材料

  • 3D打印纤维增强混凝土性能研究进展

    廖维张;秦佳秋;袁婉莹;尹鹤洁;

    3D打印纤维增强混凝土(3DP-FRC)作为智能建造领域的重要技术手段,凭借其在提升构件定制化水平、优化施工工艺、强化结构性能等方面的优势,正逐步应用于住宅、桥梁、景观及市政工程等多个领域。系统梳理了3DP-FRC在可打印性能、力学性能及工程应用方面的研究进展,重点分析了纤维种类、尺寸及掺量对材料可泵性、可挤出性和可建造性的影响规律,结合微观结构机制,深入剖析了纤维取向、界面结构及孔隙分布对3DP-FRC力学各向异性和层间粘结性能的影响机理。进一步结合多种纤维体系(如钢纤维、PVA纤维)在打印过程中的适应性与增强机制,提出“纤维—打印过程—微观结构—力学性能”的协同优化路径,并对3DP-FRC在复杂结构与极端环境中的多场景应用潜力进行了深入探讨。研究显示,3DP-FRC在绿色建造、个性化定制与结构功能一体化等方向展现出良好前景。未来,需重点攻克纤维定向控制、层间界面增强与标准体系缺失等难题,推动3DP-FRC技术向更加智能化、工程化方向发展。

    2025年06期 v.43;No.273 1-15+166页 [查看摘要][在线阅读][下载 702K]
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  • 老化及冻融条件下温拌再生沥青混合料抗反射裂缝疲劳损伤特性研究

    李楚雄;王岚;

    沥青混合料的疲劳损伤是导致服役沥青路面发生疲劳开裂的重要诱因之一,其严重影响了路面的服役性能,并显著缩短了路面的服役寿命。为研究老化及冻融条件下温拌再生沥青混合料的抗反射开裂性能,设计并制作了6组沥青混合料试件,开展overlay test(OT)试验。同时,基于荷载损失率相对变化率(CLR)对试件的抗反射开裂性能进行了评价。最后,引入损伤因子并基于ExpAssoc损伤演化模型建立了反射开裂损伤模型。结果表明:老化及冻融循环作用后的温拌再生沥青混合料的抗反射开裂性能下降;随着RAP掺量的增加,温拌再生沥青混合料的抗反射开裂性能逐渐降低。温拌再生沥青混合料的疲劳反射开裂符合非线性损伤演化过程,ExpAssoc损伤演化模型可以较好地描述其疲劳损伤过程。RAP掺量的增加会加速温拌再生沥青混合料的损伤演化速率,当RAP掺量从0%增加至70%时,其损伤演化速率增加了约19.5%。老化及冻融循环与损伤演化速率成正相关,即温拌再生沥青混合料的损伤演化速率逐渐增加。研究成果可为温拌再生沥青混合料的工程实际应用提供理论依据和数据支持。

    2025年06期 v.43;No.273 16-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 798K]
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  • 蓖麻油改性聚氨酯胶结料力学性能及反应机理研究

    严雨苓;金珊珊;王志华;李吉晟;李刘欢;

    为开发适用于聚氨酯混合料的蓖麻油改性聚氨酯胶结料,有必要深入研究蓖麻油掺量对聚氨酯胶结料力学性能的影响规律及反应机理。首先基于单轴拉伸试验研究了不同掺量(0%、10%、20%和30%)下聚氨酯胶结料的本构曲线特征,然后阐明了不同掺量下蓖麻油改性聚氨酯胶结料的断裂拉伸强度、断裂延伸率、单轴拉伸刚度和单轴拉伸断裂能等力学指标的变化规律,最后通过傅里叶红外光谱测试揭示了蓖麻油与聚氨酯的反应机理。单轴拉伸试验结果表明,适量掺加蓖麻油(10%~20%)可在提高聚氨酯胶结料韧性的同时,保持一定的强度;而过量掺加蓖麻油(30%)会导致聚氨酯胶结料力学性能下降。傅里叶红外光谱测试结果表明,低掺量时,蓖麻油通过增强氢键作用并适度交联,从而提升聚氨酯胶结料的韧性;高掺量时,因交联网络缺陷导致聚氨酯胶结料的力学性能发生劣化。

    2025年06期 v.43;No.273 26-34+66页 [查看摘要][在线阅读][下载 611K]
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  • 厂拌冷再生水泥稳定混合料工程特性研究进展

    叶伟;程乐;问鹏辉;凌新鹏;

