CHINA ROCK 2024 第二十一次中国岩石力学与工程学术年会
基本信息
CHINA ROCK 2024 第二十一次中国岩石力学与工程学术年会
The 21st China Rock Mechanics And Engineering Annual Academic Conference
21
中国-四川省成都市
2024-11-01
2024-11-04
中国岩石力学与工程学会、国际地质灾害与减灾协会
四川省岩石力学与工程学会、国际岩石力学与岩石工程学会各专业委员会、中国岩石力学与工程学会各分支机构、省级学会
会议论文集/摘要集
1. 用于洪水动力过程中波浪传播长期预测的CAE-LSTM模型
摘要： 预测洪水动态过程对防灾减灾至关重要。物理信息神经网络(PINN)最近被应用于洪水动态预测，在预测波浪传播方面表现良好。然而，训练PINN需要大量的定位点来校准误差，还需要大量的迭代来优化模型参数。因此，训练一个精确的 PINN 模型需要较高的计算成本。我们首次将卷积自动编码器(CAE)和长短期记忆神经网络(LSTM)的优势结合，解决了 PINN 在预测波传播时的固有局限性。CAE-LSTM 模型受求解浅水方程(SWE)的有限差分法启发，从空间和时间角度捕捉和预测水流特征。CAE 利用卷积神经网络提取空间特征，生成紧凑的潜在表征，从而降低物理系统的复杂性。LSTM 学习潜在特征空间中的时间依赖性，并根据时间序列数据预测动态过程。该模型的有效性通过三个经典的二维溃坝案例进行了验证。在 60秒滚动预测案例中，CAE-LSTM预测的每个流动特征参数的 RMSE 平均为 0.3，而PINN预测的RMSE平均为 1.CAE-LSTM的准确率提高了 60%左右，并且其计算效率提高了约 100 倍。上述结果表明，CAE-LSTM 可以捕捉流体的复杂动态特征，并以较高的鲁棒性有效预测洪水动态过程。
发布时间：2026-01-28
2. 基于WSM-CNN模型的分类算法研究
摘要： 随着资源勘探、工程建设和矿产开发的不断发展，岩性分类越来越重要。然而传统的岩性分类方法存在分类精度受限、计算效率低的缺点。为了克服以上确定的同时提高岩性分类的准确性，本文提出了WSM-CNN模型。首先针对复杂地质条件下的岩土性质，建立一个系统的岩土图像数据集。在岩土数据量较少的情况下，通过提取图像中局部特征和全局特征的方法增加数据量。其次，通过后期增加岩石种类与数量的方法提高模型的岩性分类能力。最后利用在单层卷积神经网络上添加卷积核的方法，建立图像到标签的岩土性质分类模型。理论分析和实验结果表明，WSM-CNN模型优于传统的方法及其他主流机器学习算法，可以实现快速准确的岩土分类。该模型助力现场地质科研便捷高效，同时为其他分类研究构筑基础。
发布时间：2026-01-28
3. 基于图卷积神经网络的动态场景模拟与实时推荐算法研究
摘要： 本文创新性地引入图卷积网络(GCNs)应用到动态场景模拟当中，高效地整合多源信息，通过构建图结构数据模型，充分利用节点间的信息传递与特征聚合机制，精准捕捉地质系统中的复杂交互关系，进而构建起一个全面而精准的动态场景预测模型。本文模型应用与岩土体地质稳定性预测，整合来自地质勘探、气象监测、人类活动记录等多源信息，构建起一个全面而精准的岩土体地质预测模型。本文还融合了三维路堤塌方时空演化动态模拟，直观展示岩土体失稳的全过程，增强了对发展轨迹的预测能力。结合GCNs模型的预测结果与三维模拟的详细展示，我们得以显著提升对复杂地质环境下岩土体失稳发生、发展的预测精度。基于此，进一步提出了地质结构失稳模拟及应对策略推荐方法，通过预测模型结果给出一系列针对性的应对策略与建议，旨在从源头上降低灾害风险，为地质灾害的预警、防范及应急响应提供了坚实的科学支撑与实用指导。
发布时间：2026-01-28
4. 基于可解释深度学习模型的盾构掘进姿态实时控制方法研究
摘要： 本研究开发了一种由深度学习和多目标优化算法相结合的方法，旨在准确预测和动态优化盾构掘进姿态。所提出的深度学习模型由门控循环单元(GRU)和全连接层组成，能够准确地预测到下一时刻的盾构掘进姿态。随后，通过SHAP可解释性分析得到了深度学习模型的关键影响参数，将深度学习模型所建立的盾构关键掘进参数和姿态参数之间的非线性映射关系作为非支配排序遗传算法-Ⅲ(NSGA-Ⅲ)的适应度函数，通过不断调整盾构掘进参数来有效地优化盾构掘进轨迹偏差。研究结果表明：所提出的深度学习模型能够准确地预测到未来时刻的盾构姿态，6个姿态参数预测结果的平均R2和MAE为0.97 和 0.71mm。铰接油缸行程、推进千斤顶油压和土仓压力是影响盾构姿态参数的关键掘进参数，在以上掘进参数的正常优化区间内，NSGA-Ⅲ对 6个目标参数的平均改进率为77%，能够有效地减低盾构掘进轨迹偏差及改善隧道施工质量。
发布时间：2026-01-28
5. 基于泥石流固液两相耦合本构的动力学数值模型研究
摘要： 泥石流动力学的计算和分析是减灾领域的一个长期问题。泥石流中固相和液相体积分数的演变以及两相之间的相互作用对泥石流的动力特性有重大影响。本文提出了一个考虑通量控制器、黏度控制器和变形控制器的深度平均新型两相流动力学数值模型。该模型能够模拟具有不同粘性、塑性或粘塑性行为的泥石流，并能描述固液两相泥石流的速度、深度和体积分数随地形的演化。模型采用莫尔-库仑塑性理论来描述固体应力，并将流体应力建模为牛顿粘性应力。界面动量传递包括粘性阻力、浮力和虚拟质量。为了验证模型的有效性，我们对两种常见的溃坝案例进行了基准测试，并将结果与实验数据或先前的研究结果进行了比较。随后，选取 2010 年红椿沟泥石流事件作为案例研究。结果表明，所提出的模型优于之前的单相流模型，且计算框架稳定，有利于反演泥石流事件的动力学过程。
发布时间：2026-01-28
6. 基于生成对抗网络的LSTM岩爆风险预测方法
摘要： 岩爆是一种应力动态失稳的地质灾害，具有高突发、高危害等特性。精准预测岩爆风险可有效减缓或避免事故发生。然而，由于岩爆数据稀缺和预测精度不足的问题，本文提出了一种基于生成对抗网络(GAN)的LSTM模型(GLSTM)，用于岩爆风险预测。首先，该模型采用GAN模型的生成器和鉴别器进行不断训练学习，以生成接近真实岩爆数据的虚拟数据，从而解决岩爆数据稀缺的问题。其次，创新性地构造多层LSTM网络模型，以增强模型的特征提取能力、提高模型的表达能力，并更好地抑制过拟合现象，从而提高模型的鲁棒性。通过与KNN、SVM、DNN等模型进行十折交叉验证的实验对比，本文提出的基于生成对抗网络的LSTM模型准确率高达 98.5%，精准度高达98.7%，召回率高达 98.5%，F1 高达0.986。显著提高了岩爆风险预测的精度。
发布时间：2026-01-28
7. 融合纵向联邦学习和LSTM网络剪枝的数据安全岩爆预测方法
摘要： 岩爆作为一种主要的地下工程灾害，其预测对于保障施工安全至关重要。针对岩爆数据的敏感性和隐私保护需求，本文提出了一种融合纵向联邦学习和LSTM网络剪枝的数据安全岩爆预测模型(VFL-LSTM)，该模型基于长短期记忆递归神经网络(LSTM)的岩爆预测模型进行了创新性优化。VFL-LSTM模型可以分离数据使用和模型训练过程，确保了岩爆数据的安全性。此外，为了降低因模型参数众多导致的通信开销，本文引入了网络剪枝技术，有效减少了模型参数数量，从而减轻了联邦学习中的通信负担。同时所提模型采用了Paillier同态加密技术，以解决通信过程中的安全性问题，确保数据在传输过程中的安全。通过与传统的CNN、RNN等模型进行对比实验，本文所提出的VFL-LSTM模型在保证数据隐私、通信安全的同时，显著提高了岩爆预测的准确率和预测效率。最后，本文还探讨了VFL-LSTM模型在多样化矿场监测数据上的泛化能力，验证了其在实际工程中的有效性和应用潜力，为人工智能技术在岩爆预测领域的应用提供了新的视角。
发布时间：2026-01-28
8. 地下地层的三维体素地质建模：图卷积网络方法
摘要： 三维地质建模增强了对复杂地下地层的理解和可视化，为岩土数字孪生和韧性设计奠定了基础。现有的三维地质建模方法在具有复杂地下地层的大规模区域中存在计算负担高或建模精度低的问题。本文提出了一种深度学习方法，将图卷积网络(GCN)应用于使用有限钻孔的三维体素地质建模。首先构建拓扑图，将空间点编码为图节点。土壤类型和空间坐标被纳入每个节点的特征向量中。通过连接长方体邻域系统内的节点对，通过加权边量化空间相关性。此外，所有钻孔中土壤类型的出现概率被嵌入到每个图节点的特征向量中，以进一步提高模型的鲁棒性。一系列比较表明，所提出的方法在建模精度方面优于传统的 地质建模 方法。最后将所提方法应用于长沙市某实际隧道工程，证明了所提方法在复杂三维地质环境中的有效性。
发布时间：2026-01-28
9. 倾角增大型锯齿结构面抗剪强度尺寸效应研究
摘要： 倾角是锯齿结构面抗剪强度的关键影响因素，目前多学者针对规则锯齿结构面展开剪切试验，而关于倾角增大型锯齿结构面抗剪强度尺寸效应研究较少。本文采用形貌全覆盖均匀切分取样方法获取 4种尺寸(100、200、300、600 mm)模型结构面，通过研制的尺寸效应试验系统开展 24组多尺寸倾角增大锯齿型结构面直剪试验，分析了结构面剪切特性及抗剪强度尺寸效应规律，并建立了倾角增大型锯齿结构面抗剪强度公式。结果表明：(1)抗剪强度尺寸效应规律与结构面取样位置及平均起伏角相关，系列尺寸结构面抗剪强度最大值、最小值分别表现为负、正尺寸效应。(2)系列尺寸结构面剪切破坏模式存在明显的差异，平均起伏角较小结构面表现爬坡破坏，平均起伏角较大结构面表现剪断破坏，且相同尺寸结构面剪损面积比随着平均起伏角增大逐渐增加。(3)尺寸越大，平均起伏角较小的结构面剪切应力-位移曲线峰后软化特征越明显;尺寸越小，结构面峰值抗剪强度变异系数越大。(4)考虑平均起伏角变化建立了小尺寸结构面抗剪强度公式，并基于加权系数方法评价了大尺寸结构面抗剪强度，发现大尺寸结构面抗剪强度计算值与试验结果较为吻合。
发布时间：2026-01-28
10. 带肋FRP筋-混凝土界面黏结失效细观机理研究
摘要： FRP筋与混凝土之间良好的界面黏结性能是二者协同工作的基础。通过中心拉拔试验可以获得界面的黏结滑移关系，但难以直接观测界面的黏结失效过程。既有的有限元模拟手段多基于宏观、二维和简化肋的模型，无法准确描述FRP筋和混凝土之间的机械咬合作用，也难以从本质上揭示FRP筋与混凝土界面黏结失效机理。本文基于厚壁圆筒理论提出了 FRP筋-混凝土界面极限黏结强度计算模型，模型考虑了界面破坏面夹角、混凝土保护层厚度、FRP筋直径和混凝土强度对界面黏结强度的影响，通过与试验结果对比验证了模型的准确性。分别采用自下而上建模方法与逆向工程建模方法建立 FRP 筋-混凝土中心拉拔试件的几何模型，在细观水平上实现了带肋FRP筋拔出全过程的精细有限元模拟。在此基础上，探讨了肋尺寸对界面黏结性能的影响，以及不同建模方法对模拟精度的影响。结果表明：筋材表面形式对界面黏结滑移关系有显著影响。本文所提方法可以有效模拟 FRP筋-混凝土界面黏结滑移曲线波动段，获得筋肋剥离的破坏模式。增加肋高会显著提高极限黏结强度，但会降低残余黏结强度。增加肋宽会导致峰值滑移量增加、极限黏结强度降低和残余黏结强度提高。适当的增加肋间距能改善界面黏结性能，但肋距过大反而会降低界面黏结性能。与传统的自下而上建模方法相比，逆向工程建模方法可以更加准确描述筋肋几何特征，故基于该方法获得的界面黏结滑移曲线更加符合试验结果。
发布时间：2026-01-28
11. 压气储能地下内衬洞室多场耦合断裂理论研究的若干进展
摘要： 随着全球能源需求的增加以及太阳能、风能等可再生能源的快速发展，压缩空气储能因能解决可再生能源发电的不稳定性和间歇性而成为近年来备受关注的一种能源储存技术。地下内衬洞室(含密封层、衬砌层、围岩层)作为压气储能工程的重要组成部分，其在长期高温、高压、循环(充气-存储-放气-存储)荷载作用下的气密性和稳定性对确保压气储能系统的安全运行至关重要。本文系统介绍了压气储能技术的地下储气洞室结构组成和作用，重点讨论了地下内衬洞室若干关键科学问题的研究进展(含多层洞室结构热-气-力耦合场计算、围岩多裂纹热-气-力耦合断裂理论、内衬洞室多界面裂纹多场耦合断裂理论、洞室抗裂设计优化模型等)，分析了现有研究存在的问题与不足，并对压气储能地下内衬洞室的未来研究方向提出了建议，为构建安全高效的压气储能系统提供指导意义。
发布时间：2026-01-28
12. 华南花岗岩体裂隙特征及地下水封油库三维地质建模研究
摘要： 目前国内外地下水封油库选址多为具备优良地质条件的花岗岩体区，而我国华南地区花岗岩体大量分布，具备天然的建库条件。本文以地下水封洞库建库选址为切入点，从华南区域地质背景出发，对华南地区花岗岩、花岗岩裂隙成因及空间分布模式进行总结分析，依托华南某大型地下水封洞库工程，分析了库区花岗岩体裂隙发育特征，构建出库区三维精细化地质模型，并基于此选址适宜性做出评价。研究表明：华南地区以燕山早期花岗岩体为主，随着构造活动带整体向东南方向迁移，花岗岩体的时代自西北向东南逐渐变新;通过对华南花岗岩不同期次裂隙的研究表明，该区花岗岩裂隙受构造活动影响，主要分为印支期、燕山期和喜马拉雅期 3期，以燕山期花岗岩裂隙分布最广;在分析库区地质条件的基础上，结合现场调查及已有地勘资料对库区花岗岩体裂隙分布特征进行分析，并使用GOCAD构建了具有 9种重要参数属性的三维地质模型，真实反应出了整个库区岩体属性的分布情况;通过提取典型剖面及构造平面图对模型进行校核，并依据相关规范，提出评价体系，研究表明库区 60%区域较适宜建库，20%区域适宜，15%区域一般适宜，5%区域适宜性差，建议选址时避开适宜性较差岩体，或缩短主洞室长度、改变主洞室方向来使得建库选址更加适宜。
发布时间：2026-01-28
13. 基于水化学特征分析的地下水封油库主洞室渗水来源识别研究
摘要： 地下水封洞库涌水来源主要有两种：天然地下水和人工水幕供水。若能够在洞库施工期判明天然地下水和人工水幕供水对主洞室涌水的贡献比例，就可以根据水幕供水量预测运营期主洞室渗水量。本文以国内某地下水封油库为依托，从水化学特征分析角度出发，以施工期洞库钻孔地下水、水幕供水和主洞室渗水为研究对象，借助数理统计分析、Piper三线图、Gibbs图、水文地球化学反向模拟、系统聚类分析等方法，对洞库主洞室渗水来源进行识别并对该洞库天然地下水补给与人工水幕补给对主洞室渗水的贡献比例进行探讨。研究结果表明：研究区钻孔地下水、水幕供水和主洞室渗水中，阳离子以Ca2+、Na+和K+为主，Mg2+浓度很低，阴离子以HCO3-、SO42-和Cl-为主，NO3-浓度很低，并且其水化学类型分别为HCO3--Ca2+型、HCO3--Na+·Ca2+型和HCO3-·Cl--Na+·Ca2+型;水文地球化学反向模拟计算出模拟路径中主要矿化物的饱和指数，以及反应路径上各采样点之间的矿物转化量，表明水体化学组分主要受岩石溶解以及阳离子交换作用影响;最后系统聚类分析表明，洞库天然地下水补给比重高于人工水幕供水比重，天然地下水补给平均贡献度为 60.14%，但在天然水封作用实现程度不足时，人工水封作用起到了至关重要的作用。
发布时间：2026-01-28
14. CAES储气硐室失稳的刚体极限平衡分析方法研究
摘要： 压缩空气储能(CAES)人工内衬硐室由密封层、衬砌以及围岩三部分组成，其中围岩是承载高内压，保证储气库稳定性的关键。当上覆岩体的抗抬力无法抵抗储气库高内压荷载作用时，可能发生围岩失稳，影响储气库的安全稳定性。针对这一问题，在假定岩体服从 Mohr-Coulomb 强度准则的条件下，建立了一种考虑岩体抗剪强度的复合型硐室失稳破坏模型，通过引入起裂角和破裂角两个影响破裂面形状的参数，基于水平条分思想和不平衡推力法，提出了计算高内压硐室上抬失稳分析的刚体极限平衡水平条分法，并开发了相应的计算软件。通过工程算例验证了所提模型的正确性。基于此方法，结合数值模拟研究了某硬石膏采空区改建CAES储气库在设计运行压力条件下的安全稳定性，论证了储气库极限储气压力，为工程设计提供理论依据。
发布时间：2026-01-28
15. Optimal irradiation patterns and spacings for microwave fracturing diorite
摘要： Microwave heating has been considered as a promising method for rock breaking in the mining and tunneling engineering.Previous studies have primarily focused on the response characteristics of specimens subjected to single-point microwave irradiation.However,the response characteristics of rocks after multi-point microwave irradiation and the optimal irradiation patterns and spcings have not yet been systematically studied.In this study,microwave surface irradiation tests were conducted using a dielectric-loaded converging waveguide antenna with different irradiation spacings(10 cm,15 cm,and 20 cm)and patterns(triangular and rectangular).The interactions between the cracks induced by microwave irradiation were investigated,and the damage zone induced by microwave were analyzed.The results indicate that the optimal microwave rock-breaking effect is achieved when radiation points are arranged in a triangular pattern with a spacing of 15 cm.This finding provides a fundamental basis for designing irradiation patterns for the commercial application of this technique in the field.
发布时间：2026-01-28
16. 基于倾斜试验的岩体结构面接触区域预测研究
摘要： 岩体结构面相对运动时的潜在破坏区域对其抗剪强度具有重要影响。现有结构面接触区域测量方法仅能评估特定状态下的接触区域，缺乏在不同状态下无损识别接触区域的能力。为此，本文采用倾斜试验和激光扫描技术获取结构面表面形貌和不同滑移距离下上下盘相对位置信息，提出不同滑移位移下结构面点云空间位置还原方法将结构面上下盘形貌还原至相应滑移位下的空间位置。通过机器学习以小尺寸结构面的粗糙度参数、折减系数和对应网格的接触状态作为训练数据集构建结构面接触区域预测模型。将大尺寸结构面粗糙度参数和吻合度阈值折减系数作为模型输入，得到接触区域的输出结果。利用ROC曲线和AUC值对其预测性能进行评估。结果表明预测结果与实际情况较为一致，且BPNN预测性能最优，其次是集成装袋树，最后是KNN。本研究为精确评估岩体结构面的接触区域提供了一种新颖且有效的方法。
发布时间：2026-01-28
17. 压气储能内衬洞室热-气-力耦合场理论研究
摘要： 压缩空气储能是近年来国际上备受关注的一种能够实现大容量和长时间的电能存储技术，可以解决太阳能、风能等可再生能源发电不稳定性和间歇性的缺点，对新能源应用具有极其重要的意义。地下内衬洞室(由密封层、钢筋混凝土衬砌和围岩组成)作为压气储能工程的重要组成部分，其在长期高温、高压、循环(充气-存储-放气-存储)作用下的稳定性至关重要。然而，目前压缩空气储能地下内衬洞室热-气-力耦合场研究主要采用数值方法而很少采用理论方法、且理论求解仅仅集中于热-力耦合温度场、应力场及单一的渗流场，并未考虑气体渗流问题，仅仅将气体考虑为洞室静压力。因此，有必要开展压缩空气储能内衬洞室热-气-力耦合场理论研究。 主要研究结论如下： (1)基于热-气-力耦合机理，建立了压气储能地下洞室热-气-力耦合场理论模型，计算并分析了单层(盐岩)、双层(衬砌-围岩)、三层(密封层-衬砌-围岩)洞室的温度、压力/应力、渗流场随时空的变化规律。理论计算结果和现有文献结果吻合一致，从而验证了所建立的压气储能地下洞室热-气-力耦合场理论模型的有效性。 (2)在相同的压气循环工况下，压气储能地下单层(盐岩)、双层(衬砌-围岩)、三层(密封层-衬砌-围岩)洞室的温度、压力、应力、渗流场随时间的变化规律较为相似，与洞室层数无关，温度、渗流、压力、应力场随半径的变化规律依赖于洞室层数特征。 (3)三层结构洞室比单、双层洞室能量损失更小且稳定性更好，为最佳结构形式，增加密封层和衬砌厚度、减少热传导系数/渗透系数可以提高三层内衬洞室的稳定性。
发布时间：2026-01-28
18. 膨胀岩隧道围岩换填原理与变形控制技术研究
摘要： 为解决当前膨胀岩隧道让压支护技术往往通过隧道围岩与支护结构交界面处的径向变形来释放围岩内部的应力，对隧道支护结构造成形变压力，与其围岩变形卸荷的目的相矛盾的问题。研究采用隧道围岩换填控制技术，提出隧道围岩换填技术指标，理论推演技术指标要点，明确技术实施的主要步骤，形成一套完整的膨胀岩隧道围岩变形控制方法，并进行案例应用分析。研究表明：①膨胀岩隧道围岩换填原理是将缓冲层由围岩外转为围岩内设置，沿隧道洞周设置一定数量的径向钻孔，钻孔内部充填具有高弹性材料(或复合型材料)，隧道围岩通过对换填材料的压缩实现变形卸荷改变隧道围岩变形释放的途径，即隧道围岩在隧道壁面处的变形由径向转变为环向，隧道支护结构与围岩间接触密实，不预留隧道围岩变形空间，支护结构仅履行支护功能;②隧道围岩换填技术指标包括：隧道围岩变形显著区半径Rs;隧道围岩变形量S0、变形体积Vs;隧道围岩换填孔直径As、换填孔深度Hs与布设范围;隧道围岩换填材料指标要求：弹性模量E、强度σ和韧性δ;隧道围岩换填孔数量N。③相较于设置缓冲层，围岩换填措施可以减小扩挖对隧道稳定性的影响，将作用于支护结构的膨胀应力减小到最小，工程效果及工程经济效益方面都具有明显优势。
发布时间：2026-01-28
19. 膨胀岩隧道围岩工程本构关系研究
摘要： 为研究膨胀岩在工程前后的各种变化以及岩石膨胀行为对工程的影响，定义膨胀能力是膨胀岩的内在属性，膨胀力与膨胀变形是膨胀行为的两种不同外在表现形式，从围岩应力条件方面对工程中围岩发生膨胀的条件和膨胀行为对结构的影响进行了讨论，根据隧道围岩半径r、膨胀变形半径Red、塑性区半径Rp之间的位置关系以及隧道围岩内某一点的径向约束应力σr与最大膨胀力σpmax的大小关系，将隧道围岩膨胀工况分为三种：岩石膨胀前、后均处于弹性状态;岩石膨胀后由弹性转为塑性状态;岩石膨胀前、后均处于塑性状态。在考虑围岩膨胀情况下，理论推演弹性区、塑性区围岩应力应变解析解以及围岩膨胀后弹性区、塑性区围岩应力、应变、膨胀变形变化规律和取值，并进行案例分析。研究表明：①岩石膨胀前、后均处于弹性状态且 r＞Red情况下，隧道围岩膨胀只产生膨胀力，膨胀应力对应膨胀应变的膨胀位移对隧道结构的影响可以忽略不考虑。②岩石膨胀后由弹性转为塑性状态且 σpmax＜σr情况下，围岩膨胀只产生膨胀力，膨胀力对塑性区半径具有显著的影响作用，随着膨胀力的增大，塑性区扩展。③弹性区围岩膨胀且膨胀行为以膨胀力的形式表现的情况下，弹塑性区边界向弹性区扩展，塑性区半径扩大，弹性区性状发生改变。
发布时间：2026-01-28
20. 基于室内试验与细观本构模型研究湿度对砂岩脆性特性的影响
摘要： 岩石脆性是预测岩爆发生及反映岩爆倾向性的重要参数，而湿度对岩石脆性特性有显著的影响。岩石宏观力学特性及峰后脆性破坏模式均与其内部微裂纹产生、蔓延、贯通等细观结构演化密切相关。因此，本文开展了青砂岩，米白砂岩与灰黑砂岩在干燥、自然与饱和含水率条件下的常规三轴压缩力学试验，并构建了拓展的细观湿度损伤本构模型。试验结果验证了提出的细观湿度损伤本构模型的有效性。综合不同湿度下不同类型砂岩变形、强度、脆性破坏模式与能量耗散规律，分析了湿度对砂岩脆性特性的影响，并研究了砂岩脆性对湿度的敏感性分析。研究表明：(1)青砂岩在不同湿度下破坏全过程中能量耗散量更大，相较于其他两类砂岩脆性特征更显著;(2)米白砂岩在不同湿度条件下峰值强度劣化程度最高、能量耗散变化最大，因此米白砂岩脆性对湿度最敏感。
发布时间：2026-01-28
21. 循环加卸载下白云质灰岩的非线性弹粘塑性蠕变行为及新的蠕变损伤模型
摘要： 对于众多岩石工程项目，在开挖扰动和长期运行阶段，围岩应力是不断增大和减小的。本文使用先进的岩石力学测试系统(即MTS815.04)探讨了白云质石灰岩在循环增量加载和卸载下的三轴蠕变行为。然后，从总应变曲线中分离出瞬时弹性应变、瞬时塑性应变、粘弹性应变和粘塑性应变分量，并分析了不同类型应变随偏应力增量的演变规律。此外，引入了考虑不可恢复塑性应变占总应变比例的损伤变量，并将新提出的损伤粘性体与Hookean、St.Venant和Kelvin单元串联，建立了一个新的非线性多元蠕变模型，并采用试验数据对新模型的参数进行了辨识和分析。研究结果表明：(1)当偏应力不超过抗压强度的 75%时，仅发生瞬时变形、衰减蠕变和稳态蠕变变形，岩石变形主要由瞬时应变表征，而不可恢复的瞬时塑性应变占总瞬时应变的 38.02～60.27%;(2)偏应力越大，蠕变变形越明显。粘弹性应变随偏应力的增加呈线性增加，特别是不可恢复的粘塑性应变随偏应力的增加呈指数级增加，最终导致试样的蠕变加速与延迟失效;(3)基于实验数据，验证了所提出的非线性蠕变模型能够完好地描述全蠕变阶段，尤其是三次蠕变阶段。研究结果可以加深对白云质灰岩弹粘塑性变形行为的认识，对地下岩石工程的安全开挖和长期稳定具有一定理论和现实意义。
发布时间：2026-01-28
22. 结构面形貌特征的描述方法及其对剪切行为的影响研究
摘要： 岩石结构面形貌特征的描述方法对研究岩石剪切强度至关重要，因此，描述方法的可靠性对后续研究结构面剪切行为和建立合理的抗剪强度准则十分重要。为此，本文介绍了结构面形貌特征的不同描述方法，并分析了不同描述方法在剪切强度、各向异性、间隔效应以及尺寸效应的可靠性。研究表明：结构面形貌特征参数评估剪切强度的准确性受法向应力和结构面自身形貌特征的双重影响;参数D-Ban和三维参数TS、D-Yi展现出显著的各向异性系数差异，能有效区分不同结构面之间的特征;结构面具有稳定的间隔效应，变化过程可划分为稳定快速下降阶段(Ⅰ)、波动缓慢下降阶段(Ⅱ)和波浪状循环阶段(Ⅲ)三个阶段;结构面形貌特征的描述方法在尺寸效应上表现出正尺寸效应、负尺寸效应和无尺寸效应三种规律性。此外，还讨论了三维参数RS是否能表征结构面的各向异性，发现RS度量的结构面各向异性系数γ集中分布在 0.45附近，无法表征结构面的各向异性。
发布时间：2026-01-28
23. 含单节理非均质花岗岩细观破坏特征的数值模拟研究
摘要： 为揭示含单节理非均质花岗岩的细观力学特征及损伤破坏规律，基于Lac du Bonnet(LdB)花岗岩的矿物组成，利用通用离散元软件UDEC(Universal Distinct Element Code)建立含不同节理倾角的非均质矿物晶体模型(GBM，grain based model)，并开展单轴和双轴压缩试验，分析节理倾角及围压效应对岩石细观力学特征及开裂过程的影响。试验结果表明：除 0°倾角外，单轴试验的抗压强度随节理倾角的增大而增大，弹性模量和泊松比几乎不受节理倾角的影响。双轴试验中，试件的抗压强度和弹性模量与单轴试验表现为相同的规律，而泊松比随节理倾角的增大而缓慢降低。在微裂纹演化方面：初始阶段中拉伸微裂纹最先开始发育，剪切微裂纹和拉剪复合型微裂纹发展滞后;在稳定发展阶段，拉伸微裂纹发展速度放缓，剪切微裂纹和拉剪复合型微裂纹快速发育;在非稳定发展阶段，拉伸微裂纹数量趋于稳定，剪切微裂纹数量逐渐减少，拉剪复合型微裂纹继续保持增长趋势;在试件破坏阶段剪切微裂纹数量持续下降，复合型微裂纹仍保持快速发展。在试件的最终破坏结果上，0°节理倾角的试件和其他倾角有所不同，试件中部没有明显的宏观破坏带，而在其他节理倾角试件中有翼裂纹和反翼裂纹的形成，但反翼裂纹发育不及翼裂纹明显。节理倾角的不同对试件宏观裂纹的分布有一定影响，随着倾角的增大宏观裂纹的分布越来越分散。
发布时间：2026-01-28
24. 双重硫酸盐侵蚀下氧化石墨烯改性水泥砂浆的试验研究与数值模拟
摘要： 氧化石墨烯(简称“GO”)已被证明能够显著提高混凝土的力学性能，而它对混凝土抗腐蚀耐久性的影响研究，目前仍处于起步阶段。作为研究混凝土抗腐蚀性的重要手段，室内加速试验一般需要在高浓度硫酸盐溶液或剧烈的干湿循环条件下进行，然而这些加速方法会改变混凝土在真实野外暴露状态下的腐蚀机制。为了探究GO改性水泥基材料在真实野外条件下的长期腐蚀行为，本文采用试验研究和数值分析相结合的方法，研究了GO改性砂浆在四种不同硫酸钠浓度条件下(0%的水作为对照，2.1%的田间条件，5%的实验室标准条件和 15%的高浓度条件下的长期腐蚀(24 个月)的行为，考虑了腐蚀离子浓度的时变边界条件，提出了多因素耦合作用下GO-砂浆中的离子传输模型，揭示了纳米掺量、腐蚀浓度和腐蚀龄期对水泥基材料抗腐蚀性的影响机理。结果表明，对于低浓度的硫酸盐侵蚀，钙矾石形成的同时所产生的结晶压力，被认为是导致混凝土性能退化的主要原因，而在高浓度硫酸盐钠溶液中，碱离子几乎完全从孔隙溶液中扩散出混凝土，因此在这种暴露条件下，混凝土的劣化机制主要是石膏的析出而不是钙矾石;此外，结果也表明选择具有优化纵横比和均匀分布的纳米片，将会更有利于提升水泥基材料的抗腐蚀性。本研究成果将为纳米片在建筑工程中的应用提供理论支持和技术应用。
发布时间：2026-01-28
25. 动力扰动下非贯通节理花岗岩剪切断裂弱化效应
摘要： 为探究动力扰动作用下节理岩石剪切破坏机制与失稳前兆特征，开展了节理花岗岩在不同应力条件下的常规剪切与扰动剪切试验，通过采集岩样的断裂力学参数和声发射数据，分析了扰动作用和法向应力对剪切断裂过程AE能量率、能量释放率和b值等特征参数演变的影响，并讨论了RA-AF特征与裂纹扩展模式的内在关系。研究表明：频繁的扰动作用会促使岩石出现“剪切断裂弱化效应”，降低了岩石抵抗能力;常规剪切和扰动剪切试验结果均显示剪切裂纹数量远大于张拉裂纹，且随着法向应力增加，低AF值-高RA值的数据点所占比例增多，剪切作用贡献增强;较常规剪切试验，扰动作用促使主裂纹附近形成更多的次生裂纹，形成较明显的表面脱落“带”，且破坏面剪切磨损程度更加剧烈，伴随产生大量乳白色石英粉末;节理花岗岩剪切断裂失稳前有明显的声发射“平静期”、能量加速释放及b值持续减小的前兆现象，较常规剪切试验，法向扰动剪切断裂破坏的前兆信息存在明显不同：① 声发射平静期时间更短且平静期“相对不平静”;② 声发射能量加速释放现象更加显著(z值更小);③ 声发射b值下降段起始点更早。研究成果对识别深部节理岩体断裂失稳前兆具有重要意义。
发布时间：2026-01-28
26. 准脆性岩石材料局部化损伤本构模型研究
摘要： 准脆性岩石变形破坏机理是其内部裂纹萌生、发展和聚合形成局部宏观裂纹，导致岩石材料最终失稳破坏。本文基于Mohr-Coulomb破坏准则，考虑局部化损伤效应，建立了岩石弹塑性局部化损伤本构模型。通过损伤演化作为内在驱动变量控制屈服面的膨胀收缩，描述岩石的应变硬化、软化行为。提出准脆性岩石材料局部化起始判断条件，并采用指数函数形式损伤准则描述岩石断裂破坏过程中损伤演化行为。采用回映算法，推导局部化损伤本构模型数值实现格式。通过数值模拟结果与典型准脆性岩石(花岗岩和砂岩)三轴试验数据对比论证本文提出模型的有效性。结果表明：该模型能过较好地捕捉准脆性岩石加载过程中主要的非线性变形特征，且峰后应变软化现象是局部化损伤快速增加所致。因此，本文提出的局部化损伤本构模型能够反映准脆性岩石局部化变形破坏力学特征，相关研究工作可以为深部岩石工程提供理论模型研究提供新的研究思路。
发布时间：2026-01-28
27. 高温处理玄武岩的热疲劳损伤与失效机制研究
摘要： 理解热疲劳损伤对岩石破坏机制的影响是地下工程中的一个关键问题。结合声发射(AE)、计算机断层扫描(CT)和扫描电子显微镜(SEM)，研究了不同高温对玄武岩在单轴压缩下的物理力学行为和破坏机制的影响。高温严重影响玄武岩的物理力学性能，但对矿物成分影响的较小。事件间隔时间函数F(τ)和累积声发射能量的演化特征可以用来表征热损伤玄武岩的断裂过程。热疲劳的损伤机制归因于玄武岩中晶间裂纹、晶内裂纹、穿晶裂纹和不规则孔洞的出现。基于低频和高频的统计特征，随着温度的升高，玄武岩的破坏机制从剪切断裂为主导转变为拉伸-剪切混合断裂为主导，最终转变为拉伸断裂为主导。
发布时间：2026-01-28
28. Exploring the Potential of Smartphone Photogrammetry for Field Measurement of Joint Roughness
摘要： Rock joints,natural fractures or discontinuities in rock masses,significantly influence their behavior and stability.However,devices for easily and accurately measuring joint roughness in field conditions are lacking.This research investigates the viability of smartphone photogrammetry for large-scale joint roughness characterization in the field.A large natural rock joint served as the specimen.Both two-dimensional(2D)and three-dimensional(3D)roughness parameters were utilized to characterize joint roughness.A high-accuracy 3D laser scanner and a traditional profile gauge were used for comparison with smartphone photogrammetry.The results indicate that smartphone photogrammetry's accuracy is comparable to that of the profile gauge with a needle diameter of 1.0 mm for 2D roughness measurements,yielding average measurement errors of 1.7%,4.7%,7.8%,and 6.1%for Z1,Ai,Z2,and PSD-D roughness parameters.Regarding 3D roughness,smartphone photogrammetry achieved high accuracy levels of 14.67%,3.83%,1.17%,and 3.1%for models with point intervals of 1.0 mm,2.0 mm,5.0 mm,and 10.0 mm,respectively.In summary,this study demonstrates that employing smartphone photogrammetry as a portable and cost-effective method for measuring rock joint roughness in field conditions could significantly benefit engineering geological investigations.
