《中国科技纵横》针对储层岩性识别问题,以东濮凹陷上古生界碎屑岩为例,在分析测井资料的基础上,研究了高斯核支持向量机(support vector machine,SVM)算法,以若干口井中储层实际测井资料为样本建立模型,对上古生界碎屑岩储层进行岩性识别。模型的测试结果表明,在储层岩性识别中,高斯核SVM识别准确率较高,性能表现稳定,可作为测井岩性识别的一种有效技术手段。最后,利用训练完成的高斯核SVM模型成功识别出了M5井山西组泥质粉砂岩、粉砂岩、细砂岩、中砂岩和砾状砂岩这5种碎屑岩类。相对于传统水基压裂液,超临界二氧化碳压裂具有无水相、低伤害、环保等优势。针对二氧化碳相态及物性变化规律复杂,压裂过程中温度压力变化对其物性参数产生较大影响,进而影响压裂改造效果的问题,基于超临界二氧化碳干法压裂泵注过程中井筒及地层裂缝中热量传递及压力传播过程分析,建立温度压力场耦合计算模型,并基于MATLAB编程进行有限差分求解。结合二氧化碳物性参数随温度压力变化计算模型,研究了井筒和裂缝内温度压力变化规律,以及注入排量等因素对于温度压力变化的影响。将模型计算结果与现场监测结果进行对比,二者具有较好的一致性。较大的注入排量可以使井底温度更低,且在更短时间保持稳定,此方法可为现场压裂施工设计提供一定参考。基于Rao-Blackwellized粒子滤波(Rao-Blackwellized partical filter,RBPF)算法的移动机器人在同时定位与地图构建(simultaneous localization and mapping,SLAM)过程中存在计算量大、粒子耗尽问题。基于重采样技术对激光SLAM系统开展优化设计:在采样过程中加入最近一帧的激光观测模型,减少构建地图所需要的粒子数;同时提出一种自适应优化组合重采样方法,以缓解粒子耗尽现象,保持粒子的多样性。利用Turtlebot 2和Rplidar A2搭建的平台进行实验验证,结果显示,改进的RBPF-SLAM系统优化方法能够以更少的粒子数生成精度更高的全局一致性的地图。为了探究加筋前后饱和砾性土动力特性的变化规律,开展一系列循环荷载下饱和砾性土动三轴试验,分析不同围压下加筋对饱和砾性土轴向累积应变、回弹模量和动孔压等动力特性的影响,并对不同围压下的轴向累积应变与振次关系进行拟合分析。结果表明:随着围压的增大,加筋前后试样轴向累积应变、回弹模量及动孔压均随之增大;与加筋前相比,加筋后的试样轴向累积应变均有减小,而回弹模量和动孔压均有增大;各工况下动孔压与振次关系曲线均呈稳定型增长模式。提出了可以准确描述不同围压下加筋前后砾性土轴向累积应变与振次关系的函数关系式,通过函数关系式和条件参数可为预测加筋砾性土路基在循环荷载作用下的累积沉降提供参考。为了探究浅部缩径缺陷对单桩竖向极限承载力的影响规律,设计了包含1根完整桩和9根带有浅部缩径的缺陷桩在内的10组室内模型试验,并进行相应的有限元数值模拟,获得了10根桩的桩顶荷载-沉降曲线。结果表明:在单桩浅部含有缩径长度不大于完整桩桩长的10%且缩径处桩径不小于完整桩桩径的80%时,或者单桩含有缩径长度不大于完整桩桩长的2.5%时,浅部缩径对单桩竖向极限承载力基本无影响;当单桩含有的缩径长度为完整桩桩长的2.5%～10%,且缩径处桩径小于完整桩桩径的80%时,单桩竖向极限承载力降低约20%;在未达到单桩竖向极限承载力之前,所有单桩桩顶荷载-沉降曲线呈线性变化;达到单桩竖向极限承载力之后,含有较大程度浅部缩径缺陷桩的曲线斜率较完整桩偏大。为研究约束海砂再生混凝土柱轴压试验的变形性能与破坏特征,分析了不同管材类型、再生粗骨料取代率与海砂氯离子浓度对其的影响。结果表明:玻璃纤维增强塑料(glass fiber reinforced plastics, GFRP)管约束海砂再生混凝土与钢管海砂再生混凝土破坏模式相近,但前者破坏较为突然;GFRP管约束海砂再生混凝土的破坏模式为管材纤维环向拉裂、核心混凝土压碎,而钢管海砂再生混凝土的破坏模式为钢管中部鼓曲、核心混凝土剪压破坏;因再生粗骨料取代率、海砂氯离子浓度的提高,GFRP管约束海砂再生混凝土与钢管海砂再生混凝土的峰值应力都会降低;再生粗骨料的取代率越高,GFRP管约束海砂再生混凝土与钢管海砂再生混凝土的峰值应变越大;不同约束管材条件下,试件承载力略有变化。最后,提出了针对GFRP管约束海砂再生混凝土和钢管海砂再生混凝土的轴压受力计算公式。根据现场路基温度和湿度,采用冻胀率试验和冻融循环试验研究了石灰改良黄土路基填料抗冻性能。结果表明:路基土体上部易发生冻结,最低温度和最高含水率分别为-11.3℃和19.3%;石灰改良黄土冻胀率受温度、压实度、含水率及石灰剂量影响,当温度从-3℃降到-6℃时,冻胀剧烈,冻胀量占试样总冻胀量的63%～73%;在冻结温度为-15℃、含水率≥21%条件下,冻胀率与含水率具有良好的线性关系;冻融循环作用下,改良黄土加州承载比(California bearing ratio,CBR)和无侧限抗压强度随冻融作用次数的增加逐渐减小,冻融作用5次后CBR和抗压强度趋于稳定,而石灰剂量为3%的改良黄土冻融作用1次后CBR不满足路基填料设计要求。中国科技纵横建议该地区路基填料抗冻性能研究的冻结温度≤-11℃、含水率≥19%,改良黄土石灰剂量≥5%。通过掺加水泥、钢渣粉及氢氧化钠改良膨胀土,进行无荷膨胀率试验、无侧限抗压强度试验及三轴压缩试验。研究冻融循环条件下水泥改良膨胀土(ES-C)、钢渣粉水泥改良膨胀土(ES-SSP-C)及钢渣粉水泥氢氧化钠改良膨胀土(ES-SSP-C-SH)的力学性能。结果表明:各改良土的自由膨胀率排序为ES-SSP-C试样<ES-C试样<ES-SSP-C-SH试样;各改良土的初始强度排序为ES-SSP-C-SH试样>ES-C试样>ES-SSP-C试样;随龄期的增长,各试样的强度均呈持续上升态势,相同循环次数的试样强度也随龄期的增长而增大。三轴压缩时,改良后的膨胀土的破坏面并未贯穿整个试样。研究表明钢渣粉改良膨胀土具有较大优势,掺加钢渣粉具有抵抗冻融侵蚀的作用。
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