    为有效指导厂拌冷再生水泥稳定材料的应用,系统调查了水泥稳定基层再生料(reclaimed inorganic binder stabilized aggregate,RAI)的工程性质及其强化处理技术,并对比分析了RAI掺量、水泥掺量及RAI强化作用对厂拌冷再生水泥稳定混合料击实特性和力学性能的影响规律。结果表明,随着RAI掺量的增加,厂拌冷再生水泥稳定混合料的最佳含水量增大,最大干密度减小;当RAI掺量较高时,会显著降低厂拌冷再生水泥稳定混合料的7 d无侧限抗压强度和抗压回弹模量。水泥掺量的增加可提高厂拌冷再生水泥稳定混合料的力学性能。物理和化学强化处理均有益于改善RAI的性能,其中化学处理法对厂拌冷再生水泥稳定混合料性能的影响更为显著。未来的研究需聚焦于RAI强化处理技术的优化及其对水泥稳定混合料耐久性的影响机制,进而推动大掺量高品质厂拌冷再生水泥稳定混合料的规模化推广应用。

    2025年06期 v.43;No.273 35-42+122页 [查看摘要][在线阅读][下载 402K]
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  • 地下结构大体积混凝土水化热效应及温控措施

    张轩旗;何华飞;张仲宇;姜维;

    大体积混凝土的水化反应极易引起混凝土内外温差过大,由此产生的温度裂缝严重影响结构的整体性能。虽然现有关于大体积混凝土水化热温控措施的研究较为全面,但多数研究集中于局部参数优化,缺乏系统性的温控体系。此外,现有研究中的有限元模拟存在水化热模型过度简化、边界条件设置失准等问题,由此造成大体积混凝土水化热模拟精度较低,无法直接指导大体积混凝土浇筑。有鉴于此,针对大体积混凝土水化热效应引发的温度裂缝问题,通过数值模拟与现场监测相结合的协同分析方法,基于DIANA有限元软件建立了大体积混凝土水化热温度场模型,在此基础上,通过对实际工程大体积混凝土多点位布设传感器并进行精准监测,完成了对大体积混凝土浇筑温度场的研究分析,揭示了水化热温升演变规律及其控制机理,得到了影响大体积混凝土温度场的控制性参数。结果表明,基于DIANA有限元软件建立的大体积混凝土水化热温度场模型具有精度高和计算效率快等优点。研究成果可为大体积混凝土结构设计与施工提供参考。

    2025年06期 v.43;No.273 43-51+147页 [查看摘要][在线阅读][下载 703K]
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  • 沥青混合料生产阶段能耗与碳排放影响因素权重分析

    索智;张月;王欣欣;赵子豪;常雅乐;

    沥青混合料因其良好的路用性能,在我国高等级道路工程中应用广泛,但其在生产阶段存在高耗能、高污染、高排放问题,对环境造成了严重影响。因此,探究影响沥青混合料生产阶段能耗与碳排放的主要因素,找出节能减排的关键节点,对于降低生产阶段能耗与碳排放具有重要意义。将沥青混合料生产阶段划分为集料除尘、集料烘干、沥青加热、混合料拌和4个阶段,利用层次分析法建立能耗与碳排放层次分析结构模型,求出权向量并通过一致性检验,最终合并相同指标的权重并计算最终权重,为后续生产阶段的节能减排研究奠定理论基础。研究结果表明:拌和时间和季节因素分别是影响沥青混合料生产阶段能耗与碳排放评价的首要指标,其权重值分别为0.290 7和0.301 46。

    2025年06期 v.43;No.273 52-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 362K]
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道路与交通

  • USP温拌沥青混合料施工温度优化及工程验证

    吕子龙;

    为合理确定USP温拌沥青混合料的施工温度,测试了不同温度和USP掺量下SBS改性沥青的黏度变化规律;结合JTG E20—2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中沥青黏度范围要求,确定了USP最佳掺量及对应的施工温度范围;基于热量平衡原理,反推了沥青和集料的加热温度。结果表明:温度和USP掺量对沥青黏度的影响具有交互作用;在低温区间(105~125℃),USP掺量增加可显著降低沥青黏度,而在高温(>165℃)条件下,温度对沥青黏度的调控作用增强;在SBS改性沥青+5.0%USP组合下,建议沥青和集料加热温度分别为150~160℃和171~176℃,沥青混合料拌和和压实温度分别为151~156℃和142~145℃。经工程验证,采用上述温度参数铺筑的USP温拌AC-16沥青混合料面层,其芯样完整且致密,空隙率介于3.6%~4.6%之间;USP温拌沥青混合料的60℃动稳定度、冻融劈裂强度比以及-10℃低温弯曲应变均满足JTG F40—2004《公路沥青路面施工技术规范》对密级配沥青混合料的技术要求。研究成果可为USP温拌沥青技术的推广与应用提供参考。

    2025年06期 v.43;No.273 60-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 417K]
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  • 黑龙江省北部地区边坡春融滑塌演变特征

    鲁军;