发布时间：2026-01-28
29. 水化学条件下岩石摩擦滑动特性研究
摘要： 为探明不同方解石含量的岩石裂隙摩擦滑动特性，本文采用自主研制的岩石三轴摩擦-渗流直剪试验系统，开展不同水化学条件下含贯穿单裂隙岩芯(砂岩和石灰岩)的摩擦试验研究，探究变围压(1-3 MPa)、变溶液pH值(4-6)和变浸泡时长(48-120h)条件下裂隙的滑动稳定性和时间依赖性。同时还通过纳米划痕试验观察了岩样在酸性溶液浸泡下的摩擦强度和力学性能的变化。速度步长试验表明：所有试验均呈现速度强化现象，速度依赖性参数(a-b)随水化学溶液pH值的降低和浸泡时间的增大而降低，随正应力的增大而增大。滑动-控制-滑动试验表明：所有岩石裂隙的摩擦强度均具有时间和应力依赖性，且裂隙摩擦强度在控制时间内的下降量及重新滑动后的愈合量均与控制时长成正比，而与有效压应力成反比;在同一有效正应力和控制时长下，两种岩石裂隙的摩擦强度的降低量和愈合量与水化学溶液pH成正比，而与浸泡时长成反比。最后通过纳米划痕试验发现：两种岩样的矿物成分在水化学溶液的浸泡下均受到不同程度的软化作用导致硬度下降，影响程度大小依次为石灰岩、砂岩。
发布时间：2026-01-28
30. 横观各向同性脆性岩石多模态裂缝扩展的相场法
摘要： 为捕捉复杂应力状态下横观各向同性岩石混合断裂模式，我们提出一种模拟横观各向同性岩石多模态脆性断裂的相场模型。该模型采用一种由拉伸、拉伸剪切和压缩剪切分量组成的新型应变能分解形式来改善裂缝驱动力、弹性能的拉压分解形式被认为是横向各向同性材料谱分解方法的近似扩展。同时模型额外引入临界能量释放率和拉梅常数的张量形式，突破了传统相场模型不能很好地再现横观各向同性岩石的各向异性力学响应和多模式脆性断裂，即拉伸、剪切和混合模式断裂。这一新的混合相场模型在COMSOL中采用交错方案独立求解相场、位移场和历史场。随后，通过一系列平面和三维的数值算例全面验证了所提出模型的准确性和有效性。结果表明，所提出的模型在捕获拉伸和拉伸剪切断裂方面与现有模型非常吻合。在压缩状态下还可以很好地捕获压剪断裂。
发布时间：2026-01-28
31. 一个新的压气储能多层预应力内衬洞室多目标优化模型
摘要： 地下多层洞室是压气储能(CAES)工程的关键环节，其优化设计对提高压气储能工程的效率至关重要，而大多数压气储能工程的洞室优化模型只考虑强度指标，未考虑经济性指标、且忽略界面裂纹的影响。本文建立了CAES多层洞室高温高压作用下的有限元模型，计算了各层的应力场和应变场(通过试验验证了εθmax出现在衬砌层的顶部)，并论证了衬砌层εθmax受结构参数的影响较小，以及预应力衬砌的必要性。预应力衬砌洞室的数值计算结果表明，施加预应力可以有效地减小εθmax，提高CAES预应力衬砌洞室的稳定性;基于界面裂纹起裂准则和预应力计算公式，建立了考虑界面裂纹影响的压气储能预应力衬砌洞室抗裂设计的多目标优化模型，并采用目标规划法求解，得到了内衬洞室多目标(安全性、经济性)优化结果，为提高压气储能洞室的安全性和经济性提供理论依据。
发布时间：2026-01-28
32. 岩溶地区地下人工储气硐室布置方案研究
摘要： 为获取岩溶地区CAES地下人工储气硐室的最优布置方式，基于贵州岩溶地区特有的山地型和灰岩等硬岩条件以及储气库高内压的运行特性，开展针对性的硐室安全稳定性研究。采用解析法和数值分析法系统研究了隐伏溶洞、硐室埋深、形状尺寸、多硐室排列形式、多硐室硐间距对围岩稳定性的影响，并开展单因素敏感性分析，进而确定储气库的最优埋深，提出最佳硐室形状尺寸，论证不同硐室排列型式的合理性。研究表明，隐伏溶洞对储气库硐室安全稳定性有显著影响，硐室周围存在隐伏溶洞时，硐周围岩变形、压应力极值大幅度增加，塑性区与隐伏溶洞相互贯通，储气库围岩结构破坏风险大，因此，选址时应尽量避开隐伏溶洞。综合考虑变形、受力、塑性区分布以及极限分析结果，硐周无隐伏溶洞时，采用埋深为 500m，硐径为10m的隧洞式圆形单硐室或10m硐径、60m硐间距的多硐室水平排列布置方案，即可保证安全稳定性以及经济合理性。研究成果可为岩溶地区开展压气储能硐库布置设计提供借鉴与参考。
发布时间：2026-01-28
33. 岩溶地区硬岩地下储气洞库结构研究
摘要： 为确定岩溶地区硬岩地下储气库最优硐室结构设计，本文针对隧洞式-圆形硐室、隧道式-马蹄形硐室以及大罐式硐室三种不同硐室结构建立数值计算模型，考虑不同围岩条件、不同尺寸、不同埋深，采用FLAC3D软件计算出高内压下三种不同储气库硐室的变形、应力及塑性区分布特征，通过分析开挖和充气两个工况下硐室围岩的受力和变形特征，得出合适的硐室形式。数值模拟结果表明：①三种硐室结构的位移、压应力以及硐室塑性区分布面积均随围岩等级降低而逐渐增加;位移以及应变均随埋深增加而增加，在埋深 600m时硐周围岩塑性区发生贯穿性破坏;②相较于马蹄形硐室和大罐式硐室，隧洞式-圆形硐室尺寸变化对硐周位移、应力以及应变影响更明显;③隧道式-圆形硐室稳定性最好，马蹄形次之，大罐式硐室稳定性最差;④考虑岩溶地区岩溶发育深度可达 200m，推荐CAES储气硐室埋深应在 200m以上。
发布时间：2026-01-28
34. 地下空间储能防渗实验装置研制与初步应用
摘要： 为了研究废弃矿硐储能库工程背景下围岩的变形破坏特征和致灾机理，实现裂隙岩体地下储能库安全性评估，研制了一种地下空间储能防渗实验装置。实验装置具体包括大吨位加载框架、试样装载框架、液压动力源组件、循环水压加载装置以及循环气压加载装置。大吨位加载框架能实现大尺度类岩石试样(500mm×500mm×500mm)应力场模拟;试样装载框架用以试样制备以及模拟巷道成型;其配备的循环水压加载装置可以模拟废弃矿井抽水蓄能电站在储水和放水过程中巷道水位变化情况;利用循环气压加载装置模拟地下空间压缩空气储能储、放气过程。在完成设备设计和制作后，对实验装置开展了功能性验证实验，具体包括原位应力模拟、抽水蓄能模拟、压气储能模拟三种，结果表明实验装置设计合理、运行稳定、参数可调，能够实现对废弃矿井储能工程的模拟。明确了实验装置可以进行复杂应力条件下循环气压或水压等荷载作用下完整岩石、节理岩石的大尺度力学机制、时效损伤机制和卸荷机制开展实验研究，为废弃矿井储能工程安全施工和运营提供理论指导和技术支撑，为废弃矿井资源开发利用提供重要试验测试平台。
发布时间：2026-01-28
35. Ⅲ类围岩条件下CAES人工储气硐室密封结构选型探讨
摘要： 密封结构体系是压缩空气储能人工硐室地下储气库的核心组成部分，密封结构型式的合理选取直接关乎硐室安全稳定性、防气渗性以及密封工程的经济合理性。为深入认识围岩模量、储气压力、密封层材料、衬砌厚度等因素对密封结构选型的影响，采用数值模拟方法，全面计算分析了 Ⅲ 类围岩条件下不同型式密封结构的力学响应特征。研究成果表明：在Ⅲ类围岩条件下建设人工硐室时，采用混凝土衬砌和薄钢板密封层均分缝的结构型式可有效降低衬砌、钢板密封层内部的环向拉应力;采用混凝土衬砌和柔性密封层均为整体的结构型式也可满足密封结构体系的技术可行性和经济合理性。当围岩模量低于 5GPa时，钢板所受拉应力高于一般钢材屈服强度。柔性密封层具有清晰的内力分担机制和更好的变形适应能力，且密封层的开裂风险完全可控。混凝土衬砌的作用是传递内压和为密封层提供附着基层，因此其厚度可取相对较小的设计值。研究成果可为CAES人工储气硐室密封结构选型提供参考。
发布时间：2026-01-28
36. 疲劳荷载作用下压缩空气储能硐室花岗岩力学特性试验研究
摘要： 为探明循环注采工况下利用废弃铁矿矿洞改建的压缩空气储能储气库围岩的力学行为，以青海省格尔木市乌图美仁乡某废弃矿硐花岗岩围岩为研究对象，开展了 5种工况下的花岗岩三轴循环加卸载试验，研究了不同温度、不同围压及不同应力上下限对花岗岩强度和破坏特征的影响。结果表明：(1)常温单轴加卸载条件下，花岗岩强度随循环次数的累增而劣化，并最终呈现柱状劈裂破坏模式。(2)常温三轴循环加卸载条件下，由于花岗岩内部孔隙和节理随围压的增大而有所闭合，其前期强度也随之提高，最终呈锥形剪切破坏，且多与内部节理走向一致。(3)变温度三轴循环加卸载条件下，岩石孔隙和节理局部扩张连通，裂纹萌生速率提高。(4)变温度循环加卸载条件下，受热交变应力的影响，花岗岩疲劳损伤加剧，热循环所引起的非均匀膨胀和收缩致使岩石内部微裂缝增多。
发布时间：2026-01-28
37. 岩体力学性质变异性对压气储能洞室力学行为的影响研究
摘要： 地下岩石洞室地质适应性强、利用围岩承载能力，作为压气储能容器发展潜力巨大，在高内气压下储能洞室围岩稳定性至关重要。然而，目前关于压气储能洞室的研究往往采用确定性方法进行围岩稳定性评估，忽视了岩体力学性质固有的不确定性与变异性，难以准确评估洞室失稳风险。本研究采用概率方法考虑岩体力学性质的不确定性与变异性，利用数值模拟结合点估计法对压气储能洞室开挖和充气阶段的围岩力学响应进行了概率分析。具体而言，通过分析岩体力学性质不确定性条件下围岩塑性屈服区的发展和洞室位移的概率分布变化来评估洞室围岩稳定性。同时，还研究了洞室深度、洞室大小和岩体变形模量的变异系数对洞室围岩稳定性的影响。概率分析结果揭示了岩体力学性质的不确定性与变异性对洞室围岩稳定性的影响，有助于更准确评价压气储能洞室围岩安全性，为压气储能洞室长期安全运营提供理论与技术支撑。
发布时间：2026-01-28
38. 压剪条件下FRP-混凝土界面非线性本构模型研究
摘要： 为研究压气储能(CAES)地下洞室的纤维增强复合材料(FRP)密封层和混凝土衬砌界面在储气阶段的受力性能和破坏机理，采用室内剪切试验研究压剪受力状态下FRP-混凝土界面的黏结性能。分析了FRP-混凝土界面的荷载位移曲线及法向荷载对强度、刚度和峰值位移的影响，提出适合界面的强度准则和剪切刚度硬化规律经验公式。基于试验结果提出了FRP-混凝土界面弹塑性本构模型并进行验证。研究表明，FRP-混凝土界面剪切应力和剪切位移关系呈现强烈的非线性变化特征，法向荷载对界面的强度、刚度及峰值位移有明显影响;压剪条件下摩尔-库仑强度理论符合界面强度准则，通过荷载位移关系推导出剪切刚度硬化经验公式;基于试验提出的 FRP-混凝土界面本构模型能够较准确的反映压剪状态下界面的非线性变形特征，可用于CAES地下洞室的FRP密封层和混凝土衬砌界面的研究。
发布时间：2026-01-28
39. 人工储气硐室新型柔性密封材料性能研究
摘要： 针对压缩空气储能人工储气硐室常见密封材料存在的不足，本文研发了一种新型柔性密封材料(Flexible Impermeable Concrete，FIC)。为论证FIC作为密封材料在压气储能地下储气库运行环境中的适用性，本文先通过单轴压缩试验、单轴拉伸试验和气渗测试试验，研究了FIC的抗压强度、抗拉强度、变形能力、弹性模量以及气密性。随后对FIC的原材料进行敏感性分析，讨论了不同聚合物含量、骨料中细砂和中砂占比、不同填料对FIC性能的影响。同时还利用扫描电镜(SEM)和傅里叶红外测试(FTIR)微观测试对不同条件下的FIC试件进行表征。试验结果表明：FIC具有良好的抗拉性能和变形能力，其抗拉强度为 2.11-2.45 MPa，极限拉应变可达到 20.06-27.02%。并且FIC弹性模量低，仅为 19.39-39.16 MPa.同时FIC还具备良好的气密性能，其气体渗透率量级为 10-20-10-22 m2，能够满足CAES储气库密封要求。通过敏感性分析发现聚合物含量和填料种类对FIC的性能影响最大，且不同填料的FIC试件的抗压强度差别明显。微观测试发现各种配比下FIC各原材料之间均具备优异的胶结能力，且各材料之间没有发生明显的化学发应，环保性强。因此FIC能初步满足密封材料的基本要求。
发布时间：2026-01-28
40. 压-拉复合应力状态下裂隙岩体力学性质试验研究
摘要： 地下岩石洞室开挖卸荷作用下或压缩空气储能等高内压作用下可能会在洞室附近围岩形成压-拉复合应力，使岩体发生破坏的风险增加。为研究压-拉复合应力状态下裂隙岩体的力学性质，研制了岩石双轴压-拉试验辅助装置与常规双轴试验机配合使用。该装置具有应力实时对中、减小接触摩擦、减少端部应力集中的影响等优点。制备了含一条单裂隙的长方体砂岩试样，裂隙在厚度方向贯穿，宽度方向的两端面中部施加压应力，长度方向的两端面采用高强度结构胶与连接装置进行粘结而施加拉应力。试验首先施加一定的压应力，然后维持恒定，并施加拉应力直至破坏。研究了不同裂隙倾角(与压应力方向的夹角)试样在不同压应力条件下的抗拉强度及裂隙扩展特征，并进行了断裂力学理论分析。研究表明，随裂隙倾角增大，试样抗拉强度增加，但在裂隙倾角小于 45°范围内增加量较小;随着压应力增大，抗拉强度减小;随着裂隙倾角和压应力的增大，裂隙起裂角增大，裂隙起裂扩展后最终趋向于与拉伸方向垂直。基于断裂力学理论，建立了压-拉复合应力状态下裂隙的起裂判据以及裂隙岩体的强度准则。
发布时间：2026-01-28
41. 地下储气硐室隆起破坏极限与抗隆起稳定性分析
摘要： 研究地下储气硐室隆起破坏模式与抗隆起稳定性，对于评估和预测其长期运营至关重要。结合切应力形式Hoek-Brown(H-B)准则与极限分析上限理论，建立考虑隆起破坏起裂位置和扩展方向的地下圆形储气硐室研究模型。利用等效切线法实现切应力形式H-B准则参数A、B与主应力形式H-B准则参数GSI、mi和D的等效换算。并与物理模型试验、数值模拟以及现有研究模型结果进行对比分析。参数研究表明，Hoek-Brown准则参数和硐室埋深是评估破坏范围的主要因素;Hoek-Brown准则参数和岩石单轴抗压强度是预测开裂位置的重要因素;硐室半径和硐室埋深是影响极限内压变化的关键因素。此外，利用扰动系数D表征不同程度扰动岩体对抗隆起稳定性的影响。结果表明，扰动系数越大，硐室开裂位置越靠近硐顶，则极限内压越小。埋深较浅或抗压强度较大时，扰动系数对抗隆起破坏能力的弱化效应更为显著，提高围岩等级可以有效缓解劣化效应的影响。结合 Grängesberg 试点项目和甘肃通渭储气项目给出了综合因素影响下地下圆形储气硐室隆起破坏位置与极限内压的诊断图，以供工程设计参考。
发布时间：2026-01-28
42. Damage evolution and acoustic emission characteristics of hard rock under high-temperature thermal cycles
摘要： Understanding the mechanical properties of rock under high-temperature thermal cycles is crucial for deep geotechnical engineering construction.This study investigated the mechanical properties and fracture evolution characteristics of Beishan granite after exposure to different temperatures ranging from of 25-800℃,as well as thermal cycles,through multiple experiments.The results indicate that the tensile strength(σt)decreases with increasing temperature and thermal cycles.Incremental temperatures result in more active AE events,while AE cumulative events decrease during thermal cycles.The b-value exhibits higher fluctuations at T≤400℃.At T≥600℃,the b-value decreases before failure and maintains small dramatic fluctuations,then fluctuates upward in the post-peak failure stage,indicating a transition from brittle failure to plastic failure in rock behavior.The proportion of shear cracks substantially increases with temperature and thermal cycles.Additionally,It is observed that the damage variable(DAE)increases with temperature under constant stress condition.Physical and chemical reactions within granite at high temperatures lead to initiation,development,and connectivity of numerous microcracks,particularly at T≥600℃.Cyclic heating generates alternating thermal stress which further promotes an increase in propagation of microcracks,exacerbating damage to granite.
发布时间：2026-01-28
43. 雄安新区深部碳酸盐岩热储层地应力场与注水诱发断裂滑动趋势预测
摘要： 综合ASR法、DCDA法、诱发张裂缝与钻孔崩落等多源地应力数据，构建雄安新区深部(2～4 km)碳酸盐岩热储层初始地应力模型，依据摩尔-库仑准则研判热储层内天然裂隙与近场规模性断裂带初始应力状态，确定诱发断裂滑动所需的临界孔隙水压力阈值。建立热储层 3 km深度平面二维简化地质模型，采用流固耦合数值模拟方法，模拟分析距离断裂带 3 km范围内代表注水井持续注水 3个月、1年、5年、10 年引起的超孔隙水压力、孔隙弹性应力对断裂带应力状态及滑动趋势的影响，预测雄安新区热储区内注水诱发容城、容西等基岩断裂滑动趋势。研究结果表明：(1)雄安新区 2～4 km深度热储层最大、最小水平主应力线性增加梯度分别为 0.0253 MPa/m和 0.0216 MPa/m，最大水平主应力优势方向为N79°E;(2)钻孔成像测井揭露出的 516 条天然裂隙初始滑动趋势为 0.08～0.20，诱发天然裂隙滑动所需的超孔隙水压力最大约为 55 MPa;(3)容西、容城断裂带初始滑动趋势分别为 0.14～0.20、0.03～0.19，临界滑动所需的超孔隙水压力分别为 24～38 MPa、26～47 MPa;(4)持续注水 3 个月、1 年、5年、10 年，在容西、容城断裂(带)内产生的超孔隙水压力最大值分别不超过14 MPa、20 MPa、33 MPa和 35 MPa，持续注水5年后，注水活动对容西、容城断裂(带)中段滑动趋势影响较明显。
发布时间：2026-01-28
44. 基于直接剪切试验的含裂缝页岩剪切细观演化及断裂机制各向异性研究：对页岩气勘探开发的启示
摘要： 层理和天然裂缝是页岩储层力学特性、破坏模式及变形机制呈各向异性的关键因素。深入了解含裂隙页岩剪切破坏机制对页岩气储层改造和井壁稳定性控制具有重要意义。在含层理面及裂隙人造页岩的基础上，对层理倾角(α)为0°、45°、90°的页岩开展直接剪切试验。配套声发射、数字散斑以及破断面扫描，深入探讨直剪条件下含裂隙页岩力学响应、渐进演变及破坏模式的各向异性。再将多实验响应特征与单元应力矢量状态相结合，揭示页岩渐进剪切破坏的损伤变形规律及断裂机制。结果表明：(1)随法向应力及层理倾角的增加，页岩断裂特征由脆性逐渐过渡为塑性。内聚力、峰值抗剪强度分别在α=45°和 0°时达到最大值和最小值，而摩擦系数、残余强度分别在α=90°和 0°时达到最大和最小值。(2)页岩渐进破坏表现出显著的各向异性。随α增加，产生的AE事件频率和强度越高，裂纹起裂及损伤应力阈值总体增加。应变场演化结果显示，α=0°时沿预制裂纹方向出现剪切-层理面叠加应变集中带。α=45°或90°时，沿层理面及剪切面形成两条汇聚的高应变带。(3)剪切破坏后，α=0°沿层理面形成小尺度、剪切模式主导、扩展路径平整的裂纹。随着α增加，裂纹尺度及拉伸作用增大，形成复杂的裂纹扩展形态及锯齿状剪切破裂带。随正应力的增加，不同α的断面粗糙度呈不同的变化趋势。(4)α=0°为层理主控的沿层理剪切破裂。α=45°为基质体和层理共同控制的剪切破裂。α=90°为基质体和层理共同控制的张-剪复合破裂。研究结果可为页岩气藏储层水力压裂优化及缝网控制提供重要依据。
发布时间：2026-01-28
45. 深层页岩水平井多簇裂缝穿层机理研究
摘要： 我国页岩气资源非常丰富，具有广阔的勘探开发前景，但页岩气储层埋藏深、温度高、地质条件复杂，给页岩气的开采效益带来了巨大的挑战和机遇。页岩层理面是地层中的薄弱面，其力学强度低于基质，且变形破坏具有显著的非线性特征，是影响水力压裂形成缝网的重要影响因素之一。对此，本文以四川龙马溪组页岩储层为研究对象，基于三维块体离散元方法，建立了含层理的多簇压裂数值模型，分析了不同参数作用下层理对多裂缝相互干扰和竞争扩展的影响机理。研究结果表明，应力差(垂向应力与水平最小主应力差)较高时，水力裂缝延伸长度大，穿层能力强，反之，水力裂缝易被层理捕获。低排量下多水力裂缝会出现不均匀扩展，两端水力裂缝扩展更有优势，高排量下多水力裂缝的大小和形态更均匀，呈圆形扩展且伴随有层理激活，同时产生高缝宽压裂缝。低粘度压裂时，水力裂缝明显受层理影响，其主要为沿横向非对称扩展，高粘度压裂液会促进水力裂缝形态趋于圆形且均匀扩展。簇间距对水力裂缝扩展的影响较小，但会显著影响层理的激活，簇间距越大，水力裂缝激活层理的面积越小。研究成果将有助于建立适合我国页岩储层油气开发核心技术体系和提高我国页岩油气资源的竞争力。
发布时间：2026-01-28
46. 深层页岩暂堵压裂数值模拟研究
摘要： 本文采用离散格子法对深层页岩暂堵压裂过程进行了数值模拟，分析了压裂液排量、射孔簇数、簇间距、压裂液黏度等施工参数和水平主应力差对裂缝扩展模式的影响。通过模拟，发现压裂液排量的增加有助于激活更多的射孔簇，但过高的排量可能导致裂缝扩展在水平方向分布不均匀性增强。射孔簇数的增加可以提高有效裂缝的数量，但过多的簇数会导致压裂液滤失量增大，影响裂缝的有效扩展。簇间距对应力阴影效应、裂缝扩展的均匀性具有重要作用。压裂液黏度对裂缝扩展的影响，发现适当增加黏度可以减少滤失，提高裂缝扩展的效率。最后，本文提出了基于层理影响的暂堵压裂时机优化策略，为深层页岩气藏的高效开发提供了理论依据和技术支持。研究成果对于指导实际工程操作、优化压裂设计具有重要的实际意义。
发布时间：2026-01-28
47. 多裂缝扩展过程中应力场演化机理
摘要： 应力场的分布会影响裂缝的形成和扩展，通过分析应力场演化，可以更好地了解和预测裂缝的产生和扩展方向，从而提高水力压裂的效果。对此，本文基于位错理论的MATLAB编程方法，建立页岩中单裂缝起裂及多条裂缝扩展模型，分析不同影响因素作用下单裂缝应力场演化及多裂缝相互干扰规律。研究结果表明，在单裂缝中压裂时间、排量及页岩弹性模量较大时，应力分量较大，裂缝延伸长度、开度增大;而压裂液粘度较大时裂缝长度较短，影响效果压裂时间＞粘度＞排量＞弹性模量。而在多裂缝间距增大时，三个主应力分量较小，多裂缝应力场相互干扰减小，有利于各裂缝充分扩展;压裂裂缝数量增多时，裂缝应力场相互干扰明显加剧，其主要影响部分为裂缝中部区域，会使得处于中部的裂缝沿伸受到抑制与影响。研究结果有助于优化压裂工程设计，提高压裂效果与产能，对油气开采具有重要意义。
发布时间：2026-01-28
48. 复杂边坡FLAC3D模型构建方法及应用
摘要： 鉴于大型边坡或滑坡涉及的地形、风化、卸荷、构造等地质条件乃至开挖形态都异常复杂，致使数值仿真模型的构建过程极其繁琐与耗时。本文研究了基于Rhino平台建立边坡开挖面、地形与地质界面，合成多重曲面模型，运用Griddle程序自动剖分网格且导出FLAC3D模型的建模过程，探讨了单元尺寸控制、局部单元网格加密、单元与结构面分组命名的实现方法，最后，在复杂自然边坡、工程边坡和矿坑边坡建模中进行了实例应用。结果表明，基于Griddle的建模方法具有快速、灵活和高效的特点，适用于复杂边坡地质体的精细模拟，能够显著提升岩土工程数值仿真在实际中的作用。
发布时间：2026-01-28
49. 白鹤滩大型错动带非连续变形模式与加固措施研究
摘要： 当今世界在建规模最大、技术难度最高的白鹤滩水电工程，长期面临着大型错动带导致的突出非连续变形问题。本文在概括大型软弱错动带物理力学特性的基础上，揭示了不同应力环境和不同卸荷方向导致的错动带典型非连续变形规律：上盘回弹变形、上下盘剪切变形、下盘体胀变形，为制定各个重点工程部位错动带变形控制关键技术提供了科学指导。进而，结合 300m级特高拱坝坝基边坡、世界最大规模地下厂房洞室群工程实践，提出了“少扰动、强回压、控变形”的边坡错动带上盘回弹变形控制技术，创建了“预先置换、两盘强锚、围压固体”的厂房高边墙错动带上下盘剪切变形控制技术，创新了“调围压、控松弛、减时效”的顶拱错动带下盘体胀变形控制技术，全面有效地解决了大型错动带导致的重大岩体工程难题，保障了复杂地质环境巨型水电工程的高效、安全建造。研究成果可供断层、岩脉等大型地质构造所致的类似非连续变形问题借鉴。
发布时间：2026-01-28
50. 短棒型压缩方法测量岩石Ⅱ型断裂韧度的有效性
摘要： 剪切断裂是深部岩石常见的破坏模式，但准确测量岩石 Ⅱ 型断裂韧度在岩石断裂力学中极具挑战。在各种测量Ⅱ型断裂韧度的方法中，短棒型压缩(短梁压缩和短芯压缩)方法因其简易便捷而被广泛使用，然而该方法的有效性目前还存在争议。鉴于此，对不同切槽分离比(切槽间距C/试样高度H=0.1，0.2，0.3)的短梁压缩(short beam in compression，SBC)试样开展了有限元数值分析和静力单轴压缩试验以确定起裂模式和起裂位置，并建立了考虑奇异应力和三分量T应力的断裂准则用于确定切槽尖端的起裂模式和裂纹起裂角。此外，采用位移外推法和有限元法确定了SBC试样的应力强度因子和T应力。在应力分布分析的基础上，使用库仑摩擦模型对SBC方法测量的岩石Ⅱ型断裂韧度值进行了修正。研究结果表明：(1)当C/H=0.1 和0.2时，SBC试样的切槽尖端发生纯剪切断裂，并且从切槽尖端向岩桥中间延伸，表明短棒型压缩方法是测量岩石Ⅱ型断裂韧度的有效方法;(2)改进的断裂准则预测的剪切裂纹起裂角与预制切槽基本垂直，与实验观察结果吻合较好;(3)由于切槽尖端存在压应力，有必要使用库仑摩擦模型对SBC方法测量的岩石Ⅱ型断裂韧度值进行修正;(4)剪切断裂过程区长度和修正后的Ⅱ型断裂韧度均与C/H值有关，较小的C/H会导致Ⅱ型断裂韧度测量值与修正值间存在较大误差;(5)采用短棒型压缩方法测量岩石Ⅱ型断裂韧度时，应在保证试样两侧不发生拉伸破坏的同时尽可能增大两切槽间距。
发布时间：2026-01-28
51. 考虑热-水-力-化四场耦合的离散虚内键模型
摘要： 我国深层碳酸盐岩油藏储量丰富，而酸化压裂是改造该种储层的关键性技术之一。但目前酸化压裂仍然缺乏相应的技术手段进行预测评估，其中的一个关键问题就是对热-水-力-化(THMC)耦合作用下的酸化压裂改造机理缺乏认知。为模拟该多物理场耦合过程，离散虚内键模型(DVIB)被进一步发展。DVIB 模型认为，岩石基质由许多离散的键元胞组成，其中每个键元胞由一定数量的键构成。通过这样的简化，发生在三维岩石基质中的过程被简化为一维键上的过程。如果将这些键同时视为力学的连接件，流体渗流的通道，溶质与热量运移的通道和酸-岩反应发生的地点，则复杂的三维耦合过程就被统一在了一维微观键的层面上。基于键的模型，可以建立相应的控制方程和稳定求解的迭代算法。酸液在键中的输运问题可以被归纳为一维反应流问题(对流-扩散-反应问题)。如果忽略其中的反应过程，则可以进一步缩减为一维对流-扩散过程。于是酸液的输送过程和热量的输送过程可以被同样形式的控制方程所描述。求解该方程时，由于考虑到对流项的作用，传统伽辽金法失去了对能量范数最佳逼近的性质，所以计算结果中将出现强烈的数值振荡。人工扩散系数(ADM)被引入来解决这个问题。最终，DVIB模型为研究酸化压裂过程提供了一种简单有效的多场耦合数值方法。
发布时间：2026-01-28
52. 我国层状盐穴地下储氢库密封性评价与模拟研究——以金坛地下储库为例
摘要： 氢气作为目前为最具潜力的清洁能源之一，长期、大规模储存是氢能源产业中至关重要的一环，而盐穴可作为氢气储存的优质地下空间。本文基于盐穴储库运行过程中围岩孔隙中水-气两相多组分流体的非等温运移理论，建立了盐穴储氢库数值模拟模型，研究了地下盐穴储氢库运行过程中围岩气体和卤水运移规律，对比了储存方案、盐岩和夹层的渗透性以及气体组分对地下盐穴储库气体密封性的影响。研究结果表明：(1)循环注采会促进盐穴围岩中氢气泄漏，且注采频率越高，泄漏越快。(2)在循环注采过程中，抽汲作用可促进气体进入孔隙空间，提高气相的相对渗透率，削弱围岩的氢气密封性，因此，卤水饱和度可作为评价地下储氢库中氢气密封性的重要指标。(3)随着盐岩和夹层渗透率以及夹层总厚度的增大，地下储氢库的泄漏率也随之增加。为便于模拟结果的现场应用，提出了层状盐岩层厚加权平均渗透率(Kwa)，用以综合表征以上变量影响。以年氢泄漏率小于1%作为临界经济指标，则临界Kwa需小于 3.02×10-17 m2。(4)与甲烷和二氧化碳相比，纯氢的漏失率较高，且混合气体的漏失率低于纯氢，当储气中 H2 含量越高时，其漏失率越接近于纯氢。本研究为在中国盐穴中评估 UHS 的可行性和选址提供了理论指导。
发布时间：2026-01-28
53. 可控冲击波重复作用下的页岩压裂实验与数值模拟研究
摘要： 低渗透性是制约页岩气开发的关键地质因素，改造储层以提高其渗透性是前提条件。可控冲击波压裂可诱发储层形成复杂裂缝，有望成为储层改造的重要手段。然而，页岩可控冲击波压裂的机理和地质工程控制因素尚不清楚。因此，本文通过小尺度实验和大尺度数值模拟揭示了冲击波改造的机理和效果。结果表明，随着冲击次数的增加，在页岩样品内观察到大型裂缝和裂缝连通性显著增加，而裂缝的几何参数与冲击次数之间的相关性较弱。模型中的高能量输入会对岩石造成更大范围的损伤，同时伴随着更小的衰减指数，表明能量衰减的速度对岩石损伤起着决定性作用。地壳应力的影响大于能量衰减的速度，更高的地壳应力会抑制裂缝的形成。适度增加可控冲击波的次数有利于压裂效果;然而，进一步增加可控冲击波的加载次数将削弱压裂效果的增强作用。
发布时间：2026-01-28
54. 不同反应时间下酸岩反应对砂岩化学损伤及其力学性质的影响
摘要： 砂岩型铀矿床的低渗透性已成为原位浸出采矿过程中的关键地质瓶颈，严重制约了我国铀资源的开发利用。目前，爆破增渗(BEP)和酸化增渗(AEP)已被确定为提高低渗透砂岩型铀矿床(LPSUD)储层渗透率的主流方法。为了阐明BEP和AEP的协同作用，进行了酸岩反应和动态冲击实验，旨在研究化学反应对砂岩孔隙结构、动态力学性能和破坏模式的影响。结果表明，随着酸岩反应时间的增加，样品的总孔隙体积大大增加，并表现出明显的化学损伤。孔隙体积的变化取决于孔隙大小，100-1000 nm和1000-10000 nm的孔隙更容易受到岩石酸化反应的影响。当延长酸岩反应时间时，动态峰值强度和动态弹性模量降低，动态峰值应变和应变速率增加，其演化规律可分别用Logic表达式、线性表达式和指数表达式拟合。酸岩反应也对样品在动态冲击后的裂缝发育产生影响。样品端面的损伤裂缝由孤立短裂缝、孤立长裂缝发展为裂缝网络，样品侧面损伤裂缝由非贯通裂缝、贯通裂缝向多分支裂缝发展。本研究阐明了物理和化学联合损害机制，论证了BEP和AEP联合储层增产潜力，为LPSUD储层增产提供了理论参考。
发布时间：2026-01-28
55. 特定粗糙度砂岩裂缝注入诱发断层活化和滑移行为的试验研究
摘要： 当前的研究普遍认为地下注水活动可能会诱发地震，这已成为地下资源开发受限的主要因素。为了更好地了解断层性质对注入断层活化和剪切滑移行为的影响，本研究制备了不同粗糙度的单裂缝砂岩试样，并在恒定法向应力下对处于临界应力状态下的试样开展了流体注入诱发断层激活试验。结果表明：根据莫尔库伦准则计算的理论值低估了断层激活时的孔压，并且断层激活后的滑移行为受到粗糙度的控制。流体超压比随着粗糙度增大而减小;粗糙度较大的断层在滑动过程中呈现先剪胀后滑移的趋势，并且在失稳后表现出更大的位移增量和滑移速度。上述原因的产生与断层面上流体压力的分布和断层面的破坏形式有关。随着粗糙度增大，滑移模式逐渐从准动态滑动过渡到稳定滑动并且释放出更多的地震矩，但峰值滑移速率都在天然断层慢速滑移的范围内。
发布时间：2026-01-28
56. 酸化蚀刻后碳酸盐裂缝对流传热特性的改进试验方法
摘要： 了解裂缝的对流传热特性，对提高碳酸盐岩储层的吸热效率具有重要意义。以前关于流经岩石裂缝的流体的对流传热的研究是在花岗岩或砂岩上进行的。酸化蚀刻后碳酸盐岩裂缝的实验研究有限。本文开发了一种改进的试验方法，分析了实时高温高压下酸化刻蚀后碳酸盐岩裂缝的对流传热特性。该方法通过监测内裂缝面和流水的温度，提高了传统的对流传热系数测试方法。样品内部特别设置了两个热电偶，用于沿流动方向监测内裂缝表面的温度，另外两个热电偶用于进水和出水温度。结果表明：裂缝面与流水温差对围压、裂缝粗糙度和流速有显著的依赖性，最大温差可达 2.2 ◦C，导致传统试验方法与改进试验方法的对流传热系数存在显著差异。通过扫描电子显微镜在断裂表面观察到大量酸蚀引起的孔隙、洞穴和微裂缝。碳酸盐岩的特殊裂缝形态与以往研究的花岗岩和砂岩完全不同，可以增加对流通道，增加与流动流体的接触面积，导致该假设不适用于酸化蚀刻后的碳酸盐岩裂缝。本研究可提高对碳酸盐岩裂缝对流传热特性的认识。
发布时间：2026-01-28
57. 基于人因需求的智能少人采矿工作面热环境控制策略
摘要： 随着智能化采矿技术的不断发展，工作面作业人数减少，劳动强度降低，现有的矿井热环境控制方法及标准将难以满足未来深部采矿的需求。本文结合人因环境控制理论，基于人体预测热应激(PHS)模型，对湿热环境下人体新陈代谢率M进行合理修正，结合MATLAB探讨了在未来深部采矿过程中智能少人煤矿工作面的人因热环境控制机制及参数。结果表明：(1)矿井工作面气温对矿工安全暴露时长的影响最为显著，在区域热环境控制中需优先考虑对工作面气温的控制;(2)建议采煤工作区环境风速控制在 2 m/s左右，对于8小时工作制矿区，-1000 m工作面气温控制在 29℃以下，-2000 m工作面气温控制在 25℃以下;对于6小时工作制矿区，-1000 m工作面气温控制在 33℃以下，-2000 m工作面气温控制在 30℃以下。研究结果对于智能少人采矿工作面热环境控制、深部矿井局部降温技术、湿热环境下人体热耐受研究均具有重要的理论指导意义。
发布时间：2026-01-28
58. 热湿环境下矿用空冷器气侧粉尘沉积规律实验
摘要： 以深井热湿环境下矿用空冷器气侧粉尘沉积行为为研究对象，建立热湿环境下矿用空冷器气侧粉尘沉积模拟实验平台，采用实验方法研究热湿环境下不同大小粉尘颗粒在空冷器气侧壁面的沉积行为。结果表明：热湿环境下，粉尘颗粒更容易在前列沉积，随着平均粒径的增大，壁面的污垢层越厚，且沉积形态呈泥状;气侧粉尘沉积质量与进风含尘平均初始粒径的大小呈正比，与相对湿度呈反比，且粒径小于 40 μm 的颗粒更容易沉积。研究对于深井热湿环境下空冷器气侧的结垢产生机制以及采取合理的防、除垢措施，保障良好的矿井降温效果和安全生产具有理论指导意义。
发布时间：2026-01-28
59. A new method for quantitative design and regulation of artificial rock analogs:Sandy 3D printing and variety postprocess explorations
摘要： Sandy 3D printing is an emerging technique capable of fabricating artificial rock analogs with designed structure and controllable physical properties and has been widely used in rock mechanics and geosciences.However,the low strength,stiffness and high permeability of sandy 3D printed rock analogs(3D-PRA)has limited the possibility of simulating natural rocks in a wider range of application scenarios.In this paper,three different modification materials(Aqueous nano-silica solution,Polyacrylic Resin Adhesive,Epoxy Resin Adhesive)were used to quantitatively regulate 3D-PRA.The effects of material type and post-processing parameters on the physical,mechanical,and hydraulic properties of the modified 3D-PRA were investigated and analyzed comprehensively.The uniaxial-triaxial compression test were conducted to investigate the mechanical property and failure behavior.The highest uniaxial compressive strength(UCS)and triaxial compressive strength(TCS)approach to 55MPa and 93MPa,respectively.The lowest porosity and permeability reach to 2%and 0.3mD,respectively.The modification mechanism was revealed by investigating the evolution of the pore structure by μ-CT and SEM scanning.For the first effort in literatures,this study established a parametric chart for quantitatively regulating the physical and mechanical properties of 3D-PRA which lays a foundation for expanding the application fields and prospects of 3D-PRA.
