和冲决风险。结果表明:溃、冲决风险相对较高的时段主要为1976—1980年以及1986—2001年;利津以下10~51 km溃决风险较明显,右岸溃决风险的持续时间和风险等级均大于左岸,在该河段可采用有计划地破除生产堤、利用调水调沙加强滩槽之间的水沙交换等措施来缓解二级悬河的不利态势;利津以下11、46 km处左岸以及14、27、53、60 km处右岸冲决风险较为突出,均在弯曲度较大河段的凹岸一侧;若河势发生较大变化,冲决风险的沿程分布以及河道工程的防守位置也需进行相应调整。
2025年04期 v.58;No.337 541-550页 [查看摘要][在线阅读][下载 2371K] [下载次数:161 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 张雪敏;彭杨;罗诗琦;张志鸿;
针对围堰束窄河道复杂的水流流态,建立了基于Fluent的三维水流数学模型以模拟玻璃水槽中概化的分期导流围堰束窄水流运动。在利用试验资料对模型进行验证的基础上,模拟分析了不同束窄度下围堰附近的水流结构和紊动特性。结果显示,围堰进口附近水流呈现明显的三维特性:进口附近纵横向水位差较大,水流发生偏转和下潜,横向上有环流产生;下游水流发生分离,围堰一侧形成回流,且槽底附近回流范围小于水面;紊动能主要分布在束窄段靠近围堰一侧、水槽底部、下游回流区以及主、回流区交界面附近;随着束窄度的增加,围堰进口附近纵横向水位差、环流强度、下游回流范围以及紊动能的强度和影响范围均逐渐增大。该研究结果可为分期导流围堰工程设计提供参考。
2025年04期 v.58;No.337 551-561页 [查看摘要][在线阅读][下载 2493K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 鲍先凯;张晓凡;时睦涵;于超云;王舒锐;郑文翔;
为探究温度与加载速率下花岗岩力学损伤演化特性,对取自西藏山南地区某隧道花岗岩进行单轴压缩试验,采用声发射设备监测岩样加载损伤破坏过程,结合声发射振铃计数、振铃能量、损伤变量和关联维数对花岗岩损伤演化特性进行研究,结果表明:1)相同加载速率、不同工程高温条件下,花岗岩峰值强度和弹性模量变化规律性不强,相同温度、不同加载速率条件下,峰值强度和弹性模量在0.010 mm/s的加载速率下变化最为显著;2)在0.010 mm/s加载速率下,不同温度的花岗岩破坏以张拉破坏为主,其振铃计数和振铃能量演化曲线均经历了平静期、增长期、快速增长期和快速衰落期,各阶段振铃计数(或能量)及累计振铃数(或累计能量)演化特征存在较大差别;3)不同阶段的损伤量占比可以定量反映出花岗岩各时期的损伤破坏情况,平静期的损伤占比基本为0,随温度的升高,增长期的损伤占比由0.78降低到0.03,快速增长期的损伤占比由0.21增长到0.86;4)不同温度下花岗岩声发射参数关联维数曲线总体经历了“上升-突降-持续下降”或者“突降-持续下降”的变化趋势,在破坏失稳前,关联维数值降到最低,关联维数持续下降是花岗岩失稳破坏的前兆,可为岩体失稳破坏的研究提供参考。
2025年04期 v.58;No.337 562-573页 [查看摘要][在线阅读][下载 2349K] [下载次数:4 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:1 ]