    针对黑龙江省北部地区高速公路频发的边坡春融滑塌灾害现象,以绥北高速公路和北富高速公路的边坡滑塌现场为例,调查边坡滑塌处的水文地质条件,分析影响边坡稳定性的因素,并在边坡滑塌处取土制样,使用CT扫描技术表征土体冻融前后的细观孔隙数量,总结春融滑塌演变特征。调研结果如下:边坡滑塌现场土质主要为粉质黏土,边坡滑塌产生的诱因包括张拉裂缝的产生及发育、截水沟防护失效、坡面防护破坏、坡面土体沉陷(降雨频发导致)等;随着冻融循环次数增加,土体中大孔隙数量先增多后趋于稳定,土体密度降低,结构趋于松散。春融滑塌机理为:冻融循环作用下大孔隙逐渐发育,最终形成坡面的网状裂缝和坡顶的张拉裂缝。春融期间的降雨及土体上方覆盖的积雪融化,使得水分沿着裂缝及裂隙进入浅层土体中,大量水分积聚导致边坡土体抗剪强度急剧下降,最终导致边坡土体沿软弱滑动面滑塌。

    2025年06期 v.43;No.273 67-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 593K]
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  • 北京市停车设施建设发展研究

    牛犇;

    简要评述了北京市停车设施建设发展情况及存在的问题,并就推动停车设施建设发展提出了总体思路及措施建议。主要结论包括:由于规划引领缺乏、土地产权制约、空间利用不足、征地拆迁难度较大、错时共享不足、成本收入平衡难等原因,中心城区、特别是核心区居住停车矛盾较为突出;结合国情、市情、首都特点及发展阶段,推动停车设施建设发展关乎民生,北京市当前停车设施发展的供需矛盾具有阶段性特征,需要在大力发展公共交通的同时,通过在一定区域、一定程度上加大公共停车设施供给来缓解停车矛盾;可通过分区分类差异化多渠道供给、提升存量停车资源利用效率、增强市场主体参与积极性、建立面向未来的智慧停车体系等措施,有效满足人民群众合理停车需求,改善城市人居环境、提升城市运行管理效率。

    2025年06期 v.43;No.273 74-83+92页 [查看摘要][在线阅读][下载 778K]
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  • 道路专业施工图审查中涉及安全的高频问题解析与优化对策

    赵莉莉;

    基于某城市快速路施工图审查案例,系统梳理道路专业施工图审查中涉及安全的高频问题,结合国家标准、行业标准及北京市地方标准要求,从线形设计、停车视距、横断面布置、二次过街设施及地方标准理解5个方面展开解析。通过对比规范条文差异、分析设计误区及提出优化对策措施,明确施工图审查中安全问题的判定依据与优化方向,可为设计单位提供技术参考,助力提升审查效率与设计质量。

    2025年06期 v.43;No.273 84-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 698K]
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  • 排水沥青路面动力响应特性的数值模拟分析

    常鹏飞;赵兴华;马海燕;李明亮;李俊;

    排水沥青路面作为大空隙结构路面,具有优异的排水降噪功能和抗滑性能,但其在服役过程中的力学响应仍需明确。利用ABAQUS软件建立了温度-移动荷载耦合作用下的排水沥青路面有限元模型,分析了不同结构层的温度分布及横向、纵向和竖向的应力应变响应特性。有限元动力响应分析结果表明:排水沥青路面的空隙结构热传递系数较低,阻碍了温度的传递,导致内部温度升高较慢;路面在荷载作用下经历交替的拉压作用,后桥下的应力变化最为明显,转向桥的应力变化较弱,车轮接触范围内的沥青层应力向外逐渐由压应力转变为拉应力;沥青层底部张拉应力明显高于其他结构层,应变随深度的增加逐渐由压应变转变为拉应变,在重复荷载作用下容易发生张拉破坏,基层底部应变达到最大值。研究结果可为在建高速公路排水沥青路面的施工及优化提供理论依据。

    2025年06期 v.43;No.273 93-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1228K]
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  • 基于分层总和法的软土路基工后沉降简化算法

    马宇翔;

    软土路基工后沉降预测是安排后续施工节点的重要依据。首先,分析了软土路基的工后沉降,认为其工后沉降主要由软土地基在主固结和次固结阶段所产生的沉降组成。其次,对传统幂函数模型进行了改进,使其在描述细粒土的固结变形时,变形随时间的发展趋于定值而不是增长至无穷大。然后,参考分层总和法建立了软土路基工后沉降计算方法,并对其进行了简化。最后,采用珠海三虎大道(二期)和福建宁德某高速公路的软土路基的工后沉降测量数据对简化算法进行了验证,结果表明该简化算法可用于软土路基的工后沉降计算。

    2025年06期 v.43;No.273 105-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 553K]
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桥梁与结构