发布时间：2026-01-28
60. Numerical study on hydraulic fracture penetrating interface in shale oil reservoir simulation
摘要： Shale oil is an important type of unconventional oil and gas.However,due to its extremely low porosity and thermal conductivity,it is necessary to form a complex fracture network in oil shale reservoirs by hydraulic fracturing to improve oil recovery.We propose a shale model based on local CFEM considering the friction sliding effect of NFs to predict the interaction between HFs and NFs.When the interface is activated,the relative sliding generated by the two interfaces is controlled by a simple friction law,which reflects the physical behavior that the friction affects the shear deformation of the fracture wall to affect the opening of the fracture along the vertical wall.It can well simulate the complex elastoplastic behavior and fracture process of rock materials.Besides,the local CFEM method is used to insert interface elements only in areas with NFs distribution according to geological data,which reduce the degree of stiffness reduction.The results showed the vertical in-situ stress difference,cohesion and internal friction angle of NFs are positively correlated with the HFs penetration ability.When the intersection angle is large(greater than 20 degrees),the intersection angle is positively correlated with the HFs penetration ability while the intersection angle is very small(less than 20 degrees),due to the interaction of the local stress field between the NFs and the HFs,the HFs will penetrate the NFs.In terms of construction parameters,the viscosity and flow rate of fracturing fluid are positively correlated with the penetration ability of HFs,while the distance of injection point is negatively correlated with the penetration ability of HFs.The results of this study can provide a deeper understanding of the law of HFs propagation in laminated shale and the influence of NFs on HFs propagation.
发布时间：2026-01-28
61. 生物炭改良黄河泥沙持水性能的试验研究
摘要： 通过生物炭改良技术，探究生物炭种类及粒径对黄河泥沙持水性能的影响。采用竹子、水稻壳、核桃壳、木质、玉米秸秆、玉米芯、芦苇等 7个植物源的生物炭，和 0.05 mm、0.18 mm、0.5-1 mm、1-3 mm、3-5 mm、5-8 mm等6 个粒径梯度的竹类生物炭，掺入黄河泥沙中，形成生物炭与黄河泥沙混合样品。随后对混合样品的持水性能及微观结构进行测试分析。结果表明：生物炭粒径能够极大地影响黄河泥沙的持水性能，存在对黄河泥沙持水性能改良效果的临界值;生物炭种类对黄河泥沙持水性能有影响，且能够影响其粒径与持水性能的关系。上述发现可通过微观特征如孔径分布解译。该研究对实现碳封存和区域黄河泥沙资源利用提供一定的理论依据。
发布时间：2026-01-28
62. 弱胶结砂岩微观结构控制下可注性研究
摘要： 弱胶结砂岩涌(突)是西部矿山绿色高效开采的重要威胁，因弱胶结砂岩过水孔道结构和连通性复杂，传统注浆方式下减渗效果较差。因此，开展可注性研究并确定合理的注浆材料是弱胶结砂岩水害治理不可或缺的环节。本文以鄂尔多斯矿区某矿井主采煤层顶板砂岩为对象，利用铸体薄片观察、渗透注浆试验和核磁共振分析等手段开展可注性研究。研究表明，砂岩样品为细粒结构，孔隙性胶结，孔隙孔径分布 0.05～0.1mm，孔隙率 6.5～8.5%;水泥与水混合后，水泥颗粒呈现相对独立状态，浆液中的水起到水泥水解及携带运输水泥颗粒的作用，复杂的孔隙结构导致水泥基浆液渗滤效应显著，普通水泥浆和超细水泥浆在此类孔隙地层中可注性均较差。对比注浆前后的核磁共振 T2 谱和图像可知：水泥基浆液注入前后砂岩样品中的大孔隙未发生明显变化;而硅溶胶的注入促使砂岩孔隙度明显降低，可注性约为超细水泥的 5～6 倍。对比硅溶胶注入前后的孔径分布可知，注浆后样品的大孔隙减小、中小孔隙增加。整体上，硅溶胶以注浆孔为中心向周围和深部近似活塞状均匀扩散，局部因连通性好而发生优势扩散，引起小孔充填封堵性好。研究成果初步揭示了弱胶结砂岩的可注性，为注浆材料优选奠定了基础。
发布时间：2026-01-28
63. 基于非连续变形分析(DDA)的深部磷矿开采围岩流变特性与结构稳定性研究
摘要： 深部磷矿开采是响应资源枯竭挑战的关键策略，深部开采面临着围岩高应力、高地温、复杂地质条件等挑战，但其过程中围岩的流变特性和结构稳定性问题成为制约开采安全与效率的主要因素。非连续变形分析(DDA)作为一种模拟岩石块体系统行为的数值方法，为深部开采围岩的力学分析提供了新的视角，能够模拟岩石块体系统的非连续变形和破坏过程，为深部磷矿开采提供了一种新的分析工具。本研究旨在探讨DDA方法在清平磷矿深部开采磷矿围岩流变和结构失稳分析中的应用，以期为清平磷矿深部安全开采提供理论支持和技术指导。 本课题首先回顾了DDA方法的基本原理和发展历程，分析了其在岩石力学领域的应用现状。DDA方法通过将岩土体划分为多个块体，并在块体间设置接触面，模拟块体间的相互作用和运动，从而实现对整个岩石块体系统的力学行为的模拟。该方法特别适用于处理岩石块体系统的大变形、大位移以及复杂的接触问题。接着，本研究针对清平磷矿深部开采的特点，建立了适合于清平磷矿围岩的DDA模型。模型考虑了围岩的非均质性、各向异性以及存在的裂隙、节理等不连续面。通过参数敏感性分析，确定了影响模型预测精度的关键参数，如块体的力学性质、接触面的摩擦系数和粘结强度等。在模型建立的基础上，本文采用DDA方法对深部磷矿开采过程中围岩的流变行为进行了模拟。研究了不同开采条件下围岩应力-应变关系的演化过程，分析了围岩的流变特性及其对开采稳定性的影响。此外，还探讨了开采过程中围岩结构的失稳模式，如岩爆、片帮、冒顶等现象的发生机制。为了验证DDA模型的适用性和预测精度，本研究选取了具有代表性的深部磷矿开采案例进行模拟，并与现场监测数据进行了对比分析。结果表明，DDA 模型能够较好地模拟围岩的流变响应和结构失稳过程，为开采方案的优化提供了科学依据。最后，本文对 DDA 方法在深部磷矿开采中的应用前景进行了展望。提出了 DDA 方法在三维建模、多物理场耦合、长期稳定性评估等方面的研究方向，并讨论了提高DDA计算效率和结果可靠性的技术途径。
发布时间：2026-01-28
64. 清平磷矿缓倾斜薄及中厚深部磷矿体采场地压演化规律与控制
摘要： 磷矿资源作为重要的化工原料，在工业生产中占有举足轻重的地位。然而，随着磷矿开采向深部推进，地压问题日益突出，严重影响矿区安全与资源的可持续开发，其开采过程中的地压问题对矿体的安全开采和资源的有效利用具有重要影响。本研究旨在探讨清平磷矿缓倾斜薄及中厚深部磷矿体采场地压演化规律，并提出有效的控制策略。本研究首先分析了清平磷矿的地质背景和矿床特征，明确了研究区域的地质条件。通过对采场压力的监测数据进行分析，建立了地质力学模型，并运用数值模拟方法，研究了采场地压的分布特征及其与矿体倾角、厚度和开采深度的关系。研究发现，采场地压随矿体倾角的增大而增大，与矿体厚度呈非线性关系，且随开采深度的增加而显著增强。 利用分形维数对地压演化的复杂性进行了量化分析，揭示了地压演化的非线性特征。接着，引入混沌理论，通过混沌动力学分析，探讨了地压演化的内在机制。时间序列预报方法被应用于地压演化趋势的预测，以期为实际开采提供参考。此外，本研究构建了混沌-动态RBF神经网络和混沌-动态时间延迟BP神经网络模型，通过模拟和预测地压演化过程，验证了模型的有效性和准确性。研究结果表明，非线性理论在地压演化规律研究中具有显著的应用价值，能够为磷矿开采地压控制提供科学依据。在采场控制技术方面，本研究提出了合理的采场支护结构设计方案，并结合实际开采案例，分析了采场压力控制策略的有效性。通过对采场稳定性的评价，本研究为清平磷矿的深部开采提供了科学依据。研究结果表明，合理的采场支护和压力控制策略能够有效降低采场地压，提高矿体的开采安全性和资源利用率。最后，结合模型预测结果，提出了一系列地压控制策略，为磷矿开采的安全管理和资源优化提供了新的思路。
发布时间：2026-01-28
65. 龙门山中段清平磷矿深部地下开采岩体移动规律、变形机理与预测
摘要： 龙门山中段清平磷矿作为我国重要的磷矿资源地，其深部地下开采活动对岩体稳定性提出了严峻挑战。本研究课题旨在系统研究清平磷矿深部开采过程中岩体移动的规律、变形机理，并探索有效的预测方法。通过对矿区地质条件的深入分析，结合现场监测数据和室内实验结果，本课题揭示了岩体在深部开采影响下的动态响应特征。龙门山地区地质构造复杂，磷矿资源丰富，但深部开采活动对岩体稳定性提出了更高要求。通过对清平磷矿的实地考察、岩体力学测试、数值模拟分析以及历史开采数据的综合研究，本文揭示了深部开采条件下岩体移动的主要规律，并分析了岩体变形的内在机理。 研究首先对清平磷矿的地质背景进行了详细描述，包括岩层结构、地应力状态、水文地质条件等。在此基础上，采用现场监测技术和室内实验相结合的方法，对岩体的力学性质进行了系统测试，获取了岩体的弹性模量、泊松比、抗压强度等关键参数。通过分析岩体应力-应变关系，揭示了岩体在不同应力状态下的变形特性。进一步地，本文利用数值模拟软件对清平磷矿的开采过程进行了模拟，模拟了不同开采阶段岩体的应力分布、位移场和应变场。通过模拟结果，分析了岩体移动的主要规律，包括岩体移动的方向、速度和范围。研究发现，岩体移动受到多种因素的影响，如岩层倾角、地应力分布、开采布局和支护结构等。在岩体变形机理方面，本文提出了基于微观力学和宏观力学相结合的分析框架。通过有限元模拟，研究了岩体在开采过程中的应力重分布、裂隙扩展和岩桥破坏等过程。研究结果表明，岩体变形是一个复杂的多尺度过程，涉及微观裂隙扩展和宏观岩体结构调整。从微观角度，考虑了岩石内部裂隙的扩展、贯通和岩桥的破坏过程;从宏观角度，分析了岩体整体的应力重分布和变形模式。通过对比分析，揭示了岩体变形的多尺度特性和复杂性。为了提高岩体移动预测的准确性，课题组开发了基于机器学习的预测模型。通过收集和处理历史开采数据，训练了多种机器学习算法，如随机森林、支持向量机和神经网络等。模型的预测结果与现场监测数据进行了对比验证，显示出较高的预测精度和可靠性。该模型综合考虑了岩体的力学性质、开采条件和地质环境等因素，通过机器学习方法对历史数据进行训练，实现了对未来岩体移动趋势的预测。本研究课题的成果不仅为清平磷矿的安全生产提供了科学依据，也为类似地质条件下的矿山开采提供了参考，并可以有效地指导矿山企业优化开采布局，提高岩体支护设计，降低开采风险，保障矿工安全。
发布时间：2026-01-28
66. 基于机器学习的清平磷矿深部岩体稳定性分析
摘要： 随着地表浅层磷矿资源的逐渐枯竭，矿山开采活动逐渐向深部岩体延伸，这无疑增加了矿山开采的难度和复杂性，深部岩体稳定性分析成为制约矿山安全的关键问题。清平磷矿作为我国西南地区重要的磷矿资源，其深部地下开采活动对岩体稳定性提出了更高的要求，基于机器学习的清平磷矿深部岩体稳定性分析成为了当前研究的热点领域。本研究采用机器学习方法，对清平磷矿深部岩体稳定性进行分析，旨在提高岩体稳定性预测的准确性和效率。研究首先收集了清平磷矿的地质数据、岩体力学参数、开采条件等多源信息。通过对这些数据进行预处理和特征工程，构建了适合机器学习模型的输入特征集。 本课题研究采用了多种机器学习算法，包括决策树、随机森林、支持向量机和神经网络等，对清平磷矿深部岩体稳定性进行分类和回归分析。通过交叉验证和模型调优，比较了不同算法在岩体稳定性预测中的性能。研究发现，集成学习方法，尤其是随机森林和梯度提升决策树，在处理岩体稳定性问题时表现出较高的准确率和鲁棒性。为了进一步提高预测模型的泛化能力，本研究引入了深度学习方法，构建了卷积神经网络(CNN)和循环神经网络(RNN)模型，以处理岩体稳定性分析中的时空数据。通过训练和测试，深度学习模型在处理复杂非线性关系方面展现出优势，尤其是在考虑岩体变形和应力分布的时空变化时。此外，本课题还探讨了模型解释性问题，通过特征重要性分析和模型可视化技术，揭示了影响岩体稳定性的关键因素。研究结果表明，岩体的初始应力状态、地质构造、岩性组合、开采方法和支护措施等因素对岩体稳定性具有显著影响。基于机器学习的清平磷矿深部岩体稳定性分析方法能够有效地预测岩体的变形和破坏趋势，并提供科学依据来制定合理的矿山开采方案。与传统的经验模型相比，机器学习模型在预测精度和稳定性方面具有明显的优势。最后，本研究基于机器学习模型，开发了一套清平磷矿深部岩体稳定性预测系统。该系统能够实时接收矿山监测数据，自动进行岩体稳定性评估，并提供风险预警。通过实际矿山案例验证，该系统在预测岩体失稳事件方面表现出良好的效果，为矿山安全生产提供了有力支持。
发布时间：2026-01-28
67. 龙门山中段磷矿集区成矿地质特征及深部动力学
摘要： 龙门山中段清平磷矿床作为我国重要的磷矿资源，为典型的“什邡式”磷矿床，产于泥盆系上统沙窝子组底部，磷块岩与硫磷铝锶矿密切共生，硫磷铝锶矿呈透镜状产出，清平磷矿床位于扬子准地台龙门山—大巴山台缘凹陷龙门山陷褶束漩口凹褶束北东段次级构造—大水闸复式背斜南东翼，受到区域性大断裂—北川～映秀大断裂及彭灌深大断裂的控制。由于古构造格局的控制、边缘断裂的活动，彭灌隆断带的隆起，经历了中寒武世至晚泥盆世的长期风化剥蚀，使早期形成的含磷层遭受化学和机械作用的破坏，经过筛选、富集，提供了丰富的矿源，并就近就地堆积于没于水下的古喀什特丘状台地中，为磷块岩的沉积再造提供了有利的古地理环境。早期经过风化剥蚀的磷质一部分以碎屑形式，一部分被海解，继续再堆积。 本研究聚焦于龙门山中段磷矿集区，旨在深入分析其成矿地质特征及深部动力学机制。通过系统的地质调查、岩石学研究、矿物学分析、地球化学测试以及地质年代学研究，本研究揭示了磷矿床的形成与区域构造演化、深部地球动力学的密切联系。龙门山中段地区地质构造复杂，其磷矿床的形成与多期次的构造运动、以及沉积等作用紧密相关。研究结果表明，磷矿床主要分布在龙门山构造带的断裂带附近，这些断裂带为成矿物质的迁移和富集提供了通道。磷矿的形成时代主要集中在中生代，与区域的构造活动高峰期相吻合。地球化学分析显示，磷矿石中的主要元素分布特征与成矿环境的氧化还原条件、酸碱度以及成矿流体的性质有关。此外，本研究还探讨了磷矿集区的深部物质循环和能量转换机制，这些过程对磷矿床的形成起到了关键作用，为理解该区域磷矿的成矿动力学提供了新的视角。通过对深部地质过程的分析，本研究为理解磷矿床的成因提供了新的理论基础，对于指导磷矿资源的勘探和开发具有重要意义，并为该区域磷矿资源的勘探和开发提供了科学依据。
发布时间：2026-01-28
68. 川西龙门山中段清平磷矿床深部地应力特征及岩体稳定性分析
摘要： 川西龙门山中段是四川省的“富矿”带，以非金属矿产为主，特别是这里的磷矿资源在我国磷化工产业中占有举足轻重的地位，现有磷矿石地质储量 11亿吨，其中工业储量2.2147亿吨，上世纪60 年代初国家就开始在龙门山磷矿资源勘探和开采。龙门山中段清平磷矿床作为我国重要的磷矿资源，为典型的“什邡式”磷矿床，产于泥盆系上统沙窝子组底部，磷块岩与硫磷铝锶矿密切共生，硫磷铝锶矿呈透镜状产出，川西龙门山中段清平磷矿深部地应力特征及岩体稳定性对于矿山的可持续开发和安全生产具有重要意义。 本研究聚焦于中国西南地区的清平磷矿，旨在分析其深部地应力特征及岩体稳定性。通过对清平磷矿区的地质资料进行综合分析，结合现场钻孔应力测量、岩石力学试验以及数值模拟方法，本研究揭示了矿区深部地应力场的分布规律及其对岩体稳定性的影响。 首先，研究课题组在矿区布置了一系列钻孔，采用应力测量仪器对深部地应力进行了精确测量。结果显示，清平磷矿区存在显著的地应力异常区域，这些区域与矿体的分布、岩性变化以及断层活动密切相关。地应力场的三维建模进一步揭示了地应力的非均匀分布特征，以及与矿区构造地质背景的关联性。其次，通过对采集的岩石样品进行室内力学试验，研究了岩石的力学性质及其在不同应力状态下的变形行为。试验结果表明，岩石的抗压强度、抗拉强度和弹性模量等参数在不同地应力条件下表现出明显的差异，这些差异对岩体的稳定性具有重要影响。此外，运用有限元数值模拟方法，模拟了清平磷矿区在不同开采条件下的地应力变化和岩体变形过程。模拟结果表明，开采活动会改变原有的地应力场，可能导致岩体的局部应力集中和破坏。通过对模拟结果的分析，研究课题组提出了一系列岩体稳定性控制措施，包括合理的开采顺序、支护结构设计以及应力释放技术等。本研究综合考虑了地质条件、地应力特征和岩体力学性质，对清平磷矿区的岩体稳定性进行了综合评价。评价结果为矿区的安全生产提供了科学依据，并为类似矿山的地应力研究和岩体稳定性分析提供了参考。
发布时间：2026-01-28
69. 丽江黑龙潭泉群修复中地下水位作为补水控制信号的研究与应用
摘要： 文章以丽江黑龙潭为例，研究岩溶地区泉水修复补水控制过程。基于九子海洼地为黑龙潭泉群主要补给来源这一基本判断，从宏观的地形地貌、地层岩性、地质构造、岩溶现象和地下水位动态变化规律入手;首先明确拟采用作为补水控制信号的水文观测井与目标泉群属于同一地下水系统;而后分析观测井地下水位变化规律与目标泉群流量变化规律具有良好的相关性，可作为补水控制井。通过泉群目标状态的拟定-对应补水控制井水位-考虑补水过程提前量时间-修正补水控制井水位这一过程，确定考虑补水时间过程的补水控制井信号水位为 2409.41m，最终实现考虑补水时间过程，以观测井水位数据为控制信号的补水过程实时精准控制。
发布时间：2026-01-28
70. 示踪试验在岩溶大泉修复中的应用——以丽江黑龙潭为例
摘要： 为了查明云南丽江黑龙潭泉域九子海洼地补给区地下水与周边泉水的连通关系，提供泉水修复的科学依据，采用人工化学示踪方法，选取碘化钾作为示踪剂，开展了一次大型地下水示踪试验。根据试验数据计算地下水渗流速度，并分析黑龙潭泉域地下水系统结构特征。结果表明：九子海洼地补给区地下水与黑龙潭泉群和古城泉群具有显著的连通关系，与清溪泉群和白浪花泉群不存在连通关系，九子海至黑龙潭和古城的地下水渗流速度分别为 405.86～1077.84m/d、349.96～629.09m/d。九子海洼地为黑龙潭泉域地下水系统的主要补给区，同时也可作为黑龙潭泉水修复的有效注水点，接受补给后，主要通过深层岩溶管道向南运移至黑龙潭-古城方向，其中黑龙潭泉群为系统的排泄天窗。
发布时间：2026-01-28
71. 土体洞室开挖的力学参数敏感性分析
摘要： 为了研究围岩土体力学参数对洞室围岩稳定性的影响规律，以有限差分法为基础，应用 FLAC3D软件，建立了兼顾时空效应的地下洞室开挖过程的数值计算模型，并确定模型中的弹性模量、内摩擦角、黏聚力为洞室稳定性的影响因素。通过模拟洞室围岩的弹性模量、内摩擦角、黏聚力变化时洞室开挖的全过程，并借助系统分析中的敏感性分析方法，分析弹性模量、内摩擦角、黏聚力对洞室围岩土体应力、位移影响的敏感性。通过对不同参数敏感度因子的比较，确定了洞室围岩土体应力、位移对影响因素的敏感性排序：黏聚力＞内摩擦角＞弹性模量。
发布时间：2026-01-28
72. 利用地下水潮汐响应评价和监测CO2地质封存中的上覆盖层封闭性
摘要： 碳地质储存(CGS:Carbon Geological Storage)是缓解二氧化碳排放对温度、气候、海平面和生物多样性影响的重要的全球性措施。监测CGS泄漏和储存对含水层-隔水层系统水文地质参数产生的影响对碳封存的管理和长期规划具有重要意义。在这项研究中，基于地下水监测和建模处理，我们展示了水位对潮汐加载响应的监测手段的价值。我们仔细研究了如何利用监测数据来计算随时间变化的水平向和垂直向的渗透率，以及如何独立检测含水层-盖层系统中的随时间变化的裂缝分布。基于水位对地球潮汐响应的探测方法具有侵入性较小、方便、经济(因为使用现有的地下流体观测井)和时间连续的特性。我们展示了如何使用地下水观测来检测含水层泄漏(盖层封闭性)和周围断层和裂缝的分布，这是评估地质二氧化碳封存措施的两个最重要而未解决的问题。
发布时间：2026-01-28
73. 裂隙岩体三维峰前断裂本构及各向异性弹性模量与泊松比研究
摘要： 在结构面迹长、间距服从双参数负指数分布以及对迹长进行统计区间[α1，α2]积分的基础上，结合室内岩石力学实验，建立了改进的岩体统计本构模型，主要描述含有复杂裂隙的岩体的“峰前应力应变关系”。通过引入剩余剪应力比h，建立起了结构面产状与地应力之间的函数关系，量化了主地应力方向、岩体结构面产状对岩体力学性质各向异性的控制性作用。当地应力方向发生变化时，剩余剪应力比h发生变化，进而引起岩体应力应变曲线发生变化。计算了某水电站坝基岩体的应力应变曲线和岩体在不同主应力方向下弹性模量的各向异性特征。结构面的存在使得岩体的力学性质呈现明显的各向异性，主地应力方向与岩体结构面产状的组合关系对这种各向异性起着控制作用。
发布时间：2026-01-28
74. 基于多源应力数据的滇中地区构造应力场精细化分区
摘要： 区域应力分区细化对于地质构造复杂、地震活跃、应力场复杂多样区域的地壳稳定性及工程稳定性研究具有重要的意义。本文基于滇中地区 2364 个震源机制解数据，分区反演了滇中地区应力场，然后基于反演得到的应力结构类型、应力方向及应力形因子结果，并结合区域构造分区和地震分区等资料，对区域应力场进行了精细划分。结果显示，研究区域的应力场可以细化为 12 个子区域，其中滇中引水线路穿过 5个子区域，最大主应力方向均位于NWW向，应力结构以走滑型断裂为主;对滇中引水线路典型区域深浅部侧压力侧压系数及应力积累指标分析发现，线路中南段穿过侧压力侧压系数较高地区(区域Ⅷ)，应力量值和应力积累程度较高，需要引起重点关注。基于多源应力数据，利用震源机制解反演应力结果，可以较好的对滇中应力复杂区域进行精细化分区，为工程建设提供技术支撑。
发布时间：2026-01-28
75. 通过深钻孔的天然裂缝数据反演千米尺度地应力
摘要： 地壳内广泛存在着表征着应力信息的不连续结构——天然裂缝。大量观测表明，脆性地壳中处于剪切滑移应力临界状态的裂缝具有显著导水性，而非临界裂隙则大多不具备导水性。我们拓展库仑准则由原先的二元判断模糊化为剪切滑移概率，表征裂缝剪切临界性和不确定性。通过对实际钻井数据的计算和合成数据，剪切滑移概率与裂缝导水性之间的关系得到验证。基于此关系，我们构建了非线性反演方法，输入天然裂缝的导水性特征信息与空间产状信息，采用网格搜索方法，最优化剪切滑移概率与裂缝导水性的匹配度，输出应力方向和相对大小。我们构建了虚拟裂缝岩体，施加设定的应力状态，计算岩体内具有不同内摩擦系数和空间产状的裂缝的剪切滑移概率。并通过裂缝数目、数据误差、导水裂缝比例、裂缝方向多样性四个参数，生成不同数据。验证本方法的正确性和稳定性，以及数据多样性对反演结果的影响。最后，我们对四口千米尺度科学钻井，Cajon Pass，Long Valley，NTS，KTB所拾取的天然裂缝数据的多样性进行分析，并用于反演获得远场应力方向和相对大小，结果与原位独立测量结果高度吻合。总体而言，该研究明确了裂缝剪切滑移概率与导水性之间的相关性，构建非线性方法反演地应力，并讨论数据多样性的影响。
发布时间：2026-01-28
76. 龙门山断层带内方解石机械双晶研究及对断层摩擦系数启示
摘要： 摩擦系数作为断层滑动的重要参数，对断层稳定性和地震危险性评估具有指示意义，摩擦系数的获取是断层研究的重要内容之一。本研究通过统计龙门山断裂带地表断层岩中的方解石机械双晶密度，估算了断层岩所承受的历史最大差应力，进一步计算了断层的滑动摩擦系数。统计结果显示，断层岩中方解石双晶密度随距滑动面的距离减小呈明显升高的趋势，破碎带内为 87.39±35mm-1，滑动面附近为218.63±36mm-1，计算出的差应力分别为 182.28±25MPa和 288.30±25MPa，该特征表明断层滑动面附近持续承受差应力。用于双晶统计的样品采集于灰岩质断层岩中，以往地质调查资料显示这些断层岩的历史最大埋深约为 5km。综合上述深度和差应力值，以及前人对该区域构造应力的研究结果，计算得到龙门山断裂带在水平和逆冲滑动时的稳态摩擦系数分别为 0.61 和 0.13.上述计算采用的应力值为断层岩所承受的历史最大应力，因而给出的摩擦系数为稳态滑动摩擦系数上限。该结果与实验观察结果以及科学钻探研究结果一致，表明通过机械双晶估算断层稳态摩擦系数的方法具有可行性。
发布时间：2026-01-28
77. 干燥条件下滑距对断层破裂特征的影响
摘要： 粗糙断层的摩擦性质受断层面粗糙度与断层泥共同影响，断层滑动产生磨损并伴随着断层面粗糙度及断层泥的改变，进而影响断层破裂及失稳特征。因此，研究断层滑距对其破裂和失稳特征的影响，有利于评估不同成熟度断层的发震特征。实验室利用同一花岗闪长岩样品，在平均正应力为～6MPa 条件下进行了一系列不同加载速度的实验，结果揭示，断层失稳前破裂经历稳定扩展与加速扩展两个阶段，其中稳定扩展速度与断层滑距无关，而加速扩展速度受加载速度与断层滑距交叉影响。在相同加载速度下，破裂加速扩展速度及断层失稳峰值滑动速度均随断层滑距的增加而上升。基于速度与状态依赖的摩擦定律对实验宏观加载曲线进行拟合，得到各粘滑事件的摩擦参数拟合值，结果显示b-a随滑距的增加出现明显上升，预示断层稳定性随滑距的增加而减小。实验结果提示，对于粗糙断层，滑动量的增加可能会使其更不稳定，即更容易发生破坏性地震。
发布时间：2026-01-28
78. 流体辅助的矿物反应对斜长石-辉石组合脆塑性转变影响的实验研究
摘要： 天然断层带中普遍存在水岩反应，新生成的含水矿物具有较低的力学强度，会引起不同程度的断层强度弱化，对断层滑动的稳定性有重要的影响。本研究开展了基性岩组成矿物在高温高压条件下剪切变形过程中的水岩反应实验研究，并对实验样品进行详细的微结构分析。实验发现，在低孔隙水压 30 MPa条件下，实验样品中斜长石和辉石强烈破碎形成局部化的剪切带，伴随着矿物颗粒压溶析出。在高孔隙水压 100 MPa条件下，观察到斜长石和辉石普遍存在溶解反应界面，不同流体成分对水岩反应产物和摩擦强度具有显著影响。在纯水流体环境下，斜长石和辉石发生溶解-沉淀反应生成新的斜长石和辉石;在富铁流体环境下，辉石反应生成富铁辉石，斜长石反应生成绿泥石;在富镁流体环境下，辉石反应生成滑石，斜长石反应生成绿泥石;矿物水岩反应速率由颗粒碎裂流和压溶驱动。本研究从室内实验拓展到实际断层，云南丽江-小金河断裂带玄武岩断层镜面样品分析发现水岩反应生成透闪石-阳起石和绿泥石蚀变产物，为断层基性岩组成矿物水岩反应提供直接证据;对甘肃老虎山断裂断层泥样品开展摩擦实验，发现含绿泥石的断层泥的摩擦系数为 0.46-0.57，远低于斜长石和辉石的摩擦系数 0.7，证实了蚀变矿物对断层弱化作用。本研究结果为下地壳和大洋俯冲带断层弱化及稳定性提供了重要的实验证据。
发布时间：2026-01-28
79. 微震监测在地基土体变形预测中的有效性研究
摘要： 广东省梅州市位于华南地震内带，近年有多达 1000 次的大小型地震，属于弱震带地区，本研究选取“全国综合减灾示范社区”大埔县丰溪林场七里溪村作为实地监测点，该地区地质构造复杂，地基土体类型多样，易受到地质灾害，为研究地基土体在地壳运动时变形程度的理想区域。本研究通过微震监测岩体破裂产生的震动或其他物体的震动，对评估结构地震响应的不同方法进行了详细的比较分析，重点关注最大位移和倒塌评估。比较了通过模态谱分析、非线性动力学分析和应用于特定结构的增量推移分析获得的结果。研究发现，时间长短的选择和对延展性的考虑对于获得准确的预测至关重要。对建筑物响应的非线性动力学分析结果表明，地震将对所研究的结构产生毁灭性影响，突出了有限元方法建模在预测塑性铰链形成和评估结构安全性方面的重要性。这些发现凸显了利用多种分析方法和详细建模来充分了解结构的地震行为并确保对极端事件有足够的抵抗力和稳定性的重要性。
发布时间：2026-01-28
80. 利用地下水潮汐响应评价和监测CO2地质封存中的上覆盖层封闭性
摘要： 碳地质储存(CGS:Carbon Geological Storage)是缓解二氧化碳排放对温度、气候、海平面和生物多样性影响的重要的全球性措施。监测CGS泄漏和储存对含水层-隔水层系统水文地质参数产生的影响对碳封存的管理和长期规划具有重要意义。在这项研究中，基于地下水监测和建模处理，我们展示了水位对潮汐加载响应的监测手段的价值。我们仔细研究了如何利用监测数据来计算随时间变化的水平向和垂直向的渗透率，以及如何独立检测含水层-盖层系统中的随时间变化的裂缝分布。基于水位对地球潮汐响应的探测方法具有侵入性较小、方便、经济(因为使用现有的地下流体观测井)和时间连续的特性。我们展示了如何使用地下水观测来检测含水层泄漏(盖层封闭性)和周围断层和裂缝的分布，这是评估地质二氧化碳封存措施的两个最重要而未解决的问题。
发布时间：2026-01-28
81. 基于颗粒离散元的页岩各向异性微观机理研究
摘要： 从矿物尺度理解页岩力学各向异性，对非常规油气资源的高效开发具有重要意义。基于页岩矿物组分和微观结构特征，本文利用颗粒离散元理论系统研究微裂纹和柔性矿物(有机质、黏土)对页岩力学各向异性的影响。在构建页岩颗粒离散元模型时，通过在刚性基质中填充具有一定方向性的较小颗粒显式模拟有机质矿物形态，采用平节理接触模型(Flat Joint Model)分别模拟先存微裂纹、黏土矿物及其定向性特征。本文以两种北美页岩(Eagle Ford、Haynesville)为例，探究二者在柔性矿物总含量相近的情况下，杨氏模量呈现显著差异性的原因。基于室内力学试验，首先确定页岩颗粒流离散元模型的细观参数，并通过数值模型参数敏感性分析，定量研究微裂纹、有机质矿物和黏土矿物对 Eagle Ford 和Haynesville页岩力学各向异性的影响。结果如下：(1)提出确定岩石裂纹闭合应力的新方法，建立张开微裂纹性质(裂纹模量、裂纹张开度、裂纹方向)与闭合压力的联系;(2)同等含量的有机质较黏土矿物对页岩杨氏模量的影响更大，且在柔性矿物总含量相同时，有机质含量增大显著降低试样杨氏模量;(3)黏土矿物的定向性控制页岩各向异性，当有机质以及黏土矿物含量不变时，黏土定向性增强可增加水平试样杨氏模量、降低垂直试样杨氏模量。本文为研究页岩各向异性的微观机理提供了离散元模拟新手段。
发布时间：2026-01-28
82. 渐变晶粒花岗岩单轴压缩破坏特征：基于GBM建模的PFC2D模拟研究
摘要： 侵入型花岗岩脉常呈现渐变晶粒特征(表层-深层岩浆的降温速度和内部压力存在差异)。为研究渐变晶粒花岗岩在单轴压缩条件下的物理力学和次生破坏发展特征，基于Grain-based model建立了4种渐变晶粒花岗岩模型(常规均匀晶粒、单向扩大晶粒、由内至外渐缩晶粒和渐扩晶粒)并开展PFC2D数值模拟研究。结果表明：1)相较于以往基于平行粘结模型的模拟结果，平节理模型对花岗岩应力应变曲线的复现效果更好，且四类岩样在压密和弹性阶段呈现相同的变化趋势和特征应力;2)渐扩晶粒模型的峰值强度明显高于其他几组结果，渐变晶粒模型在峰后阶段残余应力呈现骤降，而均匀晶粒模型则保持在较高水平;3)均匀晶粒和单向扩大晶粒模型的晶内和晶间裂纹比例相近，渐变晶粒模型拥有更少的不同晶粒间裂纹，以及更多的同类晶粒间裂纹;4)宏观断裂结构出现在拥有较大晶粒尺寸的加载端附近，包括单向扩大晶粒模型的大体积晶粒端、常规模型和渐扩晶粒模型的上下端;反之，较小晶粒区域的次生裂纹密集程度相对较弱，难以形成贯通的宏观破坏面。综上可知，三种渐变晶粒模型在强度特征、宏观破坏发展以及晶粒尺度破坏等方面与常规均匀晶粒模型存在较大差异，相关研究成果可为类似工况下的资源开发和安全施工提供重要参考。
发布时间：2026-01-28
83. Angle and size adjustable large-scale dynamic monitoring similar simulated experiment system for 3D mining-induced fractures
摘要： In order to enrich similar simulated experiment study methods on spatiotemporal evolution characteristics of mining-induced fracturing and fractures(MF)in mining and geotechnical engineering,this paper presents a large-scale laboratory angle and size adjustable dynamic monitoring SSE system for 3D-MF(3D-LADMF)which is composed of four subsystems,i.e.,the active electro-hydraulic servo hydraulic loading-counterforce subsystem;angle and geometry size adjustable sample chambers;the measurement-control subsystem composed of MaxTest-Load software with 13 control channels,data acquisition sub-subsystem with 128 channels,and the multilevel dynamic monitoring sub-subsystem of 3D-MF;Large area caving machines and tools under tri-axial loading as well as other accessory devices.The features of the 3D-LADMF focus on locating loading-counterforce subsystem in ferroconcrete counterforce pond below the floor,which not only reduced the height of device to easily climbing,but also improved stability.Test specimen can be always under tri-axial loading in the whole process of the experiment,and it's fairly convenient to realize diversified caving and observation with opening or closing the 8 mid-front openings across counterforce wall to sample chamber and equipped caving machines&tools.Through a pair of synchronous telescoping large-tonnage hydraulic jacks and screw hole arrays flexibly setting,large inclination angle ore&rock can be easily well simulated with 0～45° steplessly adjustable angle of the sample chambers and the geometry size also can be adjusted within 3 m×3 m×3 m,2 m×2 m×2 m,1 m×1 m×1 m,et al,thus the 3D-LADMF can meet with experiment requirements under different working conditions and increase equipment usage accordingly.Multichannel data acquisition system is compatible with majority of stress and displacement sensors and data real-time capturing,transmitting and displaying with equipped MaxTest-Load measure-control software which possesses both stress and displacement individual control and self-programming function,and most importantly the holding time can be set arbitrarily to realize tri-axial uniformly or non-uniformly distributed loading by freely group control and full-closed loop control with high precision.Test results shown that 3D-LADMF accords with design accuracy,and what matters is how to use a set of loading-counterforce system and measurement-control system to realize both angle and geometry size adjustable and diversified 3D caving&observation under tri-axial loading in the whole process of the similar simulated experiment.The presented 3D-LADMF creates a favorable test condition for the research of non-linear dynamics problems in geotechnical engineering and especially the spatiotemporal evolution characteristics research of deep coal and rock 3D-MF,which is of wide utilizable prospect in large-scale dynamic monitoring similar simulated experiment in the future.
发布时间：2026-01-28
84. 一种模拟类岩石材料不可逆滑动摩擦变形的弹塑性离散虚内键模型
摘要： 岩石类材料在细观尺度上是由不同的矿物颗粒胶结而成的。这种材料破坏的微观机理主要为颗粒的破碎以及颗粒间界面的脱粘。为描述类岩石材料的断裂和不可逆变形行为，本研究建立了一种简单的不可逆滑动摩擦界面模型来表征颗粒间的脱粘和塑性变形。矿物颗粒的变形由离散虚内键模型来描述，并且假设是线弹性的。为验证模型的有效性，本研究分别开展了三轴压缩实验模拟、半圆形试样三点弯实验模拟以及拉剪实验模拟。结果表明，该模型能够很好地模拟岩石类材料峰前硬化和峰后软化行为，同时能再现材料在受压条件下的剪胀特性。半圆形试样三点弯实验和拉剪实验模拟结果表明，该模型能够有效地模拟类岩石材料的脆性断裂和裂纹扩展行为，模拟结果和实验具有较好的一致性。本研究通过构建一种基于离散虚内键的不可逆滑动摩擦界面模型，为有效模拟类岩石材料弹塑性变形和断裂提供了新的思路，未来可将该模型进一步应用于水力裂缝扩展模拟研究。
发布时间：2026-01-28
85. 让压自恢复锚索加固边坡的振动台试验
摘要： 为了研究新型让压自恢复锚索的抗震性能及动力响应，开展了让压自恢复锚索加固边坡和常规锚索加固边坡的振动台对比试验。通过对锚索轴应变小波包分解发现，地震荷载的第1 频段(0.1-6.26 Hz)是引起锚索轴应变增加的主要频段，让压自恢复锚索的抗震机构在此频段发挥重要减震作用。当地震加速度较小时，常规锚索加固边坡展现出较好的整体性能，随着地震加速度增大，常规锚索发生失效，让压自恢复锚索加固边坡的抗震优势逐步显现。通过模态分析发现让压自恢复锚索加固边坡的振动模式相对于传统锚索加固边坡更为复杂，常规锚索在地震加载初期即发生断裂，边坡过早失去防护，后续加载过程中边坡内部出现累计损伤，其整体性刚度远低于抗震锚索加固边坡。让压自恢复锚索抗震机构在边坡锚固结构失效过程中展现了较好的轴力调节能力，相对于常规锚索的集中破坏，让压自恢复锚索呈渐进式破坏。此外，提出了一种让压自恢复锚索与负泊松比及自适应锚索的联合抗震技术来提高锚固边坡的抗震性能。研究成果为锚索加固边坡的抗震优化设计提供了一种新方法和思路。
发布时间：2026-01-28
86. 基于结构面自动识别和多尺度离散裂隙网络建模的高陡边坡稳定分析方法
摘要： 边坡几何形状和复杂裂隙系统分布特征对岩质边坡稳定性具有显著影响，构建准确的三维地质模型是岩质边坡三维稳定分析的关键，然而结构面中赋存的巨量细小裂隙会显著增大模型构造难度并降低计算效率。本研究提出了一种融合真实结构面自动识别技术与三维多尺度裂隙网络分层建模手段的岩质边坡工程地质模型概化方法。首先开发模糊聚类算法以自动提取真实结构面信息，并统计出优势结构面组数和空间分布规律。然后采用蒙特卡洛随机方法生成与真实结构面具有相同统计特征的复杂三维裂隙网络系统，并按迹长对裂隙网络进行多尺度分类。针对数量最多且最影响计算效率的细小裂隙，本研究采用合成岩体技术确定具有等效岩体特性的表征单元体以对具有复杂裂隙的岩质边坡工程地质模型进行合理地概化。对飞水岩料场边坡开挖稳定性分析评价的应用实践中发现该套方法在概化工程地质模型的过程中非接触扫描自动化高、结构面识别效果高效准确，模型计算准确高效、稳定性分析评价可靠。将该方法运用于高陡岩质边坡开挖稳定分析是行之有效的，对复杂岩体边坡工程评价和防灾减灾具有重要意义。
发布时间：2026-01-28
87. 隐伏顺层边坡滑剪破坏机理与锚固效果评价方法
摘要： 隐伏顺层岩质边坡由于结构面向下隐入坡脚，坡体内容易集聚能量孕育大型滑坡，但是边坡失稳破坏机理不清晰，锚固评价方法亦不完善。基于现场地质调查、室内模型试验和离散元数值模拟，阐明隐伏顺层边坡滑剪破坏机理，揭示锚杆/锚索的抗力贡献和隐伏岩层强度对边坡稳定性的协同控制机理，建立隐伏顺层边坡锚固力学模型，提出加锚隐伏顺层边坡量化评价方法，最后开展了不同锚固参数对边坡锚固效果的影响分析。研究结果表明，全长黏结型锚杆/预应力锚索增加了滑体的抗滑能力;锚杆加固隐伏顺层岩质边坡存在一个最优锚固角度，这个角度近似为层面摩擦角值大小;加锚隐伏顺层边坡的稳定性随锚杆直径增大呈幂函数的提高趋势;数值模拟和理论计算结果吻合较好，验证了所提分析方法的合理性和准确性。研究成果对该类边坡的稳定性评价和治理设计具有指导意义。
发布时间：2026-01-28
88. 青藏高原东部大型滑坡的活动构造控灾成灾机制
摘要： 大型特大型滑坡成灾机理复杂、危害严重，关于其早期识别、机理研究和风险防控一直是学术界和工程界的难题。由于大型特大型滑坡影响因素多，以往关于其发育特征与形成机理等控灾机制往往集中于降雨、地层岩性、地震等单因素分析，而从区域地壳稳定性等多因素控灾作用机制的研究较少。本文在青藏高原地质灾害发育分布特征分析研究的基础上，建立了一种考虑地形陡变带特征的区域地壳稳定性评价方法，进一步提出了大型特大型滑坡灾害的区域地壳稳定性控灾机制，并从复杂地质构造、特殊岩土体结构、强烈地震、断裂蠕滑等内动力影响因素方面分析了区域地壳稳定性对大型特性滑坡的孕灾、控灾、诱灾和促灾机制。研究结果对于破解青藏高原大型特大型滑坡灾害的成因机制，促进特大滑坡灾害的成灾机理与风险防范研究具有重要理论和指导意义。
发布时间：2026-01-28
89. 冰岩碎屑流冲击力学机制的试验研究
摘要： 冰岩碎屑流超强流动性和超强冲击破坏力的物理机制尚不明确，基于室内缩尺模型试验，定性开展不同含冰量的冰岩碎屑流运动和冲击过程模拟，分析流速、流深、冲击高度、冲击力随含冰量的演化特征，明确含冰量对冰岩碎屑流流动性和冲击特性的影响。试验结果表明：冰岩碎屑流内摩擦角随含冰量的增加而减小，冰岩碎屑流的流速、流深和冲击挡墙高度随之增加，冰岩碎屑流的流动性得到提高;随着含冰量增加，冰岩碎屑流动力指标增加，但密度减小，使得冰岩碎屑流的最大冲击力随着含冰量的增加呈现出先增加后减小的特点，且含冰量在40%时达到最大值。理论分析表明，冰岩碎屑流的冲击力可以基于动力分量与静力分量之和的冲击力模型进行计算。
发布时间：2026-01-28
90. 流域型滑坡堵江溃决洪水灾害链预测：——以白格滑坡为例
摘要： 2018年10月和11月在西藏自治区江达县白格村金沙江右岸同一地点，先后发生两次大规模山体滑坡并形成堵江堰塞湖，堰塞湖回水及溃坝引发的洪水淹没了上下游多个乡镇和村落，并对下游梯级电站的修建造成了巨大影响。遥感影像和实地调查分析揭示，两次滑坡后周缘残存大量潜在不稳定岩土体，特别是 2022年12月左后缘残留体再次发生滑塌形成大量滑槽堆积体，观测表明上述岩土体未来仍存在发生失稳、导致滑坡堵江及次生灾害链形成的可能。为了评估和预测残留体失稳堵江及其引发的连锁灾害过程对叶巴滩电站的影响，本文利用RAMMS、DB-IWHR和HEC-RAS数值模拟手段，基于残留体发展趋势进行组合，对不同组合堰塞湖形成-溃坝-洪水演进灾害链进行了研究。结果表明：(1)两次滑坡事件后，滑坡周缘残留岩土体仍处于内部应力调整和缓慢变形，具有进一步失稳的趋势，最新地勘和监测资料显示，K1-1、K1-2、K1-3、K2-1、K2-2和K3区残留体存在较大失稳堵江风险;(2)组合9 作为最不利工况，残留体规模 435.11×104m3，预测失稳滑坡堵江形成的堰塞体溢流坝高为 48m，堰塞体溃决峰值流量 13079.35m3/s，演进至叶巴滩电站洪峰流量衰减至 9873.03m3/s，演进时间稍有推迟。研究结果为白格滑坡再次堵江溃决洪水灾害风险预测、应急处置方案制定提供参考依据。
发布时间：2026-01-28
91. 滑坡碎屑流消能桩结构动力计算与设计方法
摘要： 滑坡碎屑流由于体积大、速度快和运动距离远的特性，常常在下游造成较大破坏形成严重的自然灾害。基于消能桩与滑坡碎屑流结构的动力相互作用过程，采用功能原理和结构力学方法，推导了消能桩对滑坡碎屑流能量耗散的理论计算模型。首先，通过冲击力计算模型获得滑坡碎屑流冲击力的垂向分布;其次，由悬臂梁挠曲变形的关系确定其抗弯反力;然后，根据滑坡碎屑流在坡面上流动的面积、厚度估算消能桩的反力，以及在反力方向上碎屑流通过的距离;最后，计算单根桩的动能耗散量。采用推导的公式进行消能桩的优化设计：综合考虑下游防护对象的位置和滑坡体的堆积位置，计算消能桩的“消能效益”，确定消能桩的数量;根据最大块石的冲击力作用，计算需要消能桩的排数，从而确定消能桩的排布设计。选取一个滑坡碎屑流实例，采用上述理论计算模型设计消能桩，计算出消能桩的数量和排数，并根据计算结果进行优化布设。结果表明，该模型适用于消能桩的优化设计与应用。
发布时间：2026-01-28
92. 重庆市极端强降雨条件下坡面流灾害失稳模式及影响范围预测研究
摘要： 2023年7月4日，重庆市万州区遭受有气象资料记录以来的特大暴雨袭击，日降雨量达到 261.2毫米，其中 4时至7时降雨量高达 200.8毫米，诱发暴雨洪涝、地质灾害等致19人死亡，其中多为坡面流灾害造成人员伤亡。本文聚焦极端强降雨工况下重庆区域内坡面流灾害发育规律，以地形地貌、地质构造、坡体结构、岩性组合、植被覆盖、水系径流等为基本要素，结合岩土力学、地貌学、工程地质学、流体力学、分形几何学等交叉学科内容，通过复盘总结、现场调查、地质分析、数值计算等手段分析了坡面流孕灾关键要素。研究结果表明：1.从失稳破坏模式划分，坡面流灾害可以进一步划分为坡表侵蚀型、崩滑刮铲型、沟岸侧蚀型;2.小流域边界范围、水系分布、地形地貌等具有明显分形特征，利用分形维数定量刻画小流域坡面流发育程度具有实用价值;3.基于沟谷特征、坡体堆积物、地形高差、坡体结构等构建了坡面流灾害失稳模式、识别方法、影响范围预测模型，为坡面流灾害的机理认识和重庆市防灾减灾工作提供参考。
发布时间：2026-01-28
93. 格林函数反演泥石流石块冲击力的光纤传感试验方法
摘要： 梳齿坝等结构体在受到泥石流石块撞击时可被简化为悬臂梁。基于悬臂梁变形的静力学理论方法是求解石块撞击悬臂梁的冲击力的主要方法之一，但它无法反应泥石流石块撞击结构的动力学场景。针对石块撞击悬臂梁的动力学特性，本研究基于光纤光栅传感技术，通过落锤模拟泥石流中的石块，开展了 7组不同工况的落锤冲击实验，并通过格林函数对落锤的冲击力时程进行反演。结果表明：格林函数能有效反演石块撞击悬臂梁的冲击力时程。冲击力反演结果的精度受制于解调仪的采样频率，其试验标定的误差为15.3%，静力学法计算结果比本文计算结果高3-5倍。因此，本研究在解决了如何描述泥石流石块撞击悬臂梁的动力学特性这一科学问题的同时，反演结果也进一步获得提升，可有效为泥石流防治工程设计提供理论基础。
发布时间：2026-01-28
94. 基于固液耦合的滑坡碎屑流侵蚀流化机理研究
摘要： 干燥的滑坡碎屑流在动力传递过程中，往往会在坡面或者沟道内，与松散、高含水基底物质发生剧烈动力侵蚀作用，导致碎屑流流动规模急剧增加，对重要工程和人员生命产生巨大威胁。同时，随着间隙流体和固体颗粒被夹带汇入碎屑流底部，两者发生物质交换，使得流动从单相转变为固液两相状态，从而对碎屑流的流变力学行为产生重要影响。然而，目前对碎屑流流化机理研究甚少。基于光滑粒子流-离散单元-有限元耦合(SPH-DEM-FEM)理论，在大型物理模型试验基础上，针对不同含水率工况，围绕干燥碎屑流与基底物质的复杂动力学过程，开展耦合数值模拟研究。结果表明：碎屑流前缘与基底接触作用主要表现为冲切破坏和犁切作用，接触面以剪切磨蚀为主，随基底应力和孔隙水压力增加，碎屑流与含水物质裹挟混合，并逐渐表现出流态化特征。侵蚀区在碎屑流冲击加载作用下，基底应力出现了“超前波动”的现象，前缘应力因碎屑流冲切作用表现为急剧升高的趋势，而侵蚀区中部基底应力因颗粒的飞跃，呈现幅度小、持续久的抛物曲线，后缘基底应力表现为峰值较前缘降低的曲线。随着基底物质由干燥工况逐渐向非饱和状态转变，接触面剪应力和含水率呈正相关趋势，基底侵蚀率、碎屑流冲击距离和最终堆积厚度随含水率呈现抛物线状相关关系。研究结果为碎屑流流化机理进行了探讨，并为类似机理研究提供了有效科学思路。
发布时间：2026-01-28
95. 太阳辐射和细根对灌木植被土壤吸力的影响
摘要： 植物根系通过太阳辐射引起的蒸腾作用调节土壤吸力。然而，对累积太阳辐射和吸力之间的相关性知之甚少。此外，在以前的大多数研究中，细根对吸力分布的具体影响并不明确。在这项研究中，采用了一种耐旱和耐水的灌木，即Amorpha fruticose的植被土壤。在自然条件下，对裸土和植被土壤的吸力和体积含水量进行了四个月的监测。结果表明，在累积太阳辐射和吸力之间，从零到 100千帕，几乎是一个线性关系。关于土壤-植物-大气相互作用的建模，这种关系可以在计算给定的太阳辐射条件下的根系吸水方面发挥重要作用。此外，在植被土壤的下层观察到比中间部分更高的吸力，这与以前调查中的植被土壤的结果不同。这是由于下层细根的根系面积指数(RAI)是中层的两倍。重要的是，细根在深层的较大浓度与浅层基岩滑坡上灌木的根系分布相似。细根会通过蒸腾作用增加土壤吸力，从而降低渗透性，增加滑坡的抗剪强度。最终，这些新发现成为评估这种常见滑坡类型稳定性的一个初步步骤。
发布时间：2026-01-28
96. 九寨沟强震区熊猫海—五花海段震裂山体发育特征及崩塌动力学分析
摘要： 位于九寨沟世界遗产保护区内日则沟右岸的熊猫海—五花海段危岩区，历经2008年“5.12”汶川特大地震和 2017年“8.8”九寨沟强烈地震，高位震裂山体发育，崩塌落石频发，成为了“8.8”九寨沟地震后景区重新开放的控制性特大地质灾害点。本文通过现场调查、无人机测绘，查明了震后震裂山体(危岩)空间分布位置、已有崩塌落石堆积特征，并以具有代表性的危岩IV区为例，结合RocPro3D数值模拟，探讨了高位震裂山体(危岩)崩塌落石启动、运动过程，明确了崩塌运动特征和危害程度。结果显示，熊猫海—五花海段震裂山体崩塌落石灾害频发，影响景区道路总长度约 1 045 m，且在长期差异性风化作用下高位危岩后缘张拉性裂缝延伸扩展，凹岩腔形成或扩张，导致崩塌落石灾害危险性有逐渐增大的趋势。危岩Ⅳ区落石模拟结果显示，崩塌落石冲击能量和运动速度整体上呈现先增大后减小的特点，落石达到景区道路的最大冲击能量、弹跳高度和运动速度分别为 8 673 kJ、11.63 m和53.8 m/s，其中WYD3达到块石数量占比最大，达到68.6%，落石直接到达日则沟的块石数量占比小，但平均能量达到 1 770 kJ。基于震裂山体(危岩)分布高位陡坡、成灾动力学强、危害性大，严重威胁景区道路运行安全及日则沟生态资源，提出以景区道路改为隧道方案，以确保景区运行安全。
发布时间：2026-01-28
97. 八角楼乡火后泥石流空间发育特征
摘要： 作为一种与林火密切相关的特殊泥石流，火后泥石流的形成具有明显的空间差异性，对其空间发育特征及影响因素的分析有利于此类泥石流的防灾减灾。运用现场调查、室内外试验和遥感解译等手段，对雅江县八角楼乡火烧迹地 15 条沟道的火后泥石流发育特征及地形、林火、植被特征、降雨条件进行了多元分析。结果表明：火烈度越强，土壤的物理力学性质劣化越严重，斥水性越强，渗透性越低，泥石流越易形成;流域过火面积越大，植被覆盖率越低，泥石流暴发频率越高;相对于大流域，小而陡的流域反而更易暴发火后泥石流。此外，研究区内暴发的 5次火后泥石流中有4 次泥石流其激发雨强重复周期均小于 5 a，且随着时间的增长激发雨强也逐渐升高。
发布时间：2026-01-28
98. 玉溪市2023年“4.11”森林火灾火烧迹地坡面侵蚀及火后泥石流动储量预测
摘要： 森林火灾会加剧坡面土壤侵蚀，并诱发火后泥石流。使用常规方法预测火烧迹地坡面侵蚀规模，会造成火后应急处理和永久治理工程的有效性不足，对当地居民造成严重二次伤害。本文以云南省玉溪市 2023年“4.11”森林火灾火烧迹地为研究区，考虑到研究区气候特征、地形地貌、基岩、覆盖层、植被类型与西昌 2020 年“3.30”森林火灾火烧迹地较为相似，采用基于西昌火烧迹地实测数据建立的经验模型，预测研究区坡面侵蚀规模及火后泥石流坡面侵蚀物源动储量。结果显示，研究区在火后 1年内平均坡面侵蚀深度为 5.95mm，其中未火烧、轻度火烧、中度火烧及重度火烧区平均坡面侵蚀深度分别为 3.67mm、6.08mm、7.92mm、9.76mm，预计共有18.85×104 m3 坡面物源可能冲出至沟口。此外，研究区坡面侵蚀速率在火灾后的第一次暴雨达到峰值，然后随累计降雨侵蚀力的增加而降低。研究成果可为火烧迹地火后可能暴发火后泥石流次生灾害应急处理措施提供数据支撑和科学依据。
发布时间：2026-01-28
99. 重庆市2022年8月森林火灾火烧区特点及火后泥石流易发性评价