  • 基于桩周土体注浆加固的既有桥梁桩基抗震韧性提升性能研究

    石海洋;王甫友;张一民;

    为了提高既有桥梁桩基抗震韧性,提出了一种基于桩周土体注浆的加固技术,并采用有限元数值方法,研究土体加固对既有桩基抗震韧性提升机理和影响特性。开展了既有桥梁桩基对不同加固深度、水泥掺量、加固范围等参数敏感性分析,得出结论如下:采取桩周土体注浆加固措施后,动荷载作用下桩基变位降低了60%以上,弯矩极值降低了30%以上,可明显提高既有桩基水平抗力,降低动荷载作用下桩基变形和内力响应;既有桩基动力响应对水泥土加固深度、水泥掺量并不敏感,但通过适当增加水平加固范围,对于提升抗震效果、降低动力响应更为显著。研究成果为日后类似桩基抗震加固与韧性提升设计提供了参考。

    2025年06期 v.43;No.273 114-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 725K]
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  • 桥梁拉索索力测试方法及毫米波雷达应用综述

    葛志永;王树国;刘炎;李红万;蔡刚;叶靖;

    毫米波雷达因其高精度、非接触性和全天候适应能力,近年来在桥梁健康监测领域,特别是拉索索力测试中展现了广泛的应用潜力。系统综述了毫米波雷达在桥梁拉索索力测试中的研究现状与发展趋势,重点分析了其技术原理、在复杂环境下的性能表现、时变索力识别技术以及多模态融合的研究方向。研究结果表明,毫米波雷达能够在动态环境中保持高精度监测,同时结合多模态融合技术进一步增强了数据完整性和鲁棒性。然而,现有研究在复杂环境干扰、数据融合与智能算法优化等方面仍存在一定挑战。未来研究应重点探索毫米波雷达与人工智能、大数据技术的结合,以实现桥梁健康监测的智能化与全面化,为桥梁安全运营与管理提供科学支持。

    2025年06期 v.43;No.273 123-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 370K]
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  • 基于内力平衡法的斜拉桥初始张拉力实用计算方法分析

    朱宜琛;

    内力平衡法是斜拉桥设计建造过程中选择斜拉索索力的理想方法。斜拉桥结构主梁弯矩随斜拉索索力调整而变化,主梁截面确定后,主梁截面正负弯矩绝对值之和不变,当上、下翼缘抵抗弯矩之和小于正负设计弯矩绝对值之和时,无法再通过调整索力来调整截面受力状态,必须变更主梁截面,截面变更后再重新计算调整。采用内力平衡法不仅能优化主梁弯矩受力,也能同时优化调整桥塔内力;同时可以使塔、梁结构内力达到理想状态,并能简便、快捷地确定斜拉索理想初始张拉力,可供参考实用。

    2025年06期 v.43;No.273 134-140+214页 [查看摘要][在线阅读][下载 579K]
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岩土与地下工程

  • 黄土基坑斜-直组合支护性能数值分析

    罗龙平;曹卫平;赵敏;

    斜-直桩组合支护具有绿色、环境友好、支护效果好等优点,在软土基坑工程中已经得到一些应用,但对于黄土基坑斜-直桩组合支护却鲜有研究。采用PLAXIS 3D有限元软件分析了黄土基坑开挖过程中内斜直组合和外斜直组合支护结构在控制基坑水平位移及坑外土体沉降方面的差异,研究了降雨对基坑稳定性影响并与传统悬臂支护结构的性能进行了对比。分析结果表明:斜-直桩组合支护结构在控制基坑水平位移、减小坑外土体沉降方面均优于悬臂直桩,而内斜直组合支护结构效果优于外斜直组合支护结构;斜-直桩组合支护结构中的斜桩起到了内支撑或锚杆的作用,内支撑效应强于锚拉效应;降雨对湿陷性黄土基坑稳定性的影响较大,内斜直组合支护结构基坑的稳定性优于外斜直组合支护结构基坑和悬臂直桩支护结构基坑。

    2025年06期 v.43;No.273 141-147页 [查看摘要][在线阅读][下载 446K]
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  • 基于BIM模型的溶洞连通性及其特征分析和钻孔灌注桩施工方案研究

    段愉;李俊;孙洪斌;蔡永磊;李康;黄志阳;史志威;曾俊捷;曾智荣;谭青明;王兆刚;

    岩溶地区地下溶洞的分布、数量、规模、相互连通性情况复杂,相隔一定水平距离的地质钻孔只能显示溶洞的竖向分布。为模拟溶洞连通情况,提出了各个地质勘察钻孔钻出的溶洞相互之间的连通性假设。并基于某高速铁路连续梁桥的一个桥墩承台和10根钻孔灌注桩,采用Revit软件建立覆盖土层、下伏岩层、溶洞、钻孔灌注群桩BIM模型,利用BIM模型和溶洞连通性假设,将10个地勘钻孔揭露的17个溶洞连通合并为2个大溶洞,一个大溶洞涉及8根桩,另一个大溶洞涉及2根桩,分析了溶洞宏观特征和细观特征,计算得到了溶洞顶面最大倾角为-56.99°,溶洞底面最大倾角为68.90°,提出了各桩施工的先后顺序。当溶洞竖向尺寸大于2~3 m时,钻孔时首先填充片石黏土,然后采用1~3层全钢护筒跟进至最下层溶洞底板以下1 m。该桥墩桩基已经施工完成,效果良好。

    2025年06期 v.43;No.273 148-156页 [查看摘要][在线阅读][下载 612K]
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  • 基于三元结构体系的盾构隧道穿越既有桥梁变形沉降全线控制方法研究

    薛哲;王月;

    在盾构隧道穿越既有桥梁时会影响土体的稳定性并进而影响桥梁安全。因此,基于盾构-土体-桥梁三元结构体系的动态耦合作用机理,探究了新建盾构隧道穿越既有桥梁变形沉降全线控制方法,在南水北调东干渠盾构隧道穿越既有桥梁工程中成功依据该方法实现了工前参数优化、工中监测反馈、工后稳定性评估以及辅助加固,确保了新建隧道及既有桥梁结构的安全。进一步通过数值模拟的手段探究了桩-隧位置关系对桥梁桩基位移变化的影响规律,为后续盾构隧道穿越既有桥梁施工提供了参考依据。

    2025年06期 v.43;No.273 157-166页 [查看摘要][在线阅读][下载 793K]
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  • 柱式检查坑空心短柱性能仿真及施工技术

    高波;朱红华;杨富落;范刘杰;吴琪;

    为解决地铁车辆段柱式检查坑空心短柱性能不清晰、施工难度大等问题,基于南京某地铁车辆段柱式检查坑工程,对柱式检查坑空心短柱性能进行了力学仿真,开展了逆向建造工艺和正向建造工艺试验,提出了对应的施工关键技术,并对比分析了施工效果。结果表明:所建立的柱式检查坑空心短柱有限元模型合理可靠,试样受压时可分为3个阶段,即弹性阶段、弹塑性阶段和衰减阶段。提出并优化了柱式检查坑施工工艺:逆向建造工艺可通过调整基础梁结构高度和采用钢筋整体绑扎等技术进行优化处理,正向建造工艺应采用等离子切割技术制作预埋板并结合基准定位精调等技术提高施工精度。对比分析显示,2种工艺均能够保证结构变形稳定且具有较高精度,但正向建造工艺易出现钢板空隙问题,可通过保证钢板平整度解决。研究成果可为地铁车辆段柱式检查坑空心短柱的性能研究与施工应用提供参考。

    2025年06期 v.43;No.273 167-173页 [查看摘要][在线阅读][下载 411K]
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  • 公交化运营城际铁路地下车站站台门布置研究

    张利剑;

    随着我国新型城镇化建设和城市群的崛起,城市群内跨城通勤旅客比例较传统铁路提升较为明显,多个城市圈的城际铁路建设显著提速,而城际铁路公交化运营是紧密型城市群提升服务水平的有效途径。针对城际铁路公交化运营需求,综合考虑运营的安全性、城际铁路的运输特征和建设成本,对国内目前运营的高速铁路和城际铁路车站站台门设置情况进行了分析研究,提出并分析了影响其布置的主要因素,包括车辆限界、车辆种类和停车精度、通过列车风压等。最后,结合北京城际铁路联络线工程,对不同站台类别和站台门布置形式进行了综合比较,提出了经济、合理的城际铁路地下车站站台和站台门布置方案,为实际工程提供了参考,并建议后续结合自适应站台门等新技术的发展,在试点工程应用经验总结的基础上,根据城际铁路工程的需求进行优化选择。

    2025年06期 v.43;No.273 174-180+262页 [查看摘要][在线阅读][下载 463K]
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给水排水工程

  • 基于机器学习的城市内涝模拟研究进展与展望

    王俊;刘昊宇;江恩慧;辛瑞瑞;潘鑫;

    随着城镇化率的快速提高,城市内涝问题日益严重,而传统的水文水动力模型在模拟城市内涝时存在数据精度要求高、计算过程复杂、模拟效率低等问题。机器学习作为一种新兴技术,虽然对数据集质量要求同样严格,但其能够自动挖掘数据中的模式和规律,且模型训练完成后可以大大提高模拟效率和精度,目前已在城市内涝模拟中展现出巨大的潜力。梳理了国内外机器学习模型在城市内涝模拟中的主要发展历程,并对国内不同地理条件的模型应用情况等进行了总结。得出如下主要结论:当前的研究趋势已不再仅局限于单个机器学习算法或模型的研究应用,而是逐渐向多模型效果比较、模型耦合和可解释机器学习模型的方向迈进;多源数据集突破了单一水文数据的局限性,增强了机器学习模型对复杂城市系统的表征能力和预测能力,为针对性的内涝防治措施提供了科学依据。