摘要： 2022年8月重庆市江津区、巴南区、北碚区相继爆发森林火灾，总过火面积约 35 km2。火灾后火烧迹地植被及土壤结构遭到破坏，坡表堆积了厚度1～5 cm不等的灰烬层，受强降雨影响一旦暴发火后泥石流，将对附近村镇基础设施及群众生命财产构成严重威胁。通过遥感解译、现场调查及试验，查明了本次森林火灾火烧区空间分布特征，实测了火烧迹地灰烬层厚度、土壤饱和导水率等参数。结果表明研究区重度、中度和轻度火烧区分别占比 9.6%、34.0%和 56.4%，其对应的坡面灰烬—结构扰动层平均厚度分别为 5.10 cm、3.28cm和 1.15cm。基于专家经验预测模型对火烧区共95 条潜在泥石流沟道进行火后泥石流易发性评价，其中 1条为高等易发，43条为中等易发，44条为低等易发，7 条为不易发，分别占总数的 1.05%、45.26%、46.32%和7.37%。考虑到现状条件下各泥石流沟域内中度和重度火烧区仍残留有大量灰烬、泥沙等松散固体物源，且土壤表现出较强的斥水性，中等及高等易发性沟道在雨季一旦受集中降雨影响，暴发火后泥石流的可能性较大。研究成果可为火烧迹地火后泥石流灾害预防与风险管理提供科学依据。
发布时间：2026-01-28
100. 火烧迹地土壤团聚体稳定性原位快速测定方法
摘要： 森林火灾后因火烧迹地土壤斥水性，导致坡面径流和土壤可蚀性增强，提高了火后泥石流易发性，而土壤团聚体稳定性是影响土壤入渗能力和侵蚀敏感性的关键指标。目前常用于火烧迹地土壤团聚体稳定性测定的水滴冲击测定方法(Counting the number of water drop impacts，CND法)，不适用于原位测定且耗时较长(滴定一组团聚体需要数小时)。作者针对火烧迹地土壤团聚体稳定性提出一种基于冲击震荡破坏效应的团聚体稳定性测定方法(Shock and vibration damage method，SVD法)。文中充分考虑容重、有机质含量和斥水性对土壤团聚体稳定性的影响，通过室内火烧模拟试验，制备了 13 种类型的土壤团聚体。采用自制的试验仪器进行 SVD 法正交试验测定土壤团聚体质量损失率(MLR)，并与传统CND法测得的破坏团聚体的水滴数量进行对比。结果表明：SVD法的测定方案6(冲击高度1 米、容器容水量 40%、冲击 5 次、测定团聚体 20 颗)与 CND 法的测定结果具有很强的一致性(Kendall 系数=0.797)和相关性(R2=0.634)，测定时间较短(测定一组团聚体约5分钟)，且测定结果区分度较好(约62%的团聚体MLR位于区分度良好的 40%～60%区间)，将其作为SVD法的最优测定方案。此外，SVD法试验装置结构简单、便携易拆卸，可用于原位快速且定量地区分火烧迹地不同火烈度下土壤团聚体稳定性水平，对火烧迹地土壤侵蚀、水土流失治理以及火后泥石流起动机理研究具有重要指导意义。
发布时间：2026-01-28
101. 川西南不同岩性区火后泥石流发育特征及成灾特点
摘要： 火烧迹地火后泥石流灾害频发，位于不同地层岩性区火烧迹地暴发的火后泥石流在形成条件、起动模式、成灾演变过程等方面存在显著差异。针对国内不同岩性区火后泥石流发育特征研究还较为缺乏，通过对 2014 年～2021 年位于横断山脉东缘的四川省甘孜州和凉山州境内，所发生的 12 次不同岩性区森林火灾火烧迹地进行火后不同阶段野外跟踪调查、现场试验，查明了不同岩性区火烧迹地地质环境条件、土壤性质差异、泥石流物源类型、物源补给方式及冲淤特征，揭示了不同岩性区火后泥石流成灾特点差异性。结果表明，火后变质岩区具有土壤性质变化最大，灰烬泥沙层厚(3～7 cm)，火后泥石流暴发频繁、规模大等特点。变质岩区首个雨季泥石流冲出总规模是沉积岩区的4～8倍，是火成岩区的 4～6 倍。沉积岩与火成岩区，火灾后土壤性质改变程度较低，灰烬泥沙层仅1～3 cm厚，火后泥石流暴发规模相对较小。研究成果深化了火后泥石流成灾机理，可有效指导不同岩性区火后泥石流防治工程设计。
发布时间：2026-01-28
102. 基于动力学原理的石块冲击力多参数化计算模型
摘要： 泥石流石块冲击力是防治工程设计的重要力学参数，工程设计中常用石块冲击力计算模型量化石块冲击力的大小。石块冲击力模型分为静力学计算模型和动力学计算模型两大类，静力学计算模型不能反映石块冲击力的动力学特性，忽略了结构阻尼作用和惯性效应对冲击力的影响。基于动力学原理的格林函数法存在输入参数不便获取等难点，为了解决这个问题，本研究引入了石块质量、冲击速度、弹性模量和截面惯性矩等参数，通过相似理论建立了耦合石块质量、冲击速度、弹性模量和截面惯性矩等参数的石块冲击力计算模型。然后利用ABAQUS开展多工况数值试验，以数值试验得到的应变格林函数法的输入参数，借助相似准则函数理论进一步明确石块冲击力多参数化计算模型中的未知参数。使用该计算模型计算了被泥石流损毁的桥墩承受的石块冲击力，计算结果均显著高于桥墩抗断强度，证明了石块冲击力多参数化计算模型的有效性。
发布时间：2026-01-28
103. 滑坡运动驱动的多排抗滑桩的力学行为和土拱发展：FDM-FEM耦合模拟研究
摘要： 抗滑桩作为主要的滑坡防治结构之一，因其加固能力强、防护有效性好、桩位灵活、可根据实际情况进行适应性组合等优点，在世界范围内得到广泛应用。对于大型或者特大型滑坡，采用一排桩加固通常需要较大的截面尺寸和大量的加固材料，这增加了工程成本，且施工复杂。因此，通过采用多排抗滑桩加固可以更好地满足工程需要。然而，目前对于多排抗滑桩的横向推力传递规律和加固机制的研究较少。本文通过DEM-FEM耦合数值分析，研究了滑坡横向荷载驱动下，多排抗滑桩桩间土土拱发展和桩身力学响应特征。结果表明：在滑坡推力作用下，桩前承载力与桩侧摩擦力共同形成“三角力链结构”限制滑坡的滑动;桩身下坡向的两侧偏转应力的交汇产生的锁固作用会限制桩身的变形。最大剪力作用点由前排桩的滑带位置逐渐向后排桩的中部位置发展，这导致了剪跨比逐渐增大;最终前排桩在滑带位置发生剪切变形破坏，后排桩则发生弯曲变形，形成了多排抗滑桩的“复合破坏模式”。群桩内的推力传递系数从第一排到最后排依次减小。参数学习研究结果表明，随着横向桩间距的增大，推力传递系数增加，但随着排间距的增大，推力传递系数减小。三倍桩径的桩间距及六倍桩径的排间距下多排抗滑桩群的加固能力最弱，而三倍桩径的桩间距及三倍桩径的排间距下多排抗滑桩群的加固能力最强，为前者的 3倍。
发布时间：2026-01-28
104. 基于降雨量的滑坡灾害预警方法
摘要： 降雨是滑坡灾害的最主要诱因，从源头出发研究滑坡预警方法是解决滑坡早期防控的重要途径。为研究滑坡降雨阈值及其预警方法，利用大量滑坡降雨变形相关监测数据，基于WinBUGS和R软件平台，通过现场监测试验、数值计算、统计分析等手段，建立了基于贝叶斯推断法和核密度估计法的滑坡降雨阈值和累积概率预警曲线构建方法，提出了阶跃型滑坡灾害降雨位移角及其计算方法，分析了不同最短无雨间隔时间条件下降雨强度-持续时间阈值曲线，形成了基于降雨阈值和降雨位移角的滑坡灾害预警方法。结果表明：降雨阈值尺度参数和形状参数随最短无雨间隔时间增大而减小;特定区域最短无雨间隔时间存在上限值，大于该值时降雨阈值变异较大;诱发公路滑坡的降雨强度比持续时间更加重要;诱发阶跃型位移的降雨时间区间与位移阶跃区间相同，特定阶跃型滑坡体对应固定不变的降雨位移角;所构建的降雨阈值和预警方法具有合理性和可靠性。
发布时间：2026-01-28
105. 地质灾害防治工程健康诊断方法研究
摘要： 为评价地质灾害防治工程健康状态，统计分析了240 余处挡土墙、抗滑桩、格构锚固、拦砂坝等四类治理工程实例的缺陷特征，提出了防治工程的十五种变形破坏形式，结合不同破坏形态的表观特征和力学行为，采用分级判别、分层综合评定和关键缺陷指标的控制相结合的方法，选取了“墙体滑移位移”、“墙体沉降深度”、“墙体倾斜角度(墙顶位移/墙高)”、“墙体开裂程度(裂缝总长/墙面面积)、“桩身转角”、“桩身剪切程度”、“桩身裂缝密度”、“单根格梁最大裂缝宽度”、“单根格梁裂缝率”、“格梁损伤区占比”、“坝体下蚀长度”、“坝身侧蚀宽度”、“坝下冲刷深度”、“坝身冲击深度”等 14 项健康诊断指标，根据相关规范要求和工程经验，厘定了各因子的量化标准和权重，建立了基于多元线性回归的地质灾害防治工程健康状态半定量的诊断方法，并成功应用于贵州某高速公路边坡治理工程安全性评价。
发布时间：2026-01-28
106. 砂层使用化学灌浆进行地质改良的效果研究
摘要： 研究区域为高铁林口隧道路线位于中国台湾省桃园龟山乡，全长6482.5公尺，其中钻掘总长 6406公尺，隧道主要由巨厚之砾石层，含各层厚度约 10 公尺且延续性极佳的沉泥层和红土层组成，地质年代属年轻的第四纪地层，是为未固化地层，砾石层内偶夹有延续性极佳的沉泥层，而此沉泥层却造成施工极大困难。全线均有大量地下水，开挖面水量1000-1500 lhr/min，透水系数为3×10-3 cm/sec，遭遇地下水时，砂质沉泥立刻软化甚至溶解，大地应力方向以垂直为主，故变位行为都以沉陷出现，极少出现断面挤压。在本研究中，我们发现利用药液渗透对颗粒非常细小的地层(如黏土层)进行地质改良较为困难。然而，相比之下，对于砂层而言，药液的灌浆压力和膨胀压力使砂层压缩更加紧密，从而排除了孔隙间的涌水。因此，这种方法可以降低砂层的透水性系数，从而达到减少开挖区域涌水量的效果。为证明上述效果，将改良后的砂与黏土采样进行土质试验，砂的含水百分比在改良前 18.7%与改良后的13.9%变化很大，而黏土 19.0%及 19.2%并不明显，这可证明化学灌浆对砂层的改良是有效果。
发布时间：2026-01-28
107. 城市化带来的岩土风险与挑战-以云南石马哨滑坡为例
摘要： 城市化进程中，大量岩土工程的施工是避免不了的。基坑和隧道开挖等工程，常带来大量的岩土体需要填埋场排放，由此产生填埋场选址、建设和运营等问题，并伴随着风险防控。本文以石马哨滑坡为例，通过资料收集、现场踏勘、钻探取样和室内土工试验，以及数值模拟试验，研究了石马哨滑坡的成因机制和动力学机理，探讨填埋场滑坡风险防控的关键因素。研究表明，长期降雨入渗，会致使土体软化，从而降低填埋体的稳定性，促使滑坡发生。因此在填埋场设计、建设和运营期间，排水工作是保障安全的重要手段。
发布时间：2026-01-28
108. 水平定向勘查技术装备研发与应用
摘要： 在长大深埋隧道(铁路、公路、水利、航道等行业)工程地质勘查、矿产资源深部勘查、特大型滑坡勘查等工作中，传统勘查手段采用垂直钻探“点状勘查”为主，勘查精度和效率存在较大的局限性。作者通过自主研发的小直径水平定向钻进技术及配套工艺装备、多参数地质数据智能采集与探测装备、复杂地层漏失检测技术、新型吸水膨胀堵漏材料、废浆净化技术装备等，建立了成套水平定向勘查技术装备体系，创新形成了最大水平钻进孔深可达 2400 米水平岩心钻机产品及工艺，并可实现钻进过程随钻无线地质资料获取与分析和漏失层智能检测堵漏、废浆无害化处理。水平定向勘查技术装备在YX工程、引大济岷、川藏铁路、新一轮战略找矿突破行动等多个重大工程建设中获得广泛应用，实现了从“点状勘查”往“线状勘查”的转变，支撑解决了国家重大工程规划建设的勘查技术难题。
发布时间：2026-01-28
109. 强震作用下高位岩体动力失稳启动机理分析
摘要： 为探讨强震作用下高位岩体地震动力失稳机理，首先提供通过无人机遥感获取研究区域的三维点云数据，并采用无监督机器学习DBSCAN算法获取了研究区域的节理分布情况，接着以连续-非连续分析方法为手段，开展P波和S波叠加作用下高位岩体数值模拟，通过岩体裂隙回路和应力状态的指标，深入分析了强震作用下高位岩体动力致裂的动态过程，并基于原生节理破坏与岩石破裂产生新裂隙，提出了以裂隙贯通发展为核心的高位岩体失稳启动条件判别方法。研究结果表明：(1)在岩体节理识别方面，利用机器学习DBSCAN算法，可以精准快速识别区域内3组优势节理组，间距均值分别为 0.56 m，5.46 m以及2.35 m，岩体体积节理数为 18条/m3;(2)在岩体裂隙回路分析方面，利用几何回路分析方法，可以精细识别和定量分析高位岩体“动力致裂→裂隙扩展→失稳启动”的动态过程;(3)在岩体应力状态分析方面，坡顶处岩体受S波作用形成张拉破坏区，在坡脚处受到P波和S波作用形成拉剪破坏区。
发布时间：2026-01-28
110. 高位滑坡锚拉微型桩群加固机理研究
摘要： 为揭示锚拉微型桩群的加固高位滑坡的承载机理，开展了锚拉微型桩群结构优化、承载机理和设计计算方法研究。结合前人锚拉微型桩群结构特点，优化形成桩-锚-台一体的锚拉微型桩群结构;采用数值模拟方法，分析不同滑坡推力的锚固、微型桩群、承台关键参数，演绎滑坡变形过程中桩-锚-台协同加固机理和力学传递过程;基于框架结构的协调变形原理，提出基于微型桩群变形过程的锚拉微型桩群设计计算方法，采用室内大尺度模型试验对该设计方法进行验证。研究结果表明，滑坡变形过程中微型桩群弯矩、剪力峰值降低，锚索与承台可承担大部分滑坡推力，桩-锚-台具有较高的协同承载能力;无锚索预应力时微型桩-承台具有显著的土拱效应，锚索承载过程中产生土拱消减效应;采用锚拉微型桩群设计计算方法，梯子槽高位滑坡防治工程量减少30%左右。锚拉微型桩群技术具有施工扰动小、机械化程度高、快速加固等特点，对于高位滑坡的轻型、高效治理具有重要的实践意义。
发布时间：2026-01-28
111. 猴子岩水库色玉滑坡涌浪灾害链CFD-DEM耦合数值模拟
摘要： 滑坡涌浪是一种常见的地质灾害现象，由于滑坡体与水体之间存在复杂的流固耦合作用，使得传统的单一介质模型无法进行准确求解。为此，基于一种计算流体力学方法(CFD)与离散单元法(DEM)的流固耦合模型，采用计算流体力学方法(CFD)求解水体流动，采用离散单元法(DEM)模拟散粒体滑坡运动，充分利用不同计算模型的优势，对滑坡及涌浪演进过程进行数值模拟分析。首先，利用该方法对Robbe-Saule开展的颗粒堆积体坍塌-涌浪试验进行了相同工况下的数值计算，从颗粒坍塌运动过程、涌浪高度演化过程等方面进行对比，模拟结果与试验结果吻合得很好，验证了CFD-DEM流固耦合模型的有效性。然后，将该方法应用于四川省猴子岩水库色玉滑坡-涌浪灾害的演进过程分析，重现了该事件滑坡失稳运动、涌浪产生及传播、涌浪爬升、涌浪回流的全过程，计算得到的电站进水口处涌浪高度与实测数据较为接近。计算结果显示，色玉滑坡从失稳运动至静止堆积的持续时间约 20s，颗粒平均速度最大达到 16.12m/s;滑坡引起的涌浪在约 10s后传播到对岸，之后开始沿坡面向上爬升，最大爬升高度达到 27.32m。研究表明，CFD-DEM流固耦合模型能够很好地应用于山区河谷大规模滑坡涌浪灾害的模拟，可为库区防灾减灾提供高效的技术支持。
发布时间：2026-01-28
112. 非球形岩土颗粒离散元法接触解析理论研究
摘要： 离散单元法是一种岩土体宏细观力学研究的数值计算方法。在离散元中，岩土颗粒间的接触本构模型需要将接触法向和接触重叠量作为基本输入参数，进行接触力的计算;一些复杂接触模型，如胶结模型、黏聚力模型等，甚至需要接触区域的横向宽度输入。以胶结模型为例，胶结的横向宽度，往往以球形颗粒半径乘上折减系数的方式表达。这可以有效地表达球形颗粒间胶结的宽度，但对于非多球团簇表达的非球形颗粒(如多面体、超椭球体等)而言，这些颗粒缺乏一个特征“半径”系数，若简单使用等体积球半径，物理意义欠缺，且对于细长型非球形颗粒尖点处的胶结，其胶结宽度将远超颗粒自身宽度，产生错误结果。本研究提出了一种全新算法，考虑了多面体-多面体、多面体-超椭球体、超椭球体-超椭球体三种接触情况，通过数值计算两个非球形颗粒接触平面上的接触面积，从几何角度解决非球形颗粒之间接触的横向接触尺寸问题。算法通过自编C++代码实现，并使用若干算例验证了其有效性。利用该算法，非球形颗粒系统中的横向接触尺寸可以得到精确的解决，从而为球形颗粒离散元接触本构模型快速移植适用于非球形颗粒体系提供了可能。
发布时间：2026-01-28
113. 叶巴滩坝基肩边坡稳定性研究及支护设计
摘要： 在建叶巴滩水电站坝高 217m，坝址位于深山峡谷区。两岸边坡高陡，断层发育，地应力高，卸荷强烈，深卸荷发育，边坡治理难度大。本研究在地质条件详细调查基础上，针对断层、挤压带为底滑面构成的不同组合块体进行分析，建立了边坡结构模型和滑动破坏形式(平面型滑动和楔形体滑动)，对不同的组合模式进行和滑动模式进行抗滑稳定计算及稳定性分析，根据边坡结构特点和破坏模式，进行分区(工程部位)，控制整体，以面覆点，分岩级开挖，不同的高程根据地形采用不同支护设计参数。对特殊地质条件深卸荷发育情况，进行开挖与地质调查同时进行的动态勘察设计，根据分析计算结果，结合超载法试验，对深卸荷带岩体变形特性及对工程稳定安全的影响问题开展研究。边坡监测充分利用信息化，及时关注异常变化。截止目前边坡监测资料表明：边坡开挖安全，部分变形收敛，满足设计控制标准。
发布时间：2026-01-28
114. 四川盐源县桃子乡“7.19”特大滑坡特征与成因机理研究
摘要： [目的]2018年7月19日凌晨5时40分许，四川省凉山彝族自治州盐源县桃子乡发生一处大型土质滑坡，约 657×104 m3 的土体失稳从桃子沟右岸的斜坡中部冲向沟底，沿途铲刮坡面原有松散堆积物，形成最大堆积厚度约47m，体积约 823×104 m3 的堆积体，滑坡摧毁桃子乡玻璃村 65 户186间房屋，直接经济损失 1300 万元。得益于健全的群测群防体系，滑坡发生前政府对当地村民进行了有序疏散和撤离，因此滑坡未造成人员伤亡。[方法]本文以滑坡发生后详细的现场地质调查为基础，结合卫星光学遥感、无人机摄影测量技术等手段，查明了盐源县桃子乡滑坡的基本特征，并对滑坡发生及成灾原因进行了分析。[结果]结果表明：滑坡区上陡下缓的地形地貌、以松散的玄武岩风化堆积物为主坡体结构是滑坡形成的基本条件;滑前连续 14 天的强降雨以及斜坡后缘强烈的坡表径流入渗致使坡体内部饱水、基覆界面土体软化，是滑坡发生的直接诱因。[结论]群策群防工作的有效开展是桃子乡滑坡成为避险成功的典型案例，深入研究桃子乡滑坡的形成过程和成灾机理，对西南地区与桃子乡滑坡具有类似条件的滑坡隐患防灾减灾工作，具有一定的指导意义。
发布时间：2026-01-28
115. 三峡库区特大型多级岩质滑坡变形特征研究
摘要： 受降雨和库水位叠加影响的特大型滑坡变形是一复杂的动态过程，分析其变形监测数据是了解滑坡稳定情况和变形机制的有效手段。本文以三峡库区典型的特大型多级岩质滑坡——藕塘滑坡为例，基于滑坡地形特征和GNSS专业监测数据，结合降雨量、库水位和地下水位变化情况分析滑坡不同区域的变形特征和影响因素作用下的变形机制。研究结果表明：①降雨是藕塘滑坡阶跃变形的主要诱因，阶跃期间滑坡对降雨更加敏感，少量的降雨即有可能诱发滑坡再次加速;②库水位变化的影响范围仅限于一级滑体前缘，水位升降会改变滑坡的局部稳定性但不会直接导致滑坡出现阶跃变形;③滑坡区内的地下水位变化是滑坡阶跃变形的直接原因，降低滑坡区的地下水位变化幅度是治理藕塘滑坡的关键。
发布时间：2026-01-28
116. 高地应力下地下洞室围岩分类RHC法研究
摘要： 为了研究适用于高应力条件下大型洞群工作的围岩分类方法，在分析现有围岩分级方法的相关性和适宜性基础上，比较了RMR法、Q法、RMi法、GSI法、BQ法、HC分类法等各方法对地应力因素的处理方式，对现行水电围岩工程地质分类法HC法进行了修正。针对HC法存在的对地应力考虑过于简化、未区别高地应力段中岩爆段和非岩爆段岩体质量的差异等不适宜高地应力条件的缺陷，采取了根据地应力情况量化岩体级别、用强度应力比S取代KV指标、优化地应力划分标准、引入地应力影响系数K0 等措施进行修正，提出适合高地应力区围岩分级的RHC法。将RHC法运用到长河坝水电站地下厂房洞室群，与现场开挖揭示围岩质量基本相符，反应了高地应力围岩破坏现象，表明了本文提出的RHC法在高地应力情况下效果更佳，并为地下厂房的后续开挖和加固提供了重要依据。
发布时间：2026-01-28
117. 基于串联流变模型的锚拉力松弛分析方法
摘要： 加固坡体的预应力锚索结构存在锚索拉力随时间松弛问题，为了合理预测分析锚索拉力松弛，基于锚索-边坡体系中滑床、锚索、滑体、坡面抑制构件之间的相互作用与锚固系统受力及变形基本机理，建立了一种采用虎克体模拟锚索或坡面抑制构件、开尔文体模拟滑床、开尔文体或广义开尔文体模拟土质或岩质滑体的锚索-滑床-滑体-坡面抑制件的四体串联式流变模型，推导了锚索拉力松弛的计算方程。实例分析表明，所提出模型的锚索拉力松弛计算值与试验或实测结果的误差小于既有模型的计算误差，计算得到的锚索拉力松弛收敛值的最大计算误差约为 11%，松弛历时的最大误差约为 10%;锚索拉力松弛率随锚索的直径和弹性模量的增大呈线性增大，随锚孔间距、滑床和滑体的滞后弹性模量与黏滞系数(尤其初期阶段)的增大呈非线性减弱，而滑床和滑体的瞬时弹性模量、坡面抑制构件的弹性模量均对锚索松弛效应影响很小。所建立的方法可用于定量评估预测预应力锚索加固坡体的锚拉力松弛效应，进而可用于分析锚固边坡长期稳定性。
发布时间：2026-01-28
118. 抗浮锚杆联合叠合板复合加固法在既有建筑物基础加固中的应用
摘要： 既有建筑物由于施工等原因导致桩基础受到影响，基础抗浮力不足而造成底板隆起、开裂以及渗漏等问题，工程实际中往往需要首先对基础抗浮进行加固修复，确保结构的安全稳定，以满足结构在地下水位浮力作用下的抗浮要求。本文结合工程实际案例，采用抗浮锚杆联合叠合板复合加固技术对建筑物抗浮力进行修复处理，进而再进行地下室底板隆起的找平处理、裂缝修复及注浆堵漏。对相似工程具有一定的借鉴价值。实践证明抗浮锚杆联合叠合板复合加固法在类似工程中，能够满足修复建筑抗浮力和解决地下室底板开裂渗漏水治理的要求，同时还具有应用工期短、加固效果好、环境友好，具有实际应用推广价值。
发布时间：2026-01-28
119. 含裂隙玄武岩渗流应力耦合流变力学试验与模型
摘要： 在实际工程建设中涉及到的岩体都存在各种尺度的初始缺陷，这些初始缺陷显著影响着岩石的力学行为。为了研究初始损伤对岩石时效力学特性的影响，开展了含裂隙岩石的流变力学试验，分析了裂隙岩石在多级流变载荷作用下的力学特性和破坏模式。试验结果表明，在流变载荷作用下，含裂隙岩石的破坏模式主要表现为剪切破坏，同时又沿裂缝扩展演化。为了量化流变行为和损伤演化，推导了考虑裂隙变形损伤效应的岩石渗流流变力学模型，渗流应力耦合条件下岩体裂隙变形以法向张开和剪切滑移为主，裂隙的法向和剪切变形行为可以较好地通过裂隙开度的变化来反映，建立了裂隙开度和岩石损伤的相关关系，将损伤变量引入非线性流变力学模型中，能够较好描述裂隙变形与岩石流变损伤特性的耦合力学行为。基于室内渗流应力耦合流变力学试验结果，验证分析了所提出模型的可靠性和适用性。成果可为相关岩石工程稳定性分析提供参考。
发布时间：2026-01-28
120. 白鹤滩水电站地下厂房玄武岩围岩稳定控制关键技术
摘要： 白鹤滩水电站地下厂房洞室群规模巨大，地应力高，玄武岩坚硬性脆、隐裂隙发育，围岩主要表现出高应力硬脆岩体破裂及大变形稳定问题。在对白鹤滩地下厂房地应力特征、围岩结构特征和力学特征分析的基础上，结合数值分析成果和围岩实际开挖响应，对围岩变形、破坏形式及应对措施进行了系统总结。并根据围岩变形、破坏特征，提出应对高应力破坏的围岩稳定控制原则，以及布置设计、开挖支护设计和工程对策。 白鹤滩地下厂房脆性玄武岩高应力破坏具有如下特征：(1)高应力破坏风险区，主要位于顶拱和直立边墙的墙角部位，受河谷应力场影响，使得临江侧拱肩和非临江侧边墙墙角部位围岩的应力型破坏程度更为突出。(2)高应力破坏时效特征明显。有2种表现形式，一种是围岩强度保持一定，但由于开挖引起的围岩二次应力场应力水平逐步增高，进而引起围岩脆性破坏的发展。另一种是，应力状态恒定时，岩体力学性能随时间蜕化，或岩体强度随围压减小而降低，从而引起围岩脆性破坏的发展。(3)围岩局部深层破裂。当深层围岩局部应力异常区应力水平达到该处岩体强度时，在开挖扰动或应力波动等因素的诱发下，则可能触发围岩深层的脆性破裂，在宏观上表现为局部深部岩体的变形和局部声波波速的降低。(4)围岩破裂大变形。高地应力环境下，地下洞室围岩变形有较大一部分是由围岩破裂产生的变形，因此围岩总体变形量值一般比低地应力环境下的地下洞室围岩变形量值大。高地应力环境下，洞室的支护设计除了解决常规的问题外，更重要的是以控制围岩的开裂、破裂扩展以及由其引起的围岩破裂大变形，以满足地下厂房对生产空间的功能需求。 根据白鹤滩脆性玄武岩高应力破坏特征，提出如下的处理原则：(1)充分发挥围岩自承能力。(2)预调控围岩状态。(3)合理开挖减少应力叠加。(4)快速恢复初期围压，分序支护分期加强。(5)主动控制围岩破裂变形，限制浅层松弛开裂与控制深层破裂变形组合、瞬态变形与时效变形组合控制。在充分理解各支护结构功能的基础上，根据白鹤滩地下厂房玄武岩的高应力破坏特征，提出适应高地应力低启裂强度脆性玄武岩的支护体系，包括初喷，系统锚杆，系统挂钢筋网、钢筋拱肋，复喷，系统预应力锚索、框格梁等组成单元。高应力破裂引起的岩体鼓胀变形高度依赖于围岩围压，因此限制玄武岩开裂、裂纹扩展，最为重要的手段是提高支护体系对围岩的侧限压力，并且主动的控制会起到事半功倍的效果。高地应力脆性玄武岩支护体系中，初喷和预应力锚杆快速实施以形成初期围压，对限制浅层围岩破裂作用明显。浅层和深层支护结构形成有效连接的整体，做到限制浅层松弛开裂与控制深层破裂变形组合，瞬态变形与时效变形的组合控制。针对厂房顶拱、岩梁壁座及机坑隔墩等关键部位的围岩破裂松弛问题，厂房顶拱采取了预实施厂顶锚固观测洞调控围岩状态，厂房顶拱合理开挖减少应力叠加，结合厂房下挖过程中顶拱应力水平的演化阶段，合理分期实施，逐步加强，逐步提高对围岩的侧限压力限制围岩破裂时效性扩展;岩梁壁座采取了预留保护层、采取树脂锚杆和锁口锚杆支护等预调控措施，合理的开挖分区减少应力叠加，岩梁壁座开挖后，在壁座直面上布置系统预应力锚索，向围岩提供主动压力，一方面是加强壁座稳定，另一方面是替代纳米钢纤维和预应力锚杆，起到限制岩梁壁座围岩破裂松弛;机墩隔墙采取了预锚固和预固结灌浆来调控围岩状态，通过间隔开挖和系统对穿锚索来限制围岩破裂松弛。提出的高地应力玄武岩脆性破坏处理原则、支护体系和针对性工程措施较好的限制了白鹤滩地下厂房围岩高应力破坏问题。白鹤滩地下厂房的顺利实施和围岩变形稳定，表明了采用的围岩稳定控制原则、技术和方法的合理性，可为类似工程提供有益参考。
发布时间：2026-01-28
121. 压缩空气储能地上地下系统集成设计研究
摘要： 风能、太阳能和潮汐能等可再生能源近年来得到快速发展，减少了温室气体排放和减轻对化石燃料的依赖。这些可再生能源的利用具有良好的经济前景，但存在间歇性发电、供应不稳定和能量密度低等致命缺陷，可能会损害常规电网的正常运行。压缩空气储能技术被视为是最有潜力的大规模储能技术之一，能有效解决新能源利用中的这些问题。压缩空气储能系统包含地上和地下部分，是一个可拆分系统。通过构建完整的物流-能量流-控制流耦合压缩空气储能全系统动态模型，使用gPROMS模型构建器为压缩空气过程开发基于混合整数非线性规划 MINLP的优化框架，实现对压缩空气系统模型系统的全流程优化，以实现储放气全流程分析与优化，提升储气效率-经济效益，保障储气安全-安全效益。
发布时间：2026-01-28
122. 三轴循环加载下低渗透岩石的变形特征和气体渗透演化规律研究
摘要： 为了保证地下处置和油气资源开采的安全稳定，本文研究了围岩的变形行为和渗透率演化，重点研究了偏应力和围压加卸载循环对围岩变形和渗透率的影响。采用岩石自动伺服控制三轴试验系统，对低孔隙度砂岩和各向异性千枚岩进行了一系列加卸载循环三轴压缩试验和渗透率测试试验。分析了不同围压和偏应力下砂岩和千枚岩的变形参数(杨氏模量、变形模量、泊松比)、特征应力参数和破坏机理。基于稳态法和达西定律，讨论了低孔砂岩和各向异性千枚岩的渗透率。随着循环次数的增加，低孔砂岩渗透率呈现先降低后逐渐增大的趋势，峰值应力后渗透率迅速增大。这些现象与砂岩试样内部微裂纹的扩展和压密有关。各向异性千枚岩的初始渗透率与围压、偏应力呈正相关关系。
发布时间：2026-01-28
123. 深埋隧洞含断层围岩衬砌外水压力物理试验与数值模拟研究
摘要： 为揭示复杂地质条件下富水区深埋隧洞围岩-灌浆圈-衬砌复合系统外水压力作用规律，自行研制了适用于深埋隧洞的大型高外水压力物理模型试验测试系统，选取滇中引水工程昆明段松林隧洞TSLT-005 与 TSLT-006 交叉断层典型洞段为研究对象，开展了含交叉断层深埋隧洞衬砌外水压力物理模型试验，揭示了在不同隧洞埋深、不同地下水位以及不同排水条件下衬砌外水压力变化规律，并给出各工况下衬砌外水压力折减系数建议取值范围。研究结果表明：隧洞埋深和地下水位对衬砌结构外水压力影响明显，随着隧洞埋深增大，受高地应力影响，围岩与灌浆圈自身孔隙度与渗透性下降，对地下水渗流势能起到了明显削弱作用，导致衬砌外水压力整体呈现降低趋势;随着地下水位升高，衬砌全环外水压力呈现增大趋势，且形成较为连通发育的渗流通道，渗压增速随着地下水位升高而增大;设置衬砌排水孔能有效降低隧洞拱肩及以上部位外水压力，当隧洞围岩存在交叉断层分布时，受交叉断层影响的衬砌部位外水压力降低效果存在一定程度削弱;当衬砌结构不排水时，600 m埋深外水压力折减系数约为 200 m埋深外水压力折减系数的 92%，设置排水孔后，600 m埋深外水压力折减系数约为 200 m埋深外水压力折减系数的 85%;隧洞围岩存在交叉断层时，不排水情况下衬砌最不利点外水压力折减系数建议取值0.95 以上，排水条件下外水压力折减系数建议取值可放宽至 0.82。研究成果对富水区深埋深隧洞设计施工及安全运行提供重要参考。