    2025年06期 v.43;No.273 181-189+197页 [查看摘要][在线阅读][下载 487K]
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  • 污水管网健康评价方法研究进展

    仇云云;张程;王啸天;孙永军;

    城市化发展的加快和人们生活水平的提升致使污水量迅速增加,污水管网作为城市基础设施的重要组成部分,其健康状况直接影响到城市的环境质量和公共卫生安全。系统梳理了污水管网健康评价方法的研究进展,重点探讨了管道健康评价因子、管道检测方法和综合状况评估及区域标准差异等核心问题。研究指出,污水管网健康评价需综合考虑管道自身因素(占比35%)、人为因素、环境因素及管理因素;在检测方法方面,声呐检测、QV检测和CCTV检测等现代化方法逐步取代传统方法,但受各种环境因素限制;区域标准差异分析表明,地质气候、经济水平及管理体制导致不同地区在管道缺陷判定标准上存在差异,需因地制宜选择评估策略。此外,寿命预测模型法、数据挖掘与机器学习法及多参数综合评价法的协同应用成为新兴趋势,其整合动态监测数据与多源信息的能力,为智能管网管理提供了技术支撑。

    2025年06期 v.43;No.273 190-197页 [查看摘要][在线阅读][下载 255K]
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  • 基于产汇流过程分析的绿地径流系数优化——以南昌市为例

    黄学平;李思源;许文斌;

    径流系数是雨水径流计算的关键参数,其取值通常参考现行规范,但规范推荐值的范围较大且精确性存在一定不足,可能导致实际应用中存在偏差。为优化径流系数的取值,以南昌市绿地为研究对象,基于产汇流过程分析方法,结合野外试验和数据收集,系统分析了城市绿地在不同条件下径流系数的变化规律。研究结果表明:降雨重现期从1 a增加到5 a时,芝加哥雨型径流系数呈现明显的增大趋势,径流系数从0.223增加至0.288,低降雨重现期下径流系数更接近规范推荐值,高降雨重现期下径流系数则显著高于规范推荐值,5 a降雨重现期下径流系数高出规范推荐最高值44%;随着降雨历时的延长,径流系数显著减小,从降雨初始至120 min降雨结束时,1、2、3、4、5 a降雨重现期下径流系数分别减少了0.477、0.499、0.505、0.508、0.510,尤其在5 a降雨重现期下,径流系数减幅达到63.91%。研究结果为南昌市绿地径流系数的合理取值提供了科学依据,可为其他相似城市径流系数的优化提供参考。

    2025年06期 v.43;No.273 198-205页 [查看摘要][在线阅读][下载 528K]
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  • 创新实践教学赋能给排水科学与工程专业人才培养——西安建筑科技大学的探索与实践

    程亚;文刚;黄廷林;杨福玲;杨成建;周石磊;

    以西安建筑科技大学给排水科学与工程专业为研究对象,针对当前实践教学存在的问题,阐述一系列创新举措,包括在设计环节引入虚拟仿真模块、实验环节应用数字孪生技术、拓展毕业设计内容、采用问题导向性实习模式。这些创新旨在提升学生实践能力、创新思维及专业知识综合运用能力,为给排水科学与工程专业人才培养探索新路径,也为相关专业实践教学改革提供参考。通过具体生产实习案例分析,验证创新实践教学模式的有效性与可改进之处,为优化专业人才培养模式提供实证依据。同时,改革成果体现了“学生中心、产出导向、持续改进”的工程认证理念,对推动工程教育发展具有重要意义。

    2025年06期 v.43;No.273 206-214页 [查看摘要][在线阅读][下载 620K]
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  • 城市建成区暗涵综合整治策略与实践——以佛山市顺德区A围区为例

    邓飞;潘焰菲;唐婕;熊武芳;

    随着城市建设的快速发展,城市暗涵数量急剧增加,带来了日益严重的环境影响和安全风险。尤其是在老旧建成区,暗涵普遍存在结构性缺陷和功能性缺陷,包括检修口狭窄和雨污混排等问题,严重影响城市交通安全和水环境。以佛山市顺德区A围区暗涵综合整治工程为例,提出一套系统化、分阶段的治理措施:利用QV或CCTV检测技术评估暗涵内部淤堵现状及结构缺陷;采用“清淤机器人+人工清淤”配合水力冲洗方式进行暗涵清淤;暗涵检修口施用局部扩径/增孔技术,暗涵排口被优化以实现清污分流;对能够恢复生态的河段开展暗涵复明,对无序占用行洪区域的其他管线进行改迁/切除处理。这些措施不仅能解决暗涵的黑臭问题,还为韧性城市的建设打下坚实基础,可为其他城市的暗涵综合整治提供设计思路和经验参考。