发布时间：2026-01-28
124. 深部隧洞结构型岩爆能量演化特征物理模型和数值模拟研究
摘要： 在深部硬岩隧洞开挖过程中时常发生岩爆，结构型岩爆更为常见且破坏力更大。为研究深部硬岩隧洞中结构面和高应力共同作用下硬岩的能量演化、断裂过程以及破坏机制，设计了揭露型、非揭露型、贯穿型和组合型四种不同类型结构面的试样。然后开展了一系列的物理模型试验，并通过DIC和AE技术监测试验全过程。试验结果表明：结构面发生剪切破坏时，能量主要聚集在结构面的表面，并且沿着剪切破坏方向的能量聚集更显著。随着荷载的不断加大，能量在结构面处聚集，应变能不断增大，在应力超过其承载能力时，试样沿着结构面发生剪切破坏，能量急剧释放。组合型、非揭露型、揭露型和贯穿型结构面能量释放依次减小。不同类型结构面试样的应变在结构面处最大，远离隧洞逐渐减小。根据DIC和AE监测的数据以及断裂力学理论，构建了一种基于能量演化的结构型岩爆预测模型，预测结果与试验结果相吻合。再通过fish语言编程，将预测模型嵌入离散元软件进行计算验证，计算结果与理论模型预测值基本一致。研究成果对完善不同类型结构面岩体的能量演化机制和岩爆预测做出了一定的贡献。
发布时间：2026-01-28
125. 隧洞硬脆围岩渐进破坏模拟——以URL试验洞为例
摘要： 硬脆围岩破坏过程的精确模拟对于深部地下工程围岩稳定性的分析和调控至关重要。为了模拟硬脆围岩的裂纹渐进破坏过程，将有限元和离散元耦合的连续非连续变形分析方法被采用。以加拿大的URL地下试验洞为工程案例，采用考虑粘聚力弱化和摩擦力增强效应的接触本构模型、采用应力替换法来近似二维模拟的三维开挖效果，对隧洞围岩脆性破坏的范围和深度及裂纹扩展情况进行模拟，并与现场揭露情况进行对比，结果吻合良好。同时，对脆性破坏模拟数值计算中的关键因素进行辨识，包括单元数量、开挖方式和本构模型。结果表明，本构模型决定了裂纹扩展的基本形态，模型必须同时满足单元数量足够多，且考虑开挖效应，才能比较精确地模拟出裂纹渐进扩展的效果。分析结果较好地模拟了高应力条件下硬脆围岩的渐进破坏特征，达到对围岩破坏程度合理把握的目的，同时为如何采用有限离散元方法精确地模拟硬脆围岩破坏问题提供了技术参考和支持。
发布时间：2026-01-28
126. 多向约束下岩板的溃屈破坏机理研究
摘要： 溃屈破坏是深埋隧洞开挖过程中常见破坏模式之一，给隧洞的安全施工带来了严峻挑战。为了研究深埋隧道岩体板裂化后的弯曲破坏行为，本文根据岩体实际受力约束状况，将其简化为多向约束下岩板的溃屈破坏问题。在自主研制的多向约束下岩板溃屈破坏试验装置基础上，进行单层岩板(厚 10 mm、20 mm)以及层合岩板的溃屈破坏试验并辅以声发射、内窥镜等装置，研究侧向压力、厚度、层间接触压力对岩板溃屈破坏的影响规律。研究表明：侧向压力、岩板厚度对岩板变形、强度特征以及破坏模式影响显著，得到了单层岩板和层合岩板极限承载力、极限挠度的大小关系;归纳了岩板“X型”破坏和剥落破坏两种破坏模式的侧向压力转化条件，同时岩板的“X型”裂纹形态和剥落形状受两侧向压力之比控制，由于受力的特殊性，层合岩板的主要破坏模式为“X型”破坏;岩板的溃屈破坏演化过程可分为：裂纹孕育、萌生阶段、裂纹发展阶段和破坏阶段;揭示了侧向约束和侧向压力对层合岩板上下板弯曲协调变形的影响;利用ABAQUS软件数值模拟，发现了单层岩板发生“X型”破坏、剥落破坏的机理以及层合岩板的层间相互作用力的变化规律;最后，基于室内试验和数值模拟进一步分析深埋隧道高应力岩体的溃屈破坏机制。
发布时间：2026-01-28
127. 复杂应力路径下丹巴水电站石英云母片岩各向异性力学特性
摘要： 丹巴水电站引水隧洞石英云母片岩具有性状较差、强度偏软、各向异性等特点，隧洞埋深较大，开挖后可能出现较严重的围岩非对称大变形及局部失稳破坏现象。为此，对该地区石英云母片岩进行了一系列不同加载角度和应力状态下的真三轴瞬时压缩试验，蠕变压缩试验和加卸载试验，从而分析其强度特征，变形破裂特征及破裂演化过程。试验结果表明，石英云母片岩长期强度低于瞬时强度，随β的增大呈先减小后增大的趋势，而且具有ω和 σ2 强化效应。石英云母片岩试样的破坏模式受应力和结构共同控制，且随β，ω和应力差的增加呈现由结构控制向应力控制模式的转变。试样产生沿片理的劈裂张拉破坏或穿片理的拉剪混合破坏时，蠕变曲线呈渐进特征，试样产生沿片理的剪切破坏时，蠕变曲线呈突变特征。在加卸载过程中，当ω=0°时，试样的最小主应变和声发射信号在最小主应力卸载阶段显著增加，而ω=90°时，试样的最小主应变和声发射信号仅在最终破坏时发生显著的突增。最后，根据石英云母片岩的各向异性破裂演化特征，提出了抑制围岩沿片理面发生剪切或劈裂破坏的支护建议，从而提高围岩强度、保证隧洞安全高效施工。
发布时间：2026-01-28
128. 深部单面卸载条件下埋深对洞室围岩岩爆特性影响的试验研究
摘要： 为深入深部单面卸载条件下埋深对洞室围岩岩爆的发生过程和机制，采用真三轴电液伺服诱变试验系统对具有强岩爆倾向性的花岗岩开展试验研究，模拟 500 m、750 m和 1000 m的三维应力状态，通过卸载洞室围岩单侧荷载模拟邻近洞室开挖，在围岩应力重分布作用下最终诱发岩爆，试验中借助监测设备实时观测洞壁的破坏现象。试验结果表明：(1)在单面卸载条件下，岩爆过程可分为 6个阶段，即卸载后的应力重分布、准备期，第一轮岩屑弹射和剥落、平静期，第二轮岩屑弹射和剥落、剧烈破坏;(2)在卸荷作用的影响下，洞壁岩爆呈现出明显的时空特征和非对称性，表现为卸荷后洞室顶底部率先出现明显裂纹，在随后的持续加载过程中，远离卸载面一侧发生剧烈岩爆并形成沿轴向贯通的V型槽;(3)埋深会显著影响洞室围岩岩爆的烈度，埋深越深洞室围岩产生破坏的临界应力越高，岩爆越剧烈，弹射产生的岩屑尺寸越大，破坏范围越广。因此，随着掘进深度的增加，应增大围岩的支护范围，以提高围岩的整体稳定性，减小破坏范围。
发布时间：2026-01-28
129. 冻结裂隙岩体静态压缩力学特征及破坏机制
摘要： 冻结裂隙岩体的高效爆破与灾害防治问题已成为高原寒区岩土工程施工中关注的焦点。为研究冻结裂隙岩体的静态力学特性及裂隙冰对于裂隙岩体的作用机制，以冻结裂隙岩体为主要研究对象，从西藏玉龙铜矿现场进行原岩钻取和加工，制作人工冻结含裂隙冰大理岩试件，先从室内试验分析了冻结裂隙岩体静态力学特性，考虑不同裂隙冰几何特征的影响，揭示了冰岩作用规律和裂纹萌生、扩展及贯通的力学机制;并借助RFPA3D深入分析了其裂纹萌生发育情况及能量积聚、释放过程，研究结果表明：冻结裂隙岩体抗压强度随裂隙冰角度增加呈现递增变化趋势，随裂隙冰宽度、长度增加逐渐降低;冻结裂隙岩体单轴压缩后的破裂模式受裂隙冰角度影响较为明显。与无裂隙冰试件相比，含裂隙冰试件的抗压强度有所提高，裂隙冰在压缩过程中起到了承载和固结作用。经试验和数值模拟结果对照，RFPA3D是一种行之有效的进行冻结裂隙岩体抗压特性研究的数值模拟工具。
发布时间：2026-01-28
130. 冻融作用下含冰裂隙花岗岩动态抗拉力学特性研究
摘要： 高寒地区含天然裂隙岩体在地下水和低温作用下易形成含冰充填裂隙岩体，严重影响岩体在爆破等动态载荷下的稳定，研究冻融作用下含冰裂隙岩石在动载作用下的拉伸力学特性对冻融岩体破裂失稳有重要意义。以含冰裂隙花岗岩为研究对象，采用CT扫描技术量化了含冰裂隙岩石的冻融损伤劣化规律，利用摆锤驱动的分离式霍普金森压杆(SHPB)装置研究了不同冻融次数和加载率下含冰裂隙花岗岩的损伤特性，利用高速摄影和扫描电子显微镜技术探讨了含冰裂隙花岗岩的断裂特征。研究表明，在一定的加载速率下，含冰裂隙花岗岩的动态抗拉强度随冻融次数的增加而指数级降低，并且与纵波波速变化量和孔隙率变化量呈显著的负相关关系;基于纵波波速变化量和孔隙率变化量，分别建立了动态抗拉强度衰减模型，模型均能反映动态抗拉强度的劣化规律;以纵波波速和孔隙率作为冻融损伤参数，以动态加载率与静态加载率的比值(加载率敏感性)作为动载损伤参数，建立了冻融裂隙岩石动态抗拉强度的预测方程，能够反映冻融循环损伤及加载率效应;与完整试样和单裂隙试样相比，裂隙冰起到了一定的支撑、固结作用，但是预制裂隙的导向作用在试样断裂过程中仍占主导地位。
发布时间：2026-01-28
131. 高地应力条件下大直径空孔直眼掏槽爆破成腔效果数值研究
摘要： 随着矿产资源持续大规模开采，矿产资源开发走向地球深部是矿业未来发展的必由之路。掏槽爆破是巷道爆破掘进的重要环节，其效果会对后续爆破质量产生严重影响。大量工程实践发现高地应力将显著影响掏槽爆破效果，进而制约巷道爆破掘进速度。大直径空孔直眼掏槽爆破技术已经被证实能有效改善掏槽爆破效率。本文建立了直眼掏槽爆破三维数值模型，对高地应力和不同爆破参数下大直径空孔直眼掏槽爆破槽腔形成过程进行计算分析。研究了高静水应力条件下掏槽孔布置形式、空孔-掏槽孔间距、空孔直径和耦合介质对直眼掏槽爆破岩体损伤和成腔效果的影响规律。结果表明，高地应力对大直径空孔直眼掏槽爆破槽腔形成具有限制作用，高地应力将阻碍掏槽爆破槽腔在炮孔底部形成，仅在自由面附近形成锥形槽腔。且随着地应力增加，掏槽爆破槽腔体积逐渐减小。在高静水应力下，减小空孔-掏槽孔间距，增加空孔直径，采用全耦合装药和水不耦合装药均能改善大直径空孔菱形直眼掏槽爆破成腔效果。此外，对比分析了不同地应力和爆破参数下直眼掏槽爆破的成腔效果，发现爆破槽腔体积随空孔-掏槽孔间距和空孔直径变化的敏感度随地应力增加而增加。研究结果可为高地应力巷道掏槽爆破参数设计提供参考。
发布时间：2026-01-28
132. 非饱和煤矸石尾矿压实土的应力-应变特性试验研究
摘要： 通过对澳大利亚昆士兰某煤矿非饱和尾矿堆填土进行三轴试验，研究了不同压实状态及不同围压条件下重塑非饱和煤矸石尾矿土的应力-应变力学特性，以进一步优化澳大利亚昆士兰某煤矿非饱和尾矿堆填方案提供理论基础。实验结果表明，主动态压实的非饱和煤矸石尾矿土强度高于静态压实非饱和煤矸石尾矿土，验证了尾矿堆场应力历史对尾矿强度的重要影响。通过自制的大量程吸力测量元件对三轴试验前后的试样不同部位的吸力变化进行测量，发现尾矿堆填土试样内部的吸力分布具有空间变异性。相较于试验前，试验后的试样内部吸力呈现整体下降趋势，其中试样中部的吸力降低最为显著，可能是因为试验加载过程中试样内部的水分出现了迁移。表面使用高容量张力计对原始压实和测试后的样品进行吸力测量，结果显示不论材料类型，吸力均因机械湿润作用而减少。由于高围压条件下，试样内部的煤矸石颗粒可能出现进一步的破碎，同时水分出现迁移，最终使得强度包络呈现非线特性。
发布时间：2026-01-28
133. 三峡库区干-湿循环作用下单节理砂岩渗流特性及劣化机制研究
摘要： 消落带是库区岸坡最敏感的部位。消落带岩体受干-湿循环过程的影响。水通过孔隙和裂缝渗透到岩体中。随着时间的推移，干-湿循环过程对节理砂岩的演化和渗流特征产生了重大影响。本文通过渗流试验、节理表面形貌扫描试验、离子浓度测量试验等一系列试验，研究了干-湿循环条件对单节理砂岩的影响。根据实验结果得出以下结论：(1)水力导率(kf)与干湿循环次数(n)呈正相关，且初期趋势较陡，渐渐地，它进入了一个平稳期。(2)随着干-湿循环次数的增加，分形维数D略有降低，在前 8 个干湿循环中，分形维数显著下降。(3)采用四参数logistic模型建立了导水率与分形维数呈负相关关系。(4)石灰质水泥一方面被水溶解分解，另一方面，长石矿物发生了物理和化学反应。同时，水岩相互作用改变了砂岩的离子浓度、微观结构和渗透率。研究结果为水库岸坡的稳定提供了理论依据。
发布时间：2026-01-28
134. 干-湿循环作用下节理砂岩表面微观形貌变化分析
摘要： 干-湿循环作用下节理面微观形貌的变化直接影响着节理岩体的力学特性，进而影响水库岸坡的变形稳定性。在这项研究中，我们设计并进行了一系列测试，旨在量化库水反复上升和下降对节理岩体性质的影响。结果表明：①在反复干-湿循环作用下，节理表面的粗糙度、局部梯度和起伏度逐渐减小;高度参数和纹理参数均呈现先急剧下降后缓慢下降的趋势。在前 5个干湿循环中，劣化效应尤为明显。②干-湿循环作用下，节理面粗糙度系数、工作面抗压强度、基本摩擦角逐渐减小;节理岩体的抗剪强度(定量和实验均得到)在微观形貌、工作面强度和节理面摩擦特性劣化的控制下呈现劣化趋势。最后，干-湿循环过程确定了节理面微观形貌参数和力学性能的变化趋势。本文的研究结果为分析岸坡消落带岩体的变形破坏提供了良好的依据。
发布时间：2026-01-28
135. 水-岩和循环加卸载次序作用下砂岩动力特性损伤演化规律
摘要： 库岸边坡消落带岩体处于长期水-岩作用和频发中低强度水库地震作用之下，岩体的力学特性劣化直接影响库岸边坡的动力响应及抗震能力。基于此，模拟库岸边坡消落带的环境条件，设计进行了模拟库水位周期性升降变化过程的水-岩作用试验，在试验过程中采用循环加卸载方式模拟地震作用的影响，并重点考虑了水-岩和循环加卸载的次序作用。研究结果表明：(1)在水-岩作用下，岩样的动力参数总体呈先陡后缓的指数形式变化，考虑水-岩和循环加卸载次序作用后，岩样动力参数的劣化速度和劣化趋势明显增大，说明频发中低强度水库地震对长期处于水-岩作用环境的岸坡岩体损伤发育有明显的促进作用。(2)在水-岩作用和循环加卸载作用下，岩样的微细观结构由密实状态逐渐趋于松散，对应的完整性劣化系数和次生孔隙率亦呈现先陡后缓的变化趋势，其中，周期性水-岩和循环加卸载次序作用下岩样的微细观结构变化最显著，含初始循环加卸载损伤的岩样次之，单独水-岩作用下岩样的变化趋势最小，不同方案下岩样微细观结构的变化及差别也决定了其动力特性的劣化规律。(3)在长期水-岩作用和频发中低强度水库地震作用下，库岸边坡岩体内部的损伤会逐渐累积发展，直接影响库岸边坡的动力响应特性及抗震能力，因此，在库岸边坡长期抗震性能分析评价中，应该比较系统地考虑岸坡岩体动力特性的劣化规律。
发布时间：2026-01-28
136. 桩土刚度比及布桩位置对桩身内力分布的影响研究
摘要： 桩土刚度比及布桩位置直接影响抗滑桩的桩身内力分布及边坡加固效果。采用数值模拟的方法，考虑不同桩土刚度比和布桩位置，分别进行了计算分析。结果表明：(1)桩身剪力近似呈反“S”型分布，弯矩呈现向桩后的凸型分布，且桩身剪力和弯矩均随桩土刚度比的增加而增大，呈现先陡后缓的变化趋势;(2)桩位一定时，桩身正负最大剪力分别出现在桩身1/2和1/4高度位置，对应位置应加强抗剪箍筋的配置;桩身弯矩最大的位置出现在桩身1/3高度位置，即边坡滑带所在的位置，对应位置应加强抗弯钢筋的配置;(3)布桩于边坡中部及两侧时，加固后边坡的安全系数提高明显，桩身剪力和弯矩较大，而且对塑性区有明显的隔断作用。考虑到一般边坡中部的滑体厚度较深，在坡体中部位置布桩无论在技术上还是经济上都不太合适，因此，建议布桩于边坡中部两侧的位置，可取得较好的加固效果。
发布时间：2026-01-28
137. 不同受限应力条件下岩石侵入数值模拟
摘要： 非爆破机械化采掘技术在深部岩体开挖、矿山开采工程中逐渐得到广泛应用。由于深部岩体应力环境的复杂性，非爆破机械化采掘效率会受到一定程度的影响。这与人们对深部岩石的破碎特性，尤其是锥型截齿在复杂应力条件下的破岩机制缺乏深入了解有关。本研究通过Mat DEM离散元软件对不同受限应力条件下镐型截齿垂直侵入岩石进行模拟分析，揭示了岩石在不同受限应力条件下的破碎规律。研究表明，截齿垂直压入岩石时，岩石的破坏模式以拉伸破坏为主，而在受限应力条件下，岩石内部裂纹的形成及分布均呈现规律性变化。特别是在高约束应力下，岩石内部的拉伸裂纹呈离散分布，且随着应力增加。岩石能量演化呈现出复杂的双驼峰非线性趋势，系统热演化趋势亦呈现先减少后增加，再减少的趋势。此外，还通过对截齿力和比能进行分析，评估了岩石的可截割性，发现岩石在无应力或低应力条件下易于破碎，而随着受限应力的增加，则表现出可截割性先降低后提升的特点。这些发现不仅丰富了对岩石破碎机理的认识，更为深部岩体开挖的非爆破连续采矿技术提供了理论支撑和实践指导。
发布时间：2026-01-28
138. 真三轴加载方向与卸载路径对含孔洞岩石破坏特性影响的实验研究
摘要： 为了全面了解地下巷道沿不同主应力方向开挖时围岩的破坏特性及不同卸载路径对围岩稳定性的影响，本文利用岩石真三轴电液伺服诱变(扰动)试验系统和孔内加卸荷装置对含圆形孔洞(φ30 mm)的立方体(100 mm×100 mm×100 mm)岩石试样进行一系列室内真三轴加载和卸载实验，包括孔洞沿不同方向布置的真三轴压缩实验、真三轴约束应力下的孔内加卸载实验及真三轴约束应力下的孔内孔外加卸载实验。研究发现，岩石孔洞沿不同主应力方向发生破坏时的峰值应力顺序为：最大主应力方向＞最小主应力方向＞中间主应力方向。岩石孔洞沿中间主应力方向布置时最容易发生破坏，而沿最大主应力方向布置时最安全。在这三种情况下，岩石均以剪切破坏模式为主。在孔内加卸载实验中，当围压相同时，试样的强度越低，破坏时对应的内压值越小。岩石试件发生破坏时的应力跌落比仅受三轴应力情况慢，塑性增强，且破坏时岩石内壁向孔洞方向收敛。在孔内卸载和围压卸载共同作用下，岩石破坏程度最为剧烈，且应力路径越复杂，岩石破坏程度越大。此外，还通过微裂纹扩展分析反映岩石破坏损伤过程，孔洞岩石受力分析论证实验结果的可靠性。该研究为地下巷道开挖提供了理论基础，合理地预测实际工程破坏模式，指导围岩支护方案的优化。
发布时间：2026-01-28
139. Study on the stratification effect of rock splitting and mode I fracture characteristics
摘要： To investigate the stratification effect on rock splitting and mode I fracture characteristics,standard Brazilian splitting disk specimens and straight crack disk specimens were subjected to splitting loading tests,and high-speed camera system and acoustic emission(AE)system were used to study on the mechanical properties of rocks,fracture parameters of rocks and AE characteristics.The results demonstrate the following:(1)The tensile strength and fracture toughness of the layered rock exhibit significant stratification effects,gradually decreasing with the increase in the number of layers and the layer angle;(2)The different angles of the stratification planes lead to the diversity of failure modes in the disk specimens;(3)The S-value and the cumulative AE count curve of specimens without prefabricated cracks show two types of patterns during loading:fluctuating increase mode and"gentle-steep"increase mode;(4)Layered rock specimens exhibit low the ratio of rise time to voltage amplitude(RA)values and high average frequency(AF)characteristics during fracture,and the shear failure mainly occurring during the stable propagation phase after the initiation of macroscopic cracks;(5)The fracture process zone(FPZ)length at the peak point of the specimens decreases exponentially with the increase in the number of layers,but this reduction does not go on indefinitely,and there exists a minimum value.Within the range of 0° to 60°,the FPZ length decreases linearly with increasing stratification angle.
发布时间：2026-01-28
140. 考虑裂纹间相互作用的岩石动力破碎平均块度研究
摘要： 深入探究岩石内部多尺度裂纹在动态加载条件下的扩展模式及其复杂相互作用机制，对于揭示岩石动态破碎的物理本质及在工程应用中的安全评估具有重要意义。为了研究动态荷载作用下岩石的破碎特性，本文结合了动态翼状裂纹扩展模型和动态柱体屈曲失稳模型，并考虑了不同尺度裂纹间的相互作用，构建了一种预测岩石平均破碎块度的方法。通过研究发现，应变率的增加会增强岩石的动态强度，但同时也会导致平均破碎块度减小。特别地，当考虑两个尺度等级的裂纹相互作用时，岩石的动态强度表现出明显的降低趋势。此外，随着初始裂纹密度的增加，岩石的动态强度逐渐下降，并趋近于一个水平渐近线，同时平均破碎块度也相应减小。本研究所提出的模型在预测平均破碎块度方面与实验数据高度吻合，充分验证了该模型在预测岩石动态破碎行为方面的合理性，为未来的工程实践提供了坚实的理论基础。
发布时间：2026-01-28
141. 基于波速场反演的高地应力岩体爆破损伤区范围量化研究
摘要： 钻孔爆破法开挖岩石会导致爆破孔周围产生破坏，严重影响隧道围岩、边坡或基岩的长期稳定性。为了量化高地应力条件下爆破引起的损伤区的特征，我们提出了一种将波速场反演成像算法与有限离散元方法相结合的方法。反演成像算法结合了多模板快速行进方法和同步迭代重建技术，可快速反演并量化波速异常区域。有限离散元方法在模拟岩石断裂和破碎方面具有优势，被用于爆破和声波测试模拟。通过监测爆破引起的地面振动，并利用声波波形反演爆破前后的波速场，结合现行规范中岩体损伤表征的波速变化率判据，得到了不同地应力条件下爆破损伤区的范围，并建立了爆破振动与损伤区范围之间的关系。结果发现，随着地应力的增大，振动衰减系数增大，相同振动所对应的损伤区范围减小。同时，地应力的增大导致爆破损伤区范围与振动间的敏感性降低。研究结果可为不同地应力条件下的现场爆破损伤区范围的量化提供参考。
发布时间：2026-01-28
142. 考虑节理特征影响的高地应力岩体双孔爆破最优孔间距优化研究
摘要： 预裂爆破控制技术在岩体工程爆破开挖中应用广泛，是众多学者的研究热点。本文运用断裂力学理论对不同节理倾角条件下裂纹的起裂方向进行了深入分析，并基于自主开发的 OpenFDEM 软件建立了综合考虑爆破粉碎区和裂隙区耗能的节理岩体双孔爆破模型，旨在研究高地应力下不同节理特征对不同炮孔间距的双孔爆破成缝效果的影响，获得综合考虑地应力水平和岩层结构特征的最优炮孔间距。结果表明：由双孔爆破引发的叠加应力波对预裂爆破过程中裂纹的贯通性具有显著的动力学效应;裂纹沿炮孔连线方向的平直程度受到节理面倾角的直接影响。尽管高地应力对爆破粉碎区范围的影响较小，但对爆破裂隙区的扩展有显著抑制作用。当节理的倾角小于 20°时，随着倾角的逐渐增大，双孔间裂纹贯通的难度随之增加。相对地，当节理倾角超过 20°时，裂纹贯通性随着倾角的减小而降低。
发布时间：2026-01-28
143. China Rock 2024无ISBN号摘要集
摘要： 为研究脆性材料的拉伸断裂问题，本文基于自主开发的Open-FDEM软件对Mott环在自由膨胀过程中的动态碎裂行为进行模拟。构建了不同断裂能、抗拉强度和弹性模量下的 Mott 环模型，研究材料参数变化对碎片尺寸、应变率以及归一化效应的影响。结果表明：本文的模拟数据整体上介于Grady模型、Glenn模型和Zhou模型之间，验证了FDEM在模拟动态碎裂行为中的有效性。随着断裂能GⅠ的增大，Mott环碎裂所产生的碎片数量逐渐减少;当GⅠ不变时，随着初速度增加，归一化曲线呈现出由Grady模型逐渐偏向Zhou模型预测结果的趋势。不同自由膨胀速度下的碎片尺寸分布均呈现“台阶状”特征，高应变率下碎片的累积分布曲线相较于低应变率下更为平滑，当膨胀速度达到某一高水平时，碎片尺寸的分布特性表现出高度的相似性，可近似地用同一条Rayleigh分布曲线来表征。随着Mott环抗拉强度的增大，碎裂时的临界膨胀速度也随之增大，归一化曲线逐渐趋近于Grady模型。随着Mott环弹性模量的增加，同一初速度下的碎片数量并未呈现单调减少的趋势，而是在一定范围内趋于稳定，归一化曲线整体上与Grady模型变化一致，当应变率增大至一定水平时，开始趋近Zhou模型。此外，本文还探讨了网格尺寸对模拟结果的影响，通过精细的网格划分和收敛性分析，确保了模拟结果的准确性和可靠性。
发布时间：2026-01-28
144. 地震类荷载作用下岩石类材料的动态非线性本构模型及应用
摘要： 随着西部大开发战略的实施，公路和铁路隧道等岩石工程因地势险要和部位关键，成为交通、铁路等生命线工程的主体结构与咽喉。然而强地震动的影响乃至诱发的破坏已成为不可避免的岩石工程建设难题，开展地震动响应规律研究是岩石工程建设的迫切需求，岩石材料的动态本构模型是准确模拟地震动下岩体工程响应的基础和关键。针对地震作用下岩石材料的动态本构模型开展了系统的研究，首先，基于地震作用的特点，将地震荷载等效成中低应变率的动态循环荷载，并系统研究总结该荷载作用下岩石材料的动态力学性质;其次，基于热力学理论，结合数据分析与损伤理论，首次详细分析了岩石材料在动态加载和动态循环荷载下率效应与损伤效应的相互关系;运用次加载面理论和修正CWFS、动态增强因子模型，建立了地震作用下岩石动态非线性本构模型，该模型有效表征岩石材料滞回圈、累积塑性应变、损伤效应、率效应以及损伤和率效应的耦合效应，实现了岩石动态非线性本构的理论创新与发展;最后，在此基础上，通过数值实验，揭示了不同加载参数的分级和多级循环荷载、真三轴不同加载频率循环荷载下岩石材料的动态力学性质，有效地验证了该本构模型的准确性及应用前景，并首次揭示了地震荷载和循环荷载下岩石材料的动态力学性质差异，及不同地震荷载下岩石材料的动态力学性质差异，突破了试验机认识的局限，并提出了适用试验机一种快速确定地震荷载等效形式的方法。
发布时间：2026-01-28
145. 基于文献计量学的岩石动力学发展态势分析
摘要： 为了深入分析岩石动力学发展态势，探究岩石动力学领域的研究现状、热点和前沿趋势，基于文献计量和内容分析方法，从发文趋势、主要发文国家与影响力、研究主题和热点等多角度分析，揭示岩石动力学领域研究的总体情况。该领域的研究以 1900、2010 年为界限分为初始发展、缓慢增长和快速增长阶段。近年来，全球岩石动力学研究保持着较为活跃的发展态势。中国自2010年以来，在发文量、发文机构、高被引论文及影响力等方面取得长足进步，发文数量全球遥遥领先，论文影响力仍有上升空间。中国科研机构和高校在该领域的研究成效显著，全球排名前 10 的机构中 9 家来自中国。通过关键词进行共现和聚类分析，发现当前的研究主题主要集中在岩石(体)的动态力学性质及本构关系，应力波传播，损伤、断裂与破碎，岩爆机理，爆破效应等方面。当前的研究热点主要为：复杂荷载下的岩石损伤演化机理研究，岩爆的预测预警，循环荷载作用下的力学特性研究，水、温度等对岩石动态力学性能的影响，基于能量分析的岩石动力学研究等方面，声发射技术、霍普金森压杆(SHPB)应用于岩石动态力学性能的研究，以神经网络为代表的人工智能在岩石动力学研究中的应用成为重要发展趋势。
发布时间：2026-01-28