    2025年06期 v.43;No.273 215-222页 [查看摘要][在线阅读][下载 625K]
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  • 海水综合利用工程取水头部设计案例分析

    江登峰;

    海水淡化规模化利用具有显著的资源和环境效益,是解决水资源不足问题的重要途径,同时也是对国家相关政策的积极响应。海水取水设计一直是海水综合利用项目中的一个重难点。因此,以某海水综合利用工程为例,介绍了取水口选址的原则,并结合工程沿线障碍物和周边环境的特点,确定2根DN2 400取水管采用顶管施工的方案。由于此顶管施工方案埋深大且港池内施工手续复杂,故放弃了在港池内部设置顶管接收井的传统思路,而是采用了新型的水下沉管方案,将竖向DN2 200取水管和水平向DN2 400顶管进行水下对接,旨在节约工程投资并减少施工对港池环境的影响。最后在总结相关规范和以往工程案例的基础上,详细介绍了顶管结构受力分析和防腐蚀措施等。该工程的设计内容可以为类似工程的实施提供一定的参考。

    2025年06期 v.43;No.273 223-229页 [查看摘要][在线阅读][下载 402K]
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  • 水泵控制阀低碳性能研究

    薛广进;杨力;王洋;江丽丽;杨敬畏;

    水泵控制阀是保证水泵安全稳定运行的关键设备,而传统泵后水泵控制阀存在水力特性较差、水头损失较大等问题。因此,以活塞平衡式水泵控制阀为研究对象,通过模拟优化、试验验证、工程应用三个步骤的研究,形成了完整的活塞平衡式水泵控制阀设计选用依据。首先,利用CFD模拟技术对活塞平衡式水泵控制阀的水头损失特性进行仿真计算,优化其结构特性;随后,利用试验平台对活塞平衡式水泵控制阀的水损特性进行实测,形成流速-水头损失测试曲线,验证了CFD模拟的真实性;最后,收集了5个水厂和1个加压站阀门改造前后的能耗数据,计算了节电百分比和节电收益,并结合平均碳排放因子,对水泵控制阀的低碳性能进行了分析,结果表明活塞平衡式水泵控制阀具有较好的经济效益和节能减碳优势。

    2025年06期 v.43;No.273 230-236+247页 [查看摘要][在线阅读][下载 418K]
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  • 基于SWMM的老旧小区排水系统改造及方案评估

    蒋逸恺;张阳;袁文麒;王林森;舒诗湖;

    目前国家正在大力推进老旧小区更新改造,由于老旧小区普遍存在管网老化和设计落后的问题,导致洪涝问题频发,因此以上海市某个包含别墅与高层公寓的老旧小区为例,介绍了小区目前的情况和存在的问题,构建了研究区的SWMM模型,评估现状及传统强排改造后的排水状况。结合NSGA-2算法,生成了5个基于5年一遇降雨情景的Pareto最优解方案,并利用改进型TOPSIS法进行进一步的综合效益评估。主要结论包括:传统强排方案在重现期增大时改善效果受限,验证了LID设施与智能算法协同应用的必要性;通过Pareto解集分析发现,溢流削减率与全生命周期成本、占地面积成非线性正相关,当溢流削减率达到75%时全生命周期成本、占地面积增幅显著;采用极值点筛选法和拥挤度原则,提取了5个典型优化方案,其中方案5(全生命周期成本2 288万元,占地面积39 766 m~2,溢流削减率77.01%)展现出最优综合效益。该研究为上海老旧小区改造中的LID设施布局优化提供了系统性解决方案,具有一定的参考价值和推广潜力。

    2025年06期 v.43;No.273 237-247页 [查看摘要][在线阅读][下载 740K]
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  • 低温多效蒸馏海水淡化装置化学清洗腐蚀研究

    王丙贵;温玮玮;刘冬冬;