146. 隧道纵向抗震分析的边界强制反应位移法
摘要： 为了研究隧道纵向地震响应规律，提出了一种模型侧边界强制施加水平位移的隧道纵向地震反应简化分析方法，即纵向边界强制反应位移法。给出了纵向边界强制反应位移法的具体步骤，并对比分析了不同地震波、不同场地条件下边界强制反应位移法和时程分析方法的计算结果，结果表明：对于隧道结构响应较大的工况，边界强制反应位移法具有较高的计算精度，尤其是针对隧道位移，差异率基本在10%以内。对于场地条件较好、地震波频率较高的工况，隧道的弯矩响应极小，这些工况边界强制反应位移法关于隧道弯矩的误差相对较大，然而当隧道地震响应极小时，对隧道结构安全的影响极小，抗震设计时一般忽略这些变量。整体而言，边界强制反应位移法具有较高的精度和较强的适应性，且操作简单、概念明确、计算量小。并且由于边界强制反应位移法通过给模型侧边界施加特定分布的强制水平位移实现，这和隧道纵向拟静力试验荷载施加方式相同，研究结果可以为隧道纵向拟静力试验提供指导，为隧道纵向抗震设计研究提供参考。
发布时间：2026-01-28
147. 正弯矩循环加载下粘钢加固管片接头动力特性数值模拟研究
摘要： 为了研究循环加载作用下粘钢加固管片接头的动力响应特性与破坏模式，以某实际城市盾构隧道为背景，建立粘钢加固管片接头的精细化有限元分析模型，开展正弯矩循环加载下粘钢加固管片接头动力特性模拟，研究其损伤演化特征、破坏模式、刚度退化、滞回耗能特性、延性变形能力等。研究结果表明：(1)加载初期加固接头的钢板可有效分担螺栓承担的拉力，加固接头首先在钢板粘结处发生破坏。在钢板大面积剥离后，加固与未加固接头的破坏过程趋于一致;(2)加载初期加固钢板可显著提高管片接头的刚度及接头弯矩。在钢板大面积剥离失效后，加固接头弯矩及刚度仍略高于未加固接头;(3)正弯矩循环加载作用下管片接头存在损伤累积特征：同一级加载下随着循环次数的增加，接头表现出了一定程度的承载力退化特征;(4)加载初期因结构胶的开裂失效，加固接头的耗能能力明显高于未加固接头。加载后期随着混凝土损伤程度的增加，加固与未加固接头的耗能能力均有所增加，但加固接头的耗能能力仍稍强于未加固管片接头。
发布时间：2026-01-28
148. 深海矿物颗粒破碎沉降与羽流扩散特性研究
摘要： 深海蕴含丰富的金属硫化物和富钴结壳矿产资源，通常采用切削和破碎的采矿模式。矿石破碎为大小不一的不规则矿物颗粒后，在洋流的作用下不断沉降和扩散形成羽状流，将对海洋环境造成潜在威胁。不规则矿物颗粒的最终沉降速度(Wt)是影响颗粒群扩散范围的关键参数，然而现有的用于计算Wt的阻力系数(CD)模型往往只考虑单一的形状特征参数、或适用的雷诺数范围较小。因此，本文提出了一种综合考虑颗粒的厚度(一维)、投影面积(二维)、表面积(三维)及其耦合效应的新型不规则颗粒形状因子，建立了一种比现有模型适用性更广、精度更高的修正 CD模型，计算并分析了矿物颗粒最终沉降 Wt随颗粒形状因子、直径和密度的变化规律，提出了不规则颗粒扩散距离的预测方法，为计算深海采矿产生的不规则矿物颗粒时空扩散范围以及深海采矿的海洋环境影响评估提供了理论依据。
发布时间：2026-01-28
149. 微波快速烧结法制备渣土陶粒的实验研究
摘要： 为研究微波快速烧结陶粒轻骨料的性能和烧结机理，进行以渣土为原材料、以烧结温度为试验参数的陶粒轻骨料微波烧结试验。对原材料进行X射线荧光(XRF)、烧失量、X射线衍射(XRD)和热重分析。将料球在微波炉中以 1100℃至 1160℃的温度下烧结 5 分钟，烧结后，对样品的吸水率和颗粒强度进行表征。结果表明，随着烧结温度的升高，陶粒的颗粒强度呈现先增大后减小的趋势，吸水率呈现先减小后增大的趋势。在微波法烧结温度为 1140℃时制得的陶粒轻骨料各项性能较好且均符合国家标准(GB/T 17431.1-2010)中的指标，本研究为固废渣土的大规模再生利用及微波快速烧结技术制备陶粒轻骨料提供了参考。
发布时间：2026-01-28
150. 微波烧结陶粒的电磁-热多物理场仿真分析
摘要： 与传统加热方式相比，微波加热具有整体受热，升温速率快，能源利用率高等优点，近年来被用于陶制品和陶瓷制品等的烧结。在微波烧结过程中，明确电磁场、温度场、流场、热辐射场间的相互作用及能量转化特性，是提高烧结效率及品质的基础。本文针对微波烧结时的多物理环境，借助comsol软件的电磁热、非等温流动、表面对表面辐射传热等求解模块，开展陶粒烧结时微波辐射腔内各物理场分布特性的预示分析。依据实验室现有工业微波炉，建立微波烧结腔体模型，利用实验数据校准了仿真模型的各物理参数;基于此模型，研究了微波频率、微波功率、陶粒摆放位置和陶粒数量等对微波腔体内磁场、电场及温度场的影响，得到不同变量烧结时的能源利用率与生产周期;分析了热辐射场与温度场的能量转化规律，说明烧结腔结构对温度场分布均匀性的影响;为提高模型的计算效率，利用热通量经验方程替代微波辐射腔流场内的热量交换，得到与原模型等效的简化模型，有效提高了计算速度。本研究的分析结果对微波烧结设备的改进与陶粒烧结方案的优化具有重要的参考价值。
发布时间：2026-01-28
151. 微波辐照对不同骨料混凝土在动荷载和准静荷载下强度劣化的力学机理研究
摘要： 微波作用下混凝土骨料间砂浆基体的损伤与混凝土各相微波吸收差异所导致的温度应力有关，是造成微波混凝土强度劣化的根本原因之一。为了探究微波作用下混凝土强度的劣化效果，对不同微波工况下的混凝土试块进行了单轴抗压，劈裂抗拉与SHPB冲击试验，并对破碎的混凝土碎片进行了筛分处理，用来评估各种方式处理下的骨料提取率。研究的变量包括微波功率，辐照时长和骨料类型。试验结果表明：骨料与砂浆介电损耗因子的相对大小会改变砂浆基体损伤的区域与范围，其差值会影响砂浆与骨料界面分离程度。微波能量输入的提升在单轴抗压与劈裂抗拉测试中表现出相似的强度劣化特征。微波功率及辐照时长的增加加大了混凝土强度的劣化，且高微波功率减弱了骨料差异对混凝土强度劣化的影响。而在较低功率下，不同骨料类型混凝土的抗压与抗拉结果表现出差异性。在冲击试验中，试件弹性阶段的斜率随着微波辐照时长的增加而减小，弹性阶段变短，屈服强度和动态抗压强度降低，塑性平台增大。除此之外，试件的动态抗压强度随着照射时间的增加呈线性下降的趋势，随着微波功率的提升，试件的动态抗压强度下降越明显。从破碎结果可以看出，微波功率对混凝土强度劣化效果明显但对于再生骨料的提取效率的提升影响较小。
发布时间：2026-01-28
152. 水岩作用下平直岩石节理动态剪切力学行为演化规律
摘要： 研究水岩作用对岩石节理动态剪切力学行为的影响对于揭示工程地质灾害发生的机理，确定相应的预防措施至关重要。而获取平直岩石节理的动态剪切强度和变形参数是研究粗糙岩石节理动态剪切力学性能的基础。本文采用冲击直剪试验方法，对干燥平直岩石节理和浸润平直岩石节理进行了一系列动态剪切试验。首先对取自山东临沂的花岗岩岩石节理进行倾斜测试，获取干燥岩石节理与浸润岩石节理的静摩擦因数。然后通过改变法向应力与动载幅值进行动态剪切试验。通过应变波获取切向与法向动态应力，通过二维数字图像相关技术获取动态剪切位移。试验结果表明，平直岩石节理(无论浸润岩石节理还是干燥岩石节理)的剪切变形过程分为剪应力累积和剪切滑移两个阶段。随着动载幅值的增大，无论是干燥岩石节理还是浸润岩石节理，岩石节理的动态剪切强度均呈现减小趋势。动态剪切条件下摩尔库伦强度准则依然适用。相比干燥岩石节理的静摩擦因数，浸润岩石节理的动摩擦系数降低了 50%以上。岩石节理动摩擦因数与剪切速率呈负相关关系，拟合得到相应的经验模型。水岩作用导致动摩擦系数的显著降低，使岩石节理更加容易滑动。
发布时间：2026-01-28
153. 超声波振动场诱导球状粒子超高频冲击破岩新技术
摘要： 随着地下空间开发深度的不断增加及对非爆破岩法需求的快速增长，科研人员正在持续研发新型高效破碎岩石技术。受动力冲击理论及粒子射流技术启发，本文提出了超声振动场诱导球状粒子超高频冲击破岩技术(UPIRB)：在保留超声波振动碎岩技术(UVRB)超高频优势的前提下，借助小尺寸球状粒子与岩石之间的点接触方式大幅提高了应力水平，最终产生了超高频、高幅值的冲击应力。通过开展室内及离散元数值模拟试验，比较了所提出UPIRB和传统UVRB技术的破岩效率，并初步揭示了UPIRB的碎岩机理。结果表明，得益于球状粒子的小接触面积，UPIRB 具有传统 UVRB 无法比拟的优势：冲击应力水平及破岩效率都提升了超 10倍，可实现针对极硬岩(单轴抗压强度238.5 MPa)的瞬间弱化效果(在加载瞬间即产生大量粉尘及破碎坑)，且不存在UVRB技术的尺寸效应缺陷(尺寸越大，效率越低)。本文所研发的新型高效辅助碎岩技术为深地空间开发及深部能源开采领域提供了一种新的选择。
发布时间：2026-01-28
154. 化能瞬态气胀破岩法致裂规律数值模拟研究
摘要： 为保证新式破岩技术在高敏感环境下高质量的爆破效果，进行爆破数值模拟实验，分析不同装药方式下的裂纹扩展规律。分别对花岗岩，大理岩，玄武岩，辉长岩进行 6 组不同耦合系数的单孔爆破模拟，对花岗岩不同孔间距下双孔爆破裂纹扩展方式与特点进行研究。分析单孔爆破与双孔爆破过程中损伤云图，有效峰值应力演变规律，岩体损伤区域特征，不同岩体下同等爆破方式的裂纹破坏差异等，综合模拟结果获得不同地质条件下不同装药方式下新式气体破岩技术的致裂规律，并在实验隧洞爆过程中达到地振动与较好的爆破效果。根据结果表明，使用新式气体破岩技术无法产生明显粉碎圈，且产生的爆破振动远低于同等质量炸药爆破所产生的振动，裂纹扩展长度是炮孔半径的 10～18 倍，基本与炸药爆破范围一致，岩石的破坏主要受抗拉强度的影响，随着岩石抗拉强度的提升裂纹长度与数量呈现明显衰减，针对不耦合装药系数在 1～1.5 以内，爆破孔间距在 1m～1.2m时所能达到的爆破效果最为明显。
发布时间：2026-01-28
155. 基于声发射信号连续小波分析结果的深部岩石动态拉伸破坏研究
摘要： 随着经济建设和国防建设的不断发展，各种工程不断向深地发展，而深部岩石多处在“三高一扰动”的复杂力学环境中，深地工程会因地震、爆破和军事打击等动态扰动产生动态破坏。因此，对深部岩石动态破坏过程的研究是深地岩石工程安全的重要保障。本研究以深地工程中常见的中细粒花岗岩为研究对象，采用SHPB动态加载技术、应变及声发射监测技术研究了静水压和加载率对岩石动态拉伸破坏过程的影响，改进了常规三轴动态加载系统使其可以在动态加载的同时进行声发射信号监测，并对四种静水压条件(0MPa，10MPa，20MPa，30MPa)下的中细粒花岗岩试样进行了动态拉伸试验，试样表面粘贴应变片与声发射探头以获取岩石破裂信号，利用连续小波分析方法处理试验获得的声发射监测结果，从时频特征的角度对其进行分析，结合应变片所监测的试样起裂信号，分析了冲击后不同状态岩石试样的信号特征，分离了破裂信号与干扰信号，建立了声发射信号时频特征与岩石破裂的联系，研究了深部岩石动态拉伸破坏过程。研究结果表明：(1)在岩石动态破坏过程中，撞击导致的 50kHz以上的声发射信号在岩石的破裂过程中被显著吸收，而破裂试样上高于 50kHz 的主要是岩石中裂纹发育所产生的;(2)随着加载速率的增大，撞击残留的声发射信号能量占比减小，表明裂纹的发育利用了更多的动载荷的能量。此外，高频声发射信号的比例呈增加趋势表明加载率促进了小尺寸裂纹的萌生。而静水压导致高频声发射信号的产生时间延迟和持续时间延长表明了静水压对拉伸裂纹发育的抑制作用;(3)声发射振铃数随加载率的增加呈现先减小后增大的趋势，而随着静水压力的增加，声发射振铃计数呈减少趋势，转折加载率呈增加趋势，这是声发射信号互相掩盖和裂纹尺寸演化共同作用的结果;(4)静水压对岩石的动抗拉强有显著的增强作用。造成这种趋势的主要原因是静水压导致高频声发射信号的产生时间延迟和持续时间延长，这表明静水压抑制了拉伸裂纹的发育。这种对拉伸裂纹的抑制提高了岩石的动抗拉强度。
发布时间：2026-01-28
156. 低温对饱和多孔岩石动态Ⅱ型断裂性质的影响
摘要： 研究高寒和北极地区岩石工程的动态Ⅱ型(剪切)断裂性质至关重要。然而，零下温度对岩石这些断裂参数的影响仍未被探索。因此，本研究采用并制作了短岩心压缩试样(SCC)，以研究多孔白砂岩(WS)在不同环境温度(-55℃，-40℃，-25℃，-10℃，0℃和20℃)下的动态Ⅱ型断裂参数。紧接着对饱和的多孔白砂岩 SCC 试样进行了测试，并利用相同工况下干燥试样为对照组。采用配备了超高速摄影的低温 SHPB 系统对 SCC试样进行动态试验。此外，利用三维激光扫描对回收试样的断裂面进行了定量表征。结果表明：在不同的温度下，WS试件的动态Ⅱ型断裂韧性(DFE)和动态断裂能随加载率的增大而增大;在特定加载率下，饱和WS的动态Ⅱ型断裂韧性在 0℃降至-10℃时呈现初始增长，在-25℃时呈现下降趋势，在-25℃以下继续下降，最终再次增加。然而，零下温度对干燥WS试样的Ⅱ型断裂韧性影响较小。饱和和干燥WS试样的断口表面粗糙度随环境温度的变化趋势与断裂韧性的变化趋势一致。然而，当温度高于 0℃时，饱和和干燥 WS 试件的 DFE 几乎相同。温度低于 0℃时，干燥 WS 试件的DFE大于饱和WS试件的DFE。这些现象归因于孔隙中的水冰相变和微裂纹尖端孔隙冰的冲击融化。随着加载率的增加，SCC试样的断裂面分形维数呈下降趋势，这与动态破坏过程中发生穿晶断裂增加有关。
发布时间：2026-01-28
157. 真三轴复杂应力状态下混凝土动力学特性研究
摘要： 应变率敏感性和应力状态是影响混凝土在动荷载作用下力学性能的两个重要因素。然而，目前关于复杂应力状态下混凝土动态力学特性的研究尚不足。本文基于真三轴霍普金森试验系统，研究了混凝土的应变率效应和中间主应力效应，并讨论了动荷载作用下非均匀性对混凝土力学行为的影响。通过动态三轴和双轴试验，研究了动态加载下方形混凝土试件的中间主应力效应。结果表明：三轴试验数据与动态M-C强度一致性较好，但双轴试验数据与动态M-C强度偏差较大，表明中间主应力效应明显;通过引入Lode角和应变率，对Drucker-Prager(D-P)模型进行修正，描述了中间主应力效应和应变率效应，获得了较好的模拟结果。采用细观有限元模型(meso-FEM)进一步解释了非均匀性对混凝土动力学特性的影响，并引入韦伯函数来描述混凝土非均匀性引起的横向惯性效应。在此基础上提出相对动应力(η=(σx-σe)/σx，相对动应力具有应变率效应、静水压效应和尺寸效应，但与应力三轴度的关系不受以上效应影响。该工作将为动荷载作用下应力状态对混凝土力学性能的影响提供实验和理论指导。
发布时间：2026-01-28
158. 爆破开挖扰动下深部马蹄形隧洞开挖损伤区岩体力学参数弱化规律研究
摘要： 深部隧洞围岩受爆破开挖强扰动影响易发生岩体参数弱化，从而形成开挖损伤区，严重威胁着隧洞的稳定性。定量估算岩体参数可为隧洞稳定性分析以及开挖和支护方案的优化提供参考。Hoek-Brown准则因具有高效、便捷、准确等优点被广泛用于实际工程的岩体参数估算中，该准则通过引入扰动因子D表征岩体参数受扰动的弱化程度，但D的取值指南均为定性依据，主观性较强。本文以三个深部马蹄形岩石隧洞为背景，结合经验理论和波速法提出了扰动因子D的定量估算方法，在此基础上分析了岩体参数弱化规律。研究结果表明，当围岩内存在强损伤区时，随着距开挖轮廓深度增加，扰动因子D先保持D=1，而后在弱损伤区内近似线性降低至零;当不存在强损伤区时，扰动因子D从开挖轮廓至围岩深处呈现近似线性降低的趋势。岩体参数在强损伤区内弱化最明显;在弱损伤区内，随着距开挖轮廓深度增加，岩体变形模量和单轴抗压强度近似线性增加，而岩体的单轴抗拉强度、等效内摩擦角和内聚力呈现非线性增加趋势。此外，在开挖损伤区内，岩体单轴抗压强度弱化程度最严重，内摩擦角弱化程度最轻。
发布时间：2026-01-28
159. 钢粒子冲击辅助破岩机理及效能评价
摘要： 针对综掘法和钻爆法对极坚硬岩石破碎效率低的难题，研究钢粒子冲击辅助破岩方法，明晰其破岩机理并评价其破岩效能。通过自主研发的室内冲击及一级轻气炮开展了高速粒子冲击极坚硬花岗岩破碎特征研究，分析了冲击坑的细观破碎特征及宏观参数演化规律。并借助PFC-GBM建模分析了硬岩动态破碎的冲击参数关联性。结合室内实验和数值模拟方法，获得了粒子冲击辅助破岩的能量吸收率变化规律，给出了冲击破岩的选参标准及效能评价。最后，借助数值模拟方法研究了TBM滚刀破岩和粒子冲击辅助破岩耦合作用规律，分析并评价了粒子冲击破岩对机械破岩效率的激励机制及效果。研究表明，钢粒子冲击破岩效果优于其他低强度粒子，相较于其它参数，粒子冲击速度对冲击破岩的能量吸收率影响最大，但需避免高速粒子嵌入岩石中阻碍后续破岩进度，多粒子冲击破岩在冲击坑相切时效果最佳，材料利用率较高;粒子冲击辅助破岩技术可有效降低冲击坑周围岩石的耐磨性，且整体的能量吸收率与粒子动能正相关，根据岩石强度选取粒子参数;滚刀破岩刀尖力在粒子冲击前后差别明显，粒子冲击破岩可显著降低滚刀破岩难度。结合国内外在粒子冲击辅助破岩方面的研究及应用成果，可推断该技术在隧道硬岩掘进方面有较好前景。
发布时间：2026-01-28
160. 加载速率效应影响下硬岩失稳破坏试验及前兆分析研究
摘要： 为研究受加载速率效应影响硬岩隧道围岩失稳破坏机制，对花岗岩进行了五组不同加载速率的单轴压缩-声发射试验。研究了各加载速率下试件的破裂演化过程及破坏模式、试件的强度变化特性、试件各应力阶段的声发射参数分布特征，并基于振幅集中度曲线的变化规律提出一种判别花岗岩失稳破坏前兆的方法。研究表明，加载速率越大，试件破坏的全过程持续时间越短，破坏程度越剧烈，破坏后试件完整度越差;峰值强度与弹性模量表现出明显的加速效应，但当加载速率超过0.1kN/s时二者增幅下降，峰值强度的增幅由 26%(0.02kN/s-0.05kN/s)下降至6.5%(0.2kN/s-0.5kN/s)，弹性模量的增幅由 35.6%下降至 12%，峰值应变与加载速率呈现出负相关性;AE振铃计数的中高频信号出现的时间越提前，破坏时仅有少量超高频信号;AE能量由“孤震型”向“群震型”转变;试件破坏时b值越小，由0.46767(0.02kN/s)减小至0.30212(0.5kN/s);RA-AF散点在各阶段分布特征表明，加载速率越大，剪切裂纹发育越好;振幅集中度曲线Γ的震荡阶段与骤然上升阶段间的斜率突变点可作为不同加载速率下花岗岩失稳破坏前兆信息，加载速率越大，该突变点对应的强度越小，由0.95σc(0.02kN/s)降低至0.68σc(0.5kN/s)，且出现时间越提前，由 4831s降低至186s。
发布时间：2026-01-28
161. 基于多级力链网络分析的花岗岩压缩特性的矿物尺寸效应研究
摘要： 为定量分析花岗岩受载时压缩特性的矿物尺寸效应，利用基于颗粒流思想的三维等效晶质模型还原花岗岩内部结构。试样整体力链网络实现了多级划分，各种晶内结构及晶间结构内力链的值、数量、倾向被定量分析。从力链角度分析试样单轴抗压强度、微裂纹特征、各类结构的承载能力及抗破裂能力的矿物尺寸效应。研究结果表明：当接触数量基本不变的情况下，加载过程中的一般力链数量下降量与微裂纹的上升量有较好地相关性。各类一般力链的倾向分布较为均匀。力链网络整体水平随矿物尺寸的上升呈上升趋势。强力链的主要倾向与加载方向一致，且与裂纹主要倾向呈明显地正交关系。强力链的数量可以很好地表征试样的宏观力学特性。完整矿物及晶间结构的承载能力均随矿物尺寸的上升而提高，且变化范围与接触的微观拉伸强度呈正比。完整矿物结构产生单个裂纹所需的强力链数量随矿物尺寸的上升而上升，即抗破裂能力上升，但晶间结构的抗破裂能力并无明显变化。
发布时间：2026-01-28
162. 冲击荷载下天然节理对岩石的断裂分形特征与能量演化的影响研究
摘要： 动力扰动对天然节理岩石性质劣化具有很大的影响，因此研究节理岩石的破坏特性对岩石工程设计及稳定性具有重大的意义。为探究不同天然节理角度对凝灰岩的断裂分形特征及能量演化规律，对节理角度为 0°～90°凝灰岩在恒等应变率下进行动态冲击力学试验。采用高速相机实时捕捉岩石裂纹扩展过程，并提取试件表面裂纹研究断裂分形特征，分析试件能量演化规律，最后采用FDEM方法模拟不同节理角度凝灰岩试件裂纹演化过程。结果表明：凝灰岩试件在冲击荷载下破坏模式随节理角度增大由拉伸破坏逐渐转为拉剪混合破坏;随着裂纹扩展进行，其表观裂纹分形维数也在不断增大，与破碎分形维数相对应;节理凝灰岩的动抗压强度和破碎耗能随节理角度增大先减小后增大，呈“V”型分布。实验结果进一步证实了节理角度对岩石破坏特性有明显影响，对岩石工程设计具有重大的意义。
发布时间：2026-01-28
163. 基于特征选择的不同工程类型岩爆倾向性预测模型研究
摘要： 岩爆倾向性预测的准确程度对于岩爆的预防和控制具有重要意义。为提高岩爆倾向性预测的准确性，利用Boruta特征选择算法，根据不同工程类型(隧道隧洞、矿山巷道、地下厂房)的岩爆事件建立预测模型。首先，分析收集到的不同工程类型岩爆样本，根据经验法，考虑岩体的地质结构、地应力条件、岩体强度、物理力学性质和梯度应力等因素选择选取(埋深(H)、围岩洞壁最大切向应力(σθ)、岩石单轴抗压强度(σc)、岩石单轴抗拉强度(σt)、岩石应力系数(σθ/σc)、岩石脆性系数(σc/σt)和岩石弹性能指数(Wet))7个指标作为初始特征，并利用孤立森林(Isolation Forest)算法对异常岩爆样本进行剔除。然后，采用Boruta算法对4类岩爆数据库进行特征选择，并结合合成少数类过采样技术(SMOTE)将岩爆样本进行均衡化处理，其准确率较未进行异常数据筛选和样本均衡化处理整体提升 11.3%。最后，将 3类工程选择的特征指标与均衡后的数据样本在7 种算法模型中进行分类预测模型的构建。在隧道隧洞和矿山巷道工程中，相比于未进行特征选择未均衡样本的分类预测模型，其预测准确率分别平均提高53%和39%，并发现随机森林(RF)和极端梯度提升(XGBoost)算法具有较高的准确率。通过工程实例的验证，RF 模型在岩爆倾向性等级预测时更加稳定，能够更为科学、准确的为深部工程岩爆的防控提供重要参考。
发布时间：2026-01-28
164. 声发射震源机制对比研究
摘要： 声发射震源机制对研究岩石损伤演化及破坏具有重要意义。本文开展了声发射剪切和拉张基本震源的铅笔芯试验，运用此数据，对比了基于位错的矩张量震源机制反演、基于声发射波形参数RA/AR的震源机制判断和基于深度学习方法判别三种声发射震源机制判别方法。首先，利用声发射波形初至通道与最大振幅通道的数据，对全波形特征参数RA-AF和上升段参数RA-RF的分布特征进行了详细分析。结果显示，张拉震源和剪切震源的分布都呈现出交叉重叠，没有明显的界限区分，表明传统参数分类法只适用于针对整个加载方式进行参数统计性判定，并不能精确判定单个事件的震源类型，且在复杂应力条件下可能会失效。其次，采用声发射波形的短时傅里叶变换(STFT)频谱数据进行了震源类型的深度学习研究。结果表明，使用深度学习进行震源类型模式识别时，训练的BP神经网络模型在准确率上，显著优于使用波形参数训练的SVM模型。基于砂岩、花岗岩和铝块三种不同介质采集的数据，SVM模型的整体准确率分别为 60%、66.7%和 65.2%，而BPNN模型的整体准确率则分别达到了 87.5%、81.2%和82.1%。最后，本文对单轴压缩下花岗岩全应力时间曲线划分四个加载阶段的声发射特征进行了研究，通过调用训练出的神经网络模型，对花岗岩破坏的各个阶段的声发射事件进行震源类型预测。结果表明，在裂隙压密段和弹性变形段，破坏以张拉源为主;从裂隙变形段开始，剪切源显著增多，直至在峰值破坏段主导岩样破坏。这一结论与前人关于岩石单轴压缩破坏过程中利用矩张量反演得到的震源机制演化特征一致，进一步验证了基于声发射频谱数据训练的神经网络识别模型的可靠性。
发布时间：2026-01-28
165. Experimental study on the influence of water-saturation on rock breakability using conical pick in rock indentation test
摘要： In order to investigate the effect of water saturation on the breakability of rocks with different lithologies,this paper measured the physical properties such as density and P-wave velocity on 20 rocks with different lithologies.Uniaxial compression test,Brazilian split test and Vickers hardness test were used to measure the mechanical properties of rocks.Subsequently,rock indentation test was carried out using conical pick.The test results show that density and P-wave velocity of the rocks with different lithology increase in different degrees after water saturation treatment.Uniaxial compressive strength,Brazilian tensile strength,Vickers hardness,peak indentation force and cutting work all decrease in varying degrees.The results further show that water has a weakening effect on rocks of different lithology,and the weakening effect of water on sedimentary rocks is greater than that on magmatic rocks and metamorphic rocks.Meanwhile,according to the test results,two-dimensional and three-dimensional regression models were established to analyze the relationship between rock breakability(peak indentation force and cutting work)and rock physical and mechanical properties.The influence of rock physical and mechanical properties on rock breakability is non-linear.Based on this,Xgboost,neural network,SVM(support vector machine),and Gaussian regression analysis and prediction models were established to measure the effect of rock physical and mechanical properties and water content on rock breakability.The results indicate that the Xgboost model has the highest accuracy in predicting rock breakability.The study also found that rock mechanical properties have a greater influence on rock breakability than rock physical properties and water content.Additionally,the brittleness index has a greater influence on rock mechanical properties than Vickers hardness.These findings suggest that rock breakability in underground geotechnical engineering or mining engineering,can be predicted by measuring rock density,P-wave velocity,Vickers hardness,and other simple tests.
发布时间：2026-01-28
166. 基于BIM+物联网融合的预制拼装叠合车站数字孪生
摘要： 车站是连接旅客与轨道交通的重要纽带，运用预制拼装技术可以大大消除传统混凝土施工来建造车站的弊端，且可以有效保证构建生产质量，减少环境污染和资源消耗。本文基于数字孪生的思想，首先提出了BIM、物联网等数字孪生技术应用在车站建造中的总体架构，即“4 横+4 纵+N平台”架构;在此基础上，本文进一步，研发基于物联网技术的信息采集技术，开发 BIM 与物联网技术的软硬件接口标准协议，建立基于 BIM+物联网技术的预制构件全生命周期数据管理技术，实现构件全生命周期的数据交互共享。建立预制构件生产-施工-运维信息收集原则和需求，开发基于BIM+物联网技术的预制构件生产、施工、运维信息系统，实现三维可视化生产、建设、运营养护。所提出的方法在济南城市轨道交通 8 号线一期工程地下预制拼装叠合车站中得到应用。通过对 BIM模型、工程数据和物联数据的接入，基于内置的算法对这些多源数据进行分析，实现施工进度查询、结构安全监测、质量管理控制、工艺辅助设计等目标。
发布时间：2026-01-28
167. 盾构下穿引起的既有盾构隧道纵向变形研究
摘要： 新建盾构隧道下穿会对既有盾构隧道周围土体产生扰动，导致既有盾构隧道产生较大的纵向变形。针对该工况，基于两阶段分析法，提出一种理论解析方法，以预测新建盾构隧道下穿引起的既有盾构隧道的纵向变形。利用简化的随机介质理论，求解新建隧道开挖引起的土体自由沉降，并将该沉降施加于既有盾构隧道之上。将既有盾构隧道简化为Timoshenko梁模型，利用Vlazov地基模型模拟隧道-土的相互作用，构建盾构下穿作用下的既有盾构隧道的纵向变形微分方程。利用有限差分法对纵向变形微分方程进行求解，得到既有盾构隧道在盾构下穿作用下产生的纵向变形解答。结合两个工程案例，将理论解析结果与实测数据进行对比，验证了所提出的理论解析方法的合理性。对影响既有盾构隧道纵向变形的两个关键参数进行分析，结果表明：既有隧道最大沉降与地层损失率之间呈线性关系，地层损失率越大沉降也越大;随着隧道夹角的减小，既有盾构隧道的变形范围显著增大。
发布时间：2026-01-28
168. 急转弯盾构隧道近穿既有桥梁的研究
摘要： 为探究大曲率盾构隧道在急转弯过程中对临近桥梁的影响，避免已建桥梁出现过大的沉降破坏，以上海某急转弯隧道穿越桥梁工程为背景，基于Midas数值模拟软件，建立急转弯隧道近穿桥梁的三维数值模型，研究桥梁沉降变形规律，分析急转弯隧道对管片及桥梁桩基的影响，最后结合现场施工方案，分析地层加固对减小桥梁沉降变形的效果，主要结论如下：(1)受盾构隧道近穿既有桥梁影响，地表沉降槽宽度为 3.44D，在盾构穿越桥梁时对地层的扰动最大，此时地表累积最大沉降量占最终最大沉降量的 90%;(2)盾构近穿既有桥梁全过程中，大致可分为 4 个阶段，即：盾构临近桥梁前、盾构临近桥梁、盾构穿越桥梁与盾构远离桥梁，桩身变形主要是Y向变形为主，在盾构穿越桥梁时，桩身的倾斜变形变化量最大;(3)采用高压旋喷桩(MJS)对开挖土体进行加固之后，地表沉降量减小了 2 倍，盾构掘进引起的桥梁桩基水平位移量减小了 2.5倍。(4)从数值模拟结果云图来看，采用MJS对开挖土体进行加固之后，桥梁沉降变形减小了 38%，隧道上浮量减小了 77.2%。
发布时间：2026-01-28
169. 基于双层LSTM的盾构机掘进运行状态监测方法研究与应用
摘要： 为降低隧道盾构施工过程中对施工人员的经验依赖程度，提高施工的安全性和稳定性，提出基于双层长短期记忆网络(LSTM)的盾构机环内-环间运行状态监测方法。首先，在建模之前对数据进行预处理，结合极端提升(XGBoost)算法和经验知识，从运行变量中筛选出贯入度、扭矩等各模块重要的特征变量及其相关变量作为盾构机运行状态监测模型的输入，以盾构机推进速度作为监测模型的输出。然后，采用深度学习方法，建立双层LSTM运行状态监测模型，提取环内以及环间的时序关联特征，构建监测统计量 T2 和 SPE，对不同情况下的数据设定不同的监测策略。最后，将模型应用于黄河隧道东线工程，对本文所建立的模型进行验证，并与无时序特征学习的自动编码器模型、单层LSTM模型的运行效果进行比较。实验表明，对于正常掘进环，双层LSTM方法可以达到误报率为零;对于掘进状态异常环，双层LSTM的异常检测率达到90.91%，实验验证了本文方法对于隧道盾构施工运行状态监测的有效性。
发布时间：2026-01-28
170. 推力矢量技术的盾构掘进姿态自适应控制方法研究
摘要： 为解决盾构纠偏转向需求条件下获取目标总推力矢量困难的难题，构建了盾构PLC推力矢量自适应控制系统。通过将盾构掘进速度与总推力大小、盾构水平和高程方向纠偏角度分别与总推力水平和垂直合力矩大小进行闭环控制，从而获得随机负载条件下目标总推力矢量，实现与盾构设定运动参数的高速响应。通过大型模拟试验平台，验证了随机总推力、随机总推力力矩、随机总推力矢量三个工况下盾构直线稳态推进性能。试验表明：盾构总推力矢量有效响应随机负载力矢量，两者力差值恒定为系统摩阻;推进油缸目标压力执行情况良好，相较于目标值误差为±3%;盾构推进速度控制于设定值±3mm/min;推进系统水平和垂直行程差控制于设定值±8mm。
发布时间：2026-01-28
171. 基于深度图像的管片位姿识别与抓取定位试验
摘要： 文章开展了相关深度图像视觉传感器的调研并选取对双目 3D传感器和面结构光 3D传感器进行了对比分析;将视觉传感器获取的深度图像和管片模型进行匹配，得到了管片的位置和姿态;开展了视觉传感器与管片拼装机的手眼标定工作获得了它们坐标系间的转换矩阵;利用机器人运动学方法实现了单臂拼装机的运动学正逆解，将管片位姿逆解出抓取管片需要的六轴行程并完成了从目前六轴行程到达目标行程的轨迹规划算法。室内试验验证传感器获取的位置和姿态经过相关算法处理后可以有效引导拼装机实现管片的自动抓取。
发布时间：2026-01-28
172. 基于电能监测的盾构机故障智诊断技术
摘要： 本文以提高盾构掘进装备施工过程中的连续性、经济性和稳定性为目的，对盾构掘进装备的核心动力部件，建立一套完善的电能监测、状态分析和故障智能预警技术体系，并配套开发相应的软、硬件系统。依据盾构掘进装备核心动力部件的电能传递路径，通过设置有效、合理的检测感知装置，以各类电参数、能耗参数和关键物理特征参数为样本，以此建立标准的核心动力部件电能耗、电能质量的基础模型。在装备施工运行过程中，建立与盾构施工参数的数据链，结合施工工况，建立一套活用于盾构招讲施工过程中的挖心动力标准能解评估算法，并对核心动力部件异常状态进行捕捉，将实时能耗、标准健康状态能耗和外部状态特征进行对比分析，建立核心动力部件的智能故障识别和预警模型。
发布时间：2026-01-28
173. 基于大数据仓库的盾构土压控制模型孵化技术
摘要： 盾构掘进施工过程中，盾构机自身状态的参数变化以及周边环境的监测形成的一系列数据，经过长期积累形成数据资产具有重要的利用价值。本文在全面分析盾构掘进土压控制目标的基础上，基于仿生学孵化理论，阐述了面向盾构掘进土压控制目标的模型孵化流程，依托数据仓库，提出了在模型孵化过程中盾构隧道工程数据标准化、数据清洗、数据预处理等数据准备的方法，通过机器学习的算法工具和画布式的构建流程，将模型构建过程可视化，全面解构了盾构土压控制模型孵化技术。通过对南京地铁五号线工程数据应用，验证了面向盾构掘进土压控制目标的模型孵化的实用性。
发布时间：2026-01-28
174. 盾构自主驾驶控制体系构建及关键技术
摘要： 盾构掘进机自动化程度高，但不具备对施工环境的自适应性，需要经验丰富的技术人员精准操控盾构机，人为因素影响大。基于互联网、大数据以及人工智能等新一代信息技术，构建了施工环境自适应的盾构自主驾驶控制体系，实现盾构自主掘进。文章阐述了盾构自主掘进中，基于掘进参数和土体变形特征间的耦合关系，通过具有自学习功能的平衡压力、同步注浆和推进速度等关键参数的智能控制，实现盾构的微扰动自动掘进;以及采用高精度盾构姿态轨迹控制策略，智能控制不同隧道线形、地质条件下的盾构姿态，实现盾构沿隧道设计轴线的长距离精准前行。实践表明，盾构自主驾驶技术的应用，可大幅度提高隧道施工质量与效率，进一步提升盾构法隧道的施工产能。
发布时间：2026-01-28
175. 掘进坡度对地面出入式盾构法隧道结构受力变形的影响
摘要： 为揭示地面出入式盾构法隧道掘进坡度对隧道结构纵向受力与变形分布规律的影响，依托上海市龙水南路过江隧道工程，建立三维有限元模型，对隧道结构力学行为规律进行分析。研究结果表明：1)作用于隧道的环向土压力受掘进坡度变化引起的埋深变化和土压力分解角度变化的共同作用;2)相同埋深下，随掘进坡度的增加，隧道结构竖向收敛变形逐渐减小，但纵向收敛变形差异加剧;3)掘进坡度的增加使得隧道结构环向受力更为均匀，并逐渐趋于静水压力状态;4)环间刚度不同将提升掘进坡度对隧道纵向差异收敛变形的影响。本文研究成果可为地面出入式盾构隧道在不同掘进坡度下的衬砌形变控制提供一定的借鉴与参考。
发布时间：2026-01-28
176. 基于物联网的盾构机刀盘电机运行状态监测方法
摘要： 常规的盾构机刀盘电机运行状态监测方法多数采用机器学习原理设计而成，由于盾构机作业环境复杂，数据传输覆盖范围有限，该方法在实际监测过程中，存在监测效率较低、运行状态监测结果与实际结构之间偏差 较大的问题。基于此，引入物联网技术，提出了一种全新的盾构机刀盘电机运行状态监测方法。首先，需要利用 传感器，实时采集其刀盘电机的运行数据，并进行标准化处理，减小参数差异。在此基础上，设计物联网总体架 构，监测并计算盾构机刀盘扭矩，基于物联网的分析识别功能，判定刀盘电机运行状态。实验结果可知，应用提 出的监测方法后，训练样本监测对数似然概率与实际对数似然概率更加接近，拟合度更高，能够更加准确地监测 盾构机刀盘电机的运行状态。
发布时间：2026-01-28
177. “长江口二号”古沉船打捞矩形曲线底幕法机械及构造设计关键技术研究
摘要： “长江口二号”古沉船采用国际首创的矩形曲线底幕法进行打捞作业，其机械及构造设计存在多方面的挑战。针对免触碰和微扰动的要求，本文详细阐述了自主研发的打捞工法配套机械及构造设计方案，包括外部框架系统的组成、行星齿轮三刀盘顶管机的机械构造及具有高止水性能的密合型弧形管节的结构设计。实际应用效果表明所研制的行星齿轮三刀盘顶管机对古沉船的扰动小，所设计的密合型弧形管节间密封性好，有效地保证了“长江口二号”古沉船及其船载文物的原生性和完整性。
发布时间：2026-01-28
178. 自由断面管幕法在饱和软土地区桂桥路站地铁工程的应用
摘要： 为了解决建筑空间拥挤、交通道路堵塞等一系列城市发展问题，广大工程师们开展了地下空间开发和利用相关研究，提出了自由断面管幕法。该方法作为一种新型地下空间暗挖施工方法，以其周边环境影响小、地面沉降可控等特点，在国内外得到广泛应用。但因饱和软土地区土层含水量大、压缩性高、自稳能力弱，在上述地区采用自由断面管幕法施工的工程案例较少。为此，本文依托上海市轨道交通14号线桂桥路站工程，针对饱和软土地区土层特性，开展了带油脂的外锁扣管幕顶管顶进技术、软土地层土体水平加固技术和管幕内土体分层开挖技术等关键技术研究。研究表明，通过上述关键技术，可以确保管幕锁扣密封止水和有效连接，提高开挖土体的强度，减小施工对周围环境的影响。这些技术的成功应用可为未来饱和软土地区地下暗挖工程提供借鉴。
发布时间：2026-01-28
179. 隧道物料运输电机车无人驾驶技术研究
摘要： 施工过程中为实现隧道内物料运输的电机车无人驾驶，研究电机车无人驾驶物料运输系统的装载物识别、避障、定位、行车调度等技术痛点和难点，从而设计系统架构和信号链接。主要是在传统电机车控制系统的基础上，加装检测雷达传感器、条码定位传感器、光电检测传感器、视频监控系统等外围传感器;搭配电机车无人驾驶PLC控制软件，使电机车具备环境感知、高精度定位、路径规划和自动控制的功能;通过技术的升级改造提升电机车安全运营水平。这些能为国内隧道物料运输自动化与智能化发展提供应用技术的依据。
发布时间：2026-01-28
180. 基于福州粘性土地层隧道工程的Peck公式修正
摘要： Peck 公式可用于盾构工程引起的地面沉降情况估计，但估计所得的沉降值结果通常因水文条件、地质情况、地表荷载等因素的不同而存在不同。为预测福州地铁 4号线盾构机在粘性土地层中掘进时引起的地面下沉，总结 30 个典型断面的沉降实测数据，利用二次多项式回归方法，计算出合理的土体的损失率V1为1.3%，沉降槽的槽宽系数k为0.55，并引入地面下沉峰值修订系数α和沉降槽的槽宽修订系数β对所得的Peck公式进行了修订。修订后的Peck公式能较好地预测盾构机在福州粘性土地层中推进时产生的地面下沉。
发布时间：2026-01-28
181. 大直径盾构切穿抗滑桩对堤岸的变形影响分析
摘要： 为研究大直径盾构切穿护岸抗滑桩对堤岸的扰动影响，确保盾构隧道穿越过程中大堤的安全性与稳定性，采用有限元分析软件建立了隧道-桩基-堤岸三维数值模型，重点分析了盾构切穿施工时堤岸及桩体的变形规律，并对比了不同盾构推力下桩体的变形差异。研究结果表明：盾构切削护岸抗滑桩将导致大堤迎水面边坡产生较大扰动，坡顶出现最大纵向位移，被切桩周围土体出现明显下沉;在盾构推力以及迎水面滑坡推力的双重影响下，抗滑桩以挠曲变形为主，整体形成一条倾斜的“S”形曲线，盾构刀盘抵近桩体时的抗滑桩挠曲变形最为明显;盾构推力由 0.7 倍静止土压力增至 0.9 倍，桩身水平位移大幅增加，盾构刀盘抵近桩基时的桩底位移增幅高达 162%。综上可知，盾构切削穿越抗滑桩时应严格控制推进速度、泥水压力等施工参数，以减小盾构推力对堤岸及桩体的不利影响。
发布时间：2026-01-28
182. 冻结条件下地铁联络通道施工稳定性研究
摘要： 地下工程施工中，特别是在寒冷地区，冻结技术常被用于控制地下水位和土体稳定性。本文对地铁联络通道在冻结条件下的加固设计与施工进行了研究。以某地铁联络通道为研究背景，基于室内冻结模型试验，建立了考虑冷媒温度和渗流速度的冻结温度场数值模型，系统研究了不同冻结条件下土体开挖的稳定性特征。试验结果表明：1)通过合理控制冻结速度和施工参数，可有效提高地铁联络通道在冻结条件下的稳定性;2)冻结条件下的地下水动力学行为、土体渗透性及温度场变化等因素对施工稳定性均有影响;3)冻结温度场可根据冷媒温度变化分为快速降温阶段、潜热释放阶段、稳定温度阶段及冻结维护阶段 4 个阶段，冻结加固范围变化与试样内未冻水含量变化具有一定的关联;4)最后，分析了依托工程的重难点，并给出对应的管控措施。本研究可为基于冻结法的地铁联络通道施工提供了重要的理论指导和技术支持。
发布时间：2026-01-28
183. 红砂岩地层隧道群并行施工风险预测及防控技术分析
摘要： 多线隧道群并行施工过程中，后行隧道开挖将对既有隧道造成不利的扰动影响。基于某轨道交通区间线路和停车场站暗挖隧道工程进行风险识别、防控及安全分析。首先利用结构可靠度准则量化判定3 线隧道并行施工时的强影响区域。其次，介绍了针对强影响区域内的既有暗挖隧道风险防控手段、包括洞内加固和洞外注浆等。建立三维精细化数值模型，分析隧道不同并行施工阶段对应的地表沉降和既有隧道受力变形情况，以评估结构安全状态和加固措施的可靠性。通过讨论未采取加固措施的安全控制指标变化趋势和加固结构的受力特征，明确了风险防控的必要性。最后，结合实际监测沉降结果进一步说明了加固措施的有效性。相关研究成果可为类似工程提供参考与借鉴。
发布时间：2026-01-28
184. 超高层建筑外爬架施工技术与监理控制要点
摘要： 本文以白云(棠溪)站综合交通枢纽一体工程场站综合体项目为实例，来分析超高层建筑外爬架(附着式升降脚手架)的施工技术与监理控制要点。附着式升降脚手架设备是本世纪初快速发展起来的新型脚手架技术，对我国施工技术进步具有重要影响。它将高处作业变为低处作业，将悬空作业变为架体内部作业，具有显著的低碳性，高科技含量和更经济、更安全、更便捷等特点。随着高层建筑规模的扩大，尤其是TOD开发模式也在不断的兴起，将出行、居住、工作、购物、休闲、娱乐、教育等功能集中于一体，形成高效、集约、舒适、绿色的城市空间。造成高空作业的增多，同时在施工的过程中，下方公共交通或商业处于运营状态，对高空作业的安全防护提出了更高的要求。本文从对爬架前期的技术方案要求，到现场的组装要点，施工过程中的检查项目，最后爬架的拆除措施进行了全面的梳理总结，提出详细的控制要点，希望能为监理同行在检查爬架施工提供参考，为项目的安全生产保驾护航。
发布时间：2026-01-28
185. 浅谈新建住宅区对邻近运营地铁产生的振动与噪音的防控措施
摘要： 随着城市的不断发展，毗邻地铁隧道的地块开发日益增多。地铁运行过程中产生的振动和噪声问题逐渐暴露出来。在人们对生活质量要求日益提高的背景下，地铁运行的振动与噪音问题也受到社会各界的高度关注。为降低地铁运营过程中产生的振动和噪音，本文以广州国际创新城一期 C 居住地块项目为实例，依据地铁振动与噪音的传播规律及特点，探讨了新建住宅区对地铁行驶过程中产生的振动与噪音的防护措施。该项目建设过程中，在靠近地铁侧设置了一道减振降噪屏障带。此屏障带主要在基坑底采用砾砂橡胶粒混合料设一道隔振桩，基坑以上砌一道由泡沫混凝土+PVC板组成的砖墙，中低层楼层面向地铁侧的窗户装设隔音玻璃。通过以上措施的实施及检查，振动和噪声水平均显著降低，达到了预期的减振降噪效果。
发布时间：2026-01-28
186. 水位下降对地铁隧道沉降的诱发因素分析
摘要： 因外部项目施工过程导致地铁隧道周边水位下降，从而致地铁隧道发生沉降，归根于地铁隧道所处地质情况、外部项目基坑的围护结构形式以及施工措施的关系。广州地铁隧道目前所处的地质环境多为可压缩土层、砂层、残积土及灰岩层，土体非常容易受周边施工所影响。尤其是地下水的扰动，岩土中黏粒流失，粘聚力下降，土体软化，坑内降水、抽水开挖作业，加剧周边水的渗入，水在裂隙中流动，加剧了地层的水力连通，从而导致地铁隧道产生变形。基坑施工引起紧邻地铁隧道附近区域水位下降，导致隧道受力和变形状态发生改变，诱发地铁隧道结构发生一定程度的沉降。从多角度剖析研究水位降影响地铁隧道的原因，须严格控制基坑外水位，不得大量抽排地下水，严格控制降水幅度，加强地下水位监测，确保地铁结构周围地层稳定，合理选择合适的围护结构形式，保证止水帷幕的有效性。
发布时间：2026-01-28
187. 管廊28～27盾构区间穿越大坦沙坦尾村老旧房屋群技术研究
摘要： 在当前城市基础工程建设中，管廊工程施工技术日渐完善，但在一些复杂环境、特殊地质、地面建筑物密集区域，管廊隧道顶(掘)进期间，对地面沉降控制、房屋建筑变形控制要求极高，盾构(顶管)设备在下穿期间，若掘进、出土量、注浆量等参数控制不当，极易引发地面沉降、建(构)筑物开裂失稳，严重将会导致财产损失、引发人员伤亡，给社会造成不良影响。本文以管廊 28～27 区间穿越大坦沙坦尾村老旧房屋群工程为基础，对管廊工程盾构长距离下穿危房、密集建筑物群过程施工控制参数、技术措施展开研究。
发布时间：2026-01-28
188. 微扰动土体注浆应用探讨摘要修改回复说明
摘要： 随着盾构隧道的使用，外部条件的变化，近年来已经在多个城市出现了盾构隧道的病害。为了改善和治理病害可能带来的运营和使用安全问题，很多城市，如上海、成都、武汉等已经开始通过钢环加固、土体注浆等方式对病害进行处理。目前的处理，建立在以经验为主的基础上，虽然有一些理论，但尚未形成体系。本文依托西安地铁某区间的隧道病害整治工程实例，对设计、施工、监测等情况进行了分析。监测数据显示，注浆施工监测至今变形速率＜0.01mm/d;根据累计值及变形速率可以看出，该点变化曲线平缓，变化稳定。微扰动注浆通过过程中的观察和判断，在合适的压力、合适的浆液、合理的重复注浆次数的控制下，通过类似地层的工艺试验，可以达到很好的控制效果。
发布时间：2026-01-28
189. 隧道正上方房产开发对地铁结构的影响分析和监控措施
摘要： 本文旨在探讨隧道正上方房产开发对地铁结构的影响，并提出相应的监控措施。文章首先介绍了广州地铁 21号线科学城站旁的房产开发项目与地铁隧道的交叉重叠情况，指出了施工过程中可能对地铁结构稳定性和安全性产生影响的主要因素，包括基坑开挖卸载引起的水平位移、竖向隆起和上部结构施工引起的沉降。通过对工程概况的详细描述，文章指出了项目地点、工程地质与水文地貌、施工部署等关键信息，并强调了工程的重难点，如地质复杂性、孤石分布广泛以及施工风险。文章进一步分析了施工过程中的风险点，如勘探施工、支护桩施工、土方开挖和主体结构施工等，并提出了相应的监控对策，包括勘探孔位的精确控制、支护桩施工的严格监控、地铁结构的实时监测和应急预案的制定。 文章还详细讨论了桩基施工对地铁结构的影响，通过监测数据分析，展示了施工过程中地铁隧道结构的变形情况，并提出了监控工作措施，如进场监控工作要点、围护结构施工监控工作要点等。最后，文章得出结论，通过采用施工工艺革新、施工参数优化及信息化监控等措施，可以有效保障地铁的安全运营，并为未来城市核心区上跨地铁施工提供了宝贵的经验。 综上所述，本文为城市规划者、地铁运营管理部门和相关工程技术人员提供了关于隧道正上方房产开发影响分析和监控措施的全面研究，对于确保地铁结构安全和促进城市可持续发展具有重要意义。
发布时间：2026-01-28
190. 水平定向钻探中的钻孔电视成像技术研究
摘要： 水平定向钻探技术结合钻孔电视成像技术，能获取常规平硐勘察的大部分地质信息，对环境影响较小、且不受地形限制，能实现绿色勘察的目的。但传统结构面算法难以准确提取任意方位钻孔中不完整结构面产状。且现有的钻孔电视设备多为有缆式的，在水平钻孔中，推送难度大，在钻孔破碎段容易卡住。针对这些问题，本文推导了结构面优化算法，首先利用二维展开图上多点信息经过正弦函数曲线拟合，在拟合曲线上构造任意三点，并计算三点平面法向量;基于笛卡尔坐标系转换理论，经过两次空间坐标旋转，得到大地坐标系下的法向量，并通过该法向量计算结构面倾角倾向。该算法能最大限度的利用二维展开图多点信息，克服了传统两点法难以寻找不完整结构面最高点及最低点的缺陷，适用于任意方位角钻孔中结构面产状求解。基于本文提出的优化算法，编制钻孔电视智能分析系统软件，并成功研制出一套无缆存储式全方位钻孔电视设备。使用该设备进行 400余组结构面室内测试，结果表明，解析倾向误差小于 10°，倾角误差小于 5°。本文以川藏铁路雅康段朱岗山隧道水平泄水孔工程为例，阐述全方位钻孔电视在隧道精细化勘察中的应用。
发布时间：2026-01-28
191. 超大直径水下盾构隧道施工技术进展与展望
摘要： 随着“一带一路”、国家海洋战略、区域经济一体化战略布局发展，大批轨道交通、公路、铁路等大型基础设施工程面临着越江跨海的挑战。从南京长江隧道、上海长江隧道、武汉长江隧道的发端，通过引进、消化、实践、再创新盾构技术，促使我国水下盾构隧道技术进入快速发展阶段，一大批已建和在建超级水下盾构隧道工程极大推动了我国乃至世界水下盾构隧道技术的创新、发展和进步，在水下隧道盾构装备、设计、施工、运维等方面突破了一系列技术瓶颈。本文系统阐述了盾构技术三大要素及其内涵，即土水稳定、盾构设备及控制、结构安全与防水，分析了国内外超大直径水下盾构隧道技术现状与发展趋势，总结了近年来超大直径水下盾构隧道技术方面取得的重要创新成果，提出了大直径、长距离、高水压、复杂地质条件下水下盾构隧道工程的技术挑战、对策及工程应用前景。
发布时间：2026-01-28
192. 基于DIC和AE的3D打印交叉节理岩体锚固效应试验研究
摘要： 天然岩体中的裂隙主要以交叉节理的形态分布，为研究锚杆对交叉节理岩体的锚固效应，基于3D打印技术制作了以矿用锚杆为原型的缩尺锚杆和预制交叉节理面的模具，进而制备了含不同主节理倾角的无锚和加锚交叉节理试样，并采用声发射(AE)和数字散斑(DIC)技术对试样在单轴压缩过程中声发射特征参数、表面裂隙扩展及应变场的变化进行了跟踪监测，对比分析了不同主节理倾角试样在加锚前后的强度特性、变形特征以及破裂演化规律。试验结果表明：交叉节理对试样强度有显著弱化的作用，当主节理倾角为 15°，交叉节理试样的强度仅为完整试样的 31%。锚杆对交叉节理试样的锚固强化效应呈现出随主节理倾角的增大而减弱的规律，加锚后交叉节理试样由脆性破坏转化为延性破坏特征。无锚试样的声发射信号具有聚集性、突发性的特征;而加锚试样的声发射信号具有散发性、渐变性的特征。主节理倾角较小时(15°、30°)试样破坏模式以拉伸破坏为主，锚杆对试样峰前的止裂效果欠佳，在峰后的止裂效果较为显著;主节理倾角较大时(60°、75°)试样趋于剪切破坏，锚杆能够遏制前中期裂纹的萌生，但在破坏阶段的止裂效果不佳，45°为两种破坏模式的临界角度。研究结果可为交叉节理岩体的锚固支护相关研究提供参考。
发布时间：2026-01-28
193. 围岩变形定量预测的能量损伤模型
摘要： 围岩变形被广泛认为是地下硐室稳定性分析中最关键的因素之一，大变形对工程施工造成了极高的安全风险。本研究结合微震监测及数值模拟，提出了一种新颖的基于能量的损伤模型，用于定量评估围岩变形。首先，在数值模型中根据微震事件震源位置和半径圈定出岩石损伤范围。其次，引入地震效率计算不同微震事件的实际释放能量，从单元应力信息和应力-应变曲线中得出总可释放能量密度和总储存能量密度。最后，基于上述三种形式的能量提出了一种具有明确物理意义的新型损伤模型。该模型结合了数值建模和微震监测数据，准确反映了震源参数与耗散能之间的关系，在实际工程中具有很高的适用性。此外，该模型全面反映了从原位应力状态到不同开挖阶段中围岩的定量损伤程度，描述了岩石力学参数的实时劣化。为进行模型验证，将其嵌入两河口地下厂房的三维数值模型中，探究硐室围岩的变形行为。结果表明，模拟位移场与从实时监测得到的震源参数分布及现场破坏一致。此外，与未考虑损伤相比，基于能量的损伤模型极大地提高了地下硐室变形预测的准确性。我们提出的方法为评估岩石劣化程度及定量分析围岩变形提供了可靠途径。
发布时间：2026-01-28
194. 地聚物混凝土动态力学特性及开裂机理试验评价
摘要： 地聚物混凝土作为一种清洁和可持续建筑材料的理想替代品，具有优越的低碳排放和低资源消耗特性，正受到越来越多的关注。然而，由于其动态力学性能尚未得到很好的理解，地聚物混凝土的实际应用面临着巨大的挑战。本研究通过分离式霍普金森压杆系统，在不同碱性活化剂-胶凝材料质量比(即10%，15%，20%和25%)和矿渣-胶凝材料质量比(即 0%，30%，50%，70%和 100%)的地聚物混凝土试样上进行了一系列动态压缩试验，应变速率为 45 s-1 至150 s-1。我们的测试结果全面探讨了配合比和加载速率对地聚物混凝土动态力学性能的影响，包括动态强度和变形特性、能量演化和利用率以及渐进破坏行为。试样的永久应变、能量耗散密度和动态强度通常随应变速率的增加而增加，而平均碎片尺寸则减小。在较高的加载速率下，试样具有更密集的微裂纹、更短的传播路径和更明显的阶梯状断裂。此外，与碱性活化剂相比，矿渣对动态强度、应变率敏感性和能量利用率具有更大的影响。研究了不同配合比的地聚物混凝土的微裂纹效应。适当的碱性活化剂含量(即20%)和较高的矿渣含量(即100%)促进了胶凝材料的解聚-缩聚反应，减少了试样内部的初始缺陷，并有助于形成更致密的块状结构。
发布时间：2026-01-28
195. 冻融循环作用下花岗岩复合型动态断裂特性及准则研究
摘要： 高海拔或寒冷地区的岩体易受到冻融风化和复合型动态荷载的共同作用，严重威胁着岩土工程的安全与稳定。本文采用分离式霍普金森压杆试验系统，对不同复合型荷载条件和冻融循环次数下的直切槽半圆盘(NSCB)花岗岩试样进行了一系列动态断裂试验，全面揭示了冻融循环处理和动态复合型加载条件对花岗岩断裂性能的影响，包括有效断裂韧度、渐进破坏过程及断裂面宏观形貌。试验结果表明，NSCB试样的动态有效断裂韧度具有加载率效应，且在Ⅰ型荷载占主导地位时加载率效应更为明显。此外，动态有效断裂韧度随着冻融循环次数的增加而降低，30 次冻融循环是其变化的拐点。所有复合型加载条件下的花岗岩试样均表现出弯曲的断裂路径，在较高的冻融循环次数下，裂纹扩展速度更快，产生的微裂纹更多。通过三维扫描获得的断裂面宏观形貌表明，断裂面的分形维数随着冻融循环次数的增加而增加，并且在Ⅱ型荷载占比较高的试样中变化增加更明显。此外，本研究采用最大切向应力(MTS)准则和基于广义最大切向应力的半解析(SA-GMTS)准则比较了冻融循环处理后花岗岩在动态复合型荷载下的抗断裂性能。与MTS准则相比，SA-GMTS准则与试验结果具有更合理的一致性，均方根误差在±7%以内。
发布时间：2026-01-28
196. 冻融循环作用下裂隙岩石冻胀力分段模型
摘要： 高海拔山区岩石工程经常遭受严重的冻融问题。作为冻融损伤的主要驱动因素，冻胀力的定量描述和预测是至关重要的。本研究建立了一个新的理论模型以表征冻融循环下裂隙岩石中冻胀力的全过程，该模型综合考虑了多重因素的影响，包括裂隙几何构型、基质力学性质和冻融条件。此外，基于冻胀力五阶段演化模式，探讨了不同阶段不同主导机制的组合效应。在冻结初期，由于温度尚未降至冰点，岩石内部冻胀力处于静默阶段。随着冻结的进行，相变体积膨胀和冻胀开裂效应分别主导着冻胀力的生成以及降低阶段，并基于弹性力学和 Griffith 能量平衡理论对冻胀力进行求解。对于融化过程，冰分凝主导了冻胀力的二次回升阶段，通过分凝势和水迁移速度对冻胀力进行定量表征;此后，随着裂隙冰的完全融化，冻胀力进入消散阶段。此外，通过引入衰减系数评估了冻融循环次数对冻胀力演化的影响，并最终构建了适用于反复冻融循环下裂隙岩石的冻胀力分段模型。为了验证该模型，我们对不同裂隙构型的花岗岩和砂岩试样开展了冻融循环试验，并对其冻融过程中的冻胀力进行了实时监测。结果表明理论计算和试验监测得到的冻胀力演化曲线和冻胀力峰值呈现出较好的一致性，证明了该分段模型的普适性和有效性。
发布时间：2026-01-28
197. 结构性黄土中柱孔排水扩张问题的半解析解
摘要： 本文基于结构性黄土的修正剑桥模型，严格遵循平均有效应力与偏应力定义，导出了排水柱孔扩张问题的严密解析解。在孔周弹性区，利用小变形理论得到土体的应力和位移解析解;在孔周塑性区，采用大变形理论，通过引入中间变量，将圆孔扩张问题转化为基于拉格朗日描述的一阶常微分方程组初值问题，结合孔周弹塑性边界条件，得出了塑性区土体有效应力分量和比容的半解析半数值解。研究结果显示：本文的退化解与已有解析解完全吻合，并且考虑土体结构性的计算结果与黄土地区的原位试验结果较为接近，验证了本文分析方法和计算结果的合理性。研究表明，土体结构性对塑性区半径、应力和比容有显著影响，考虑结构性可提高土体强度，并在高超固结比下减少土体软化程度。本文的解答不仅为静压桩的桩侧阻力、劈裂注浆压力及原位试验参数计算提供了参考，还为相关工程的简化计算提供了理论依据。
发布时间：2026-01-28
198. 低渗油藏地应力演化和侧钻水平井重复压裂模拟
摘要： 老井重复压裂是低渗-超低渗油气藏提高采收率的一项关键技术，进行重复压裂前地应力演化的研究，能为现场实际重复压裂施工提供理论指导。本文根据长庆油田王窑塞 160区块长 611-2 储层的地质情况，建立了一个考虑多口直井长期注采的三维渗流-应力耦合地应力演化模型，并通过导入应力场实现侧钻水平井重复压裂的水力裂缝扩展模拟。研究结果表明由于侧钻区域孔隙压力的下降，水力裂缝倾向于朝低孔隙压力方向扩展，说明裂缝扩展主要受到总应力大小控制。而且随着注入时间的增加，裂缝由以面积增长为主转为以宽度增长为主，说明重复压裂应该选取短时间、大排量的策略，以保证良好的压裂效果。
发布时间：2026-01-28
199. 基于矿物晶界细观特性的花岗岩力学性能三维离散元预测
摘要： 合理预测储层岩石的力学特性对于非常规油气资源开发、二氧化碳地质封存、高放核废料处置等深部地下工程的安全施工具有重要意义。然而，在深地高地应力的作用下，岩芯在取样过程中易发生崩解，这也为传统的岩石宏观力学测试带来了完整岩芯制备难、样品个体差异大、试验开展耗时长等诸多难题。为此，本研究提出了一种基于矿物晶界真实细观特性的岩石三维离散元聚类建模方法，可在针对小尺寸花岗岩样品开展晶界细观力学试验的基础上，实现由矿物尺度到岩心尺度的宏观力学性能预测。首先，开展花岗岩薄片的标准/偏心四点弯加载测试，基于Dugdale-Barenblatt(D-B)模型，推导出了花岗岩内部三种主要矿物晶界(石英-石英、石英-长石、长石-长石)的拉伸、剪切强度分布。随后，依据花岗岩内部矿物真实含量建立三维离散元聚类模型，并将已获取的细观力学参数直接代入不同晶界粘结，通过开展标准岩石力学加载模拟对花岗岩的单轴压缩、巴西劈裂及直接剪切强度进行了预测，模型预测结果与试验结果的一致验证了所提方法的有效性。最后，改变花岗岩聚类模型中各矿物组分的含量，开展含不同矿物组分花岗岩样品的力学加载模拟试验，建立了花岗岩内部矿物配比与其宏观力学强度的定量关联。
发布时间：2026-01-28
200. 贯通裂隙岩石试件单轴压缩渐进破坏过程与细观机理研究
摘要： 采用圆盘三点弯曲试验(NSCB)和直切槽巴西劈裂试验(SNBD)方法，研究了岩石断裂过程中的声发射(AE)特性和裂纹分类。通过对实验所得的声发射特征参数AF-RA值的整理、统计发现：声发射特性与岩石断裂过程中产生的微裂纹类型密切相关，主要由拉伸裂纹破坏所控制的试样特征参数大多具有低RA和高AF(30-100kHz)特点。相反，主要由剪切裂纹所控制的试样特征参数大多具有高RA和低AF(0-30kHz)特点。因此，在大理岩的AF-RA散点图中定义了张拉和剪切裂纹的分界线，通过声发射特性用来确定岩石的断裂模式，从而阐明其微裂纹类型。根据所得张拉与剪切裂纹AE特征参数分布规律，通过声发射(AE)、数字图像相关法(DIC)对不同产状、尺度贯通裂隙大理岩试件进行单轴压缩实验，同时对试件的破裂过程进行细观应变场监测与声发射监测，根据试样裂隙尖端强度因子变化情况分为 30%、80%、100%以及完全失效四个阶段，分析其破坏模式的同时研究裂隙产状、尺度调整对AE特征参数分布情况以及裂隙两端应力强度因子KⅠ与KⅡ的影响，结果表明：随着预制裂隙倾角的增大，试样破坏过程中的拉伸裂纹占比越来越少，而剪切裂纹占比越来越多;该大理岩在峰值以后至完全失效阶段中KⅠ与KⅡ变化速率达到最快，其次是 30%-80%阶段。
发布时间：2026-01-28
201. 雅砻江两河口库区工程扰动灾害时空分布规律与易发性研究
摘要： 雅砻江流域地处青藏高原东缘，水能资源丰富，干流河段共规划了 22 级水电站。流域内地质构造、地形地貌十分复杂，大规模工程开挖、蓄水扰动显著，开展库区工程扰动灾害的调查评价对重大工程防灾减灾有着重要的意义。以雅砻江中游梯级电站中装机规模最大的水电站—两河口水电站库区为研究对象，利用库区不同时期的遥感影像开展滑坡解译，分析滑坡数量-面积与空间演化趋势。选取高程、坡度、坡向、多年平均降雨量和距河流距离等 5个影响因子，采用信息量-逻辑回归模型对库区边坡进行易发性评价并验证结果。研究表明：1.水电工程中开挖和蓄水会诱发一定的灾害，相对于开挖，蓄水对滑坡影响较大，蓄水下发育滑坡数量多且规模大;2.滑坡主要分布在高程 2500-3000m、坡度 30°-45°、NE、S、SW坡向、降雨量650-750mm、距河流距离300m范围内。3.随着时间变化滑坡数量在高程 2500-3000m、S、SW坡向占比递增，蓄水后新增滑坡多分布在 700-750mm，滑坡分布向库区下游演化。4.对比分析信息量模型和信息量—逻辑回归模型易发性结果，最终选取信息量—逻辑回归模型进行易发性评价。极高易发区和高易发区面积约为 488 km2，占研究区总面积的 16.9%，主要分布在河流两岸、高程3500m以下范围内。易发性评价验证AUC值 0.953，精确度较高。本文研究结果能够为雅砻江流域中游已建水电站运营、未建及在建水电站建设提供借鉴。
发布时间：2026-01-28
202. 基于摩擦稳定性的白云岩水力压裂诱发地震研究
摘要： 在中国四川盆地震旦系灯影组与寒武系龙王庙组存在较厚的白云岩地层，具有广阔的天然气开发前景。为了探究白云岩断层的摩擦稳定性与受到水力压裂激活后的孕震潜力，我们使用了白云石和氧化镁制备模拟断层泥并开展剪切摩擦试验。试验使用双直剪设备，在围压条件为 5 MPa，剪切速率为1 μm/s、5 μm/s、25 μm/s的条件下开展了速度阶跃剪切摩擦测试。试验结果显示，白云石呈现稳定的速度强化剪切行为，而氧化镁呈现速度中性并伴有不稳定的震颤，两者按照梯度比例混合会导致白云石向速度中性转变。在我们的试验条件下氧化镁作为白云岩的高温变质产物，会显著的促使断层向不稳定滑移转变，同时具有潜在的诱发地震潜力。同时，在同震滑动阶段，白云岩脱碳并不断向氧化镁转化会进一步削弱断层的摩擦稳定性。我们的试验结果说明在白云岩储层开发时应注意氧化镁的含量，及时采取措施避免刺激断层滑动与诱发地震的产生。
发布时间：2026-01-28
203. 流体注入对干热岩断层滑移行为的影响
摘要： 地热和页岩油气开采过程中经常涉及到利用水力压裂技术将加压流体注入地下。近年来，流体注入与许多进行相关工业生产活动地区的地震事件数量急剧上升有关。然而，流体注入对干热岩断层的滑移行为演变以及由此产生的地震风险尚不清楚。为了表征干热岩断层滑移行为，我们在施加临界应力条件下的干热岩断层泥样品上进行了流体注入诱发滑移试验，特别关注在流体注入方式和断层泥矿物成分变化的条件下裂缝滑移行为的比较。实验结果表明，干热岩裂缝滑移的加速和减速行为受恒定剪应力与流体加压后引起的有效应力变化之间的不平衡所调节。含有较高粘土矿物含量的干热岩断层的注水诱发滑移多以稳定滑移为主，而含较低粘土矿物含量的干热岩断层的注水诱发滑移多以快速滑移为主。
发布时间：2026-01-28
204. 考虑微凸体损伤演化情况的精细化岩石裂隙剪切行为预测模型
摘要： 岩体中裂隙的剪切行为是影响其整体稳定性和渗透性的重要因素之一，预测剪切过程中裂隙的抗剪强度、剪胀量、开度等行为的演化情况对岩体的力学特征与渗流行为分析十分重要。本研究提出了一种考虑微凸体损伤演化情况的精细化岩石裂隙剪切行为预测方法。该方法通过建立精细化三维裂隙面形貌离散模型，利用摩擦理论与摩尔