    随着低温多效蒸馏海水淡化装置规模扩大和运行年限增加,设备结垢问题突出,化学清洗成为解决结垢问题的主要手段,但清洗过程中换热管腐蚀问题严重。该研究旨在分析某公司1.25万t国产化低温多效蒸馏海水淡化装置化学清洗中腐蚀速率变化的原因,并寻求有效解决办法,以延长换热管使用寿命。通过对该装置3次化学清洗过程进行跟踪监测,采集不同阶段的清洗液和试环数据,采用静态腐蚀试验等方法,研究不同清洗工艺、清洗液成分(如铜离子浓度)对换热管腐蚀速率的影响。研究结果表明,随着清洗液中铜离子浓度增加,铜换热管腐蚀速率明显增加,超出相关标准要求;添加硫脲掩蔽剂虽对抑制点状腐蚀有一定作用,但腐蚀速率仍呈增加趋势;加入还原剂可降低腐蚀速率,但效果有限;加入B01助剂能显著降低腐蚀速率,有效抑制铜离子对铜管的腐蚀。在化学清洗过程中,必须充分考虑铜离子对腐蚀速率的影响,合理安排清洗周期,选用合适的缓蚀剂和掩蔽剂。对于腐蚀严重的铜换热管,应逐步考虑替换为钛管等耐蚀材料,并加强对化学清洗过程的监督。

    2025年06期 v.43;No.273 248-254+277页 [查看摘要][在线阅读][下载 331K]
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暖通与环境

  • 近20年好氧反硝化研究趋势及热点分析——基于CNKI数据库

    殷思琪;周石磊;

    为探明近20年好氧反硝化研究的发展现状与未来趋势,基于CNKI数据库2000—2024年发表的好氧反硝化研究的相关文献信息,采用文献计量法对发文量、发文作者、研究机构、发文期刊、关键词共现网络知识图谱等进行分析。结果表明:2000—2024年共发表好氧反硝化研究相关文献1 797篇,发文量整体呈上升趋势,核心作者62人,主要作者合作关系网14个;哈尔滨工业大学、西安建筑科技大学是好氧反硝化领域研究的重要发文机构;《环境科学》是该领域权威期刊。好氧反硝化领域的研究热点为脱氮性能测定、反硝化、异养硝化研究等,预测未来的研究趋势为好氧反硝化菌的研发培养、高盐度废水条件下的高效利用以及基因重组等方面的技术创新。

    2025年06期 v.43;No.273 255-262页 [查看摘要][在线阅读][下载 591K]
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  • 高排放标准污水处理厂尾水再生利用工程实践

    佘步存;

    为提高再生水利用率,强化高排放标准污水处理厂尾水的资源化利用,开展了再生水厂工程建设。项目设计规模为1.58×10~4m~3/d,进水为某园区污水处理厂的尾水(执行准IV类排放标准),出水主要指标达到或优于自来水标准,采用超滤+反渗透工艺。详细介绍了工程的主要处理系统设计及设计参数的选取,并对工程运行两年多以来的实际产水量、产水效果以及日常运行维护中出现的问题进行了详细的分析。目前该项目实际产水量为1.57×10~(4 )m~3/d,出水平均电导率为50μS/cm,运行成本为2.17元/t水。

    2025年06期 v.43;No.273 263-270页 [查看摘要][在线阅读][下载 561K]
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管线与公共设施

  • 武汉长江新区市政基础设施专项规划实践研究

    游志康;吴思;崔嘉琦;

    构建市政基础设施体系是城市新区发展的重要支撑,以武汉长江新区市政基础设施规划为例,通过解读新区人口、用地及发展目标等条件,按照“高标准、可实施、可示范”原则,提出了武汉长江新区市政基础设施规划目标,构建了“刚性约束+弹性引导”,从总规到控规逐级传导“高标准、有特色”的市政设施指标体系,围绕“安全韧性、低碳生态、智慧高效、集约节约”的发展方向,提出了百年可靠、适度超前的市政基础设施系统,探讨了武汉长江新区成立之初如何充分发挥市政基础设施对新区建设的先导作用,总结市政基础设施专项规划编制思路,创新规划编制方法,探索编管服新模式,保障当下先进的理念切实有效落实,为其他城市新区打造市政基础设施体系提供了参考。

    2025年06期 v.43;No.273 271-277页 [查看摘要][在线阅读][下载 389K]
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工程管理

  • 基于SOR理论的地下工程施工人员个体防尘行为影响机理研究

    刘小波;朱淼;钟吕欣;苏星;苏威松;

    为了探讨安全文化、安全知识、安全信念与地下工程施工人员防尘行为的关系,揭示地下工程施工人员防尘行为的影响机理,以SOR理论为指导框架,首先设计了适用于地下工程施工人员群体的防尘行为及影响因素测量量表,其次通过Process分布回归分析与Bootstrap技术明晰了地下工程施工人员防尘行为的直接与间接影响机理。研究结果表明:地下工程施工人员防尘行为的影响机理为部分链式中介模型;安全文化、安全知识与安全信念均对地下工程施工人员的防尘行为具有显著预测作用;安全文化→安全信念→防尘行为的路径对地下工程施工人员防尘行为的间接影响最为显著。

    2025年06期 v.43;No.273 278-285页 [查看摘要][在线阅读][下载 314K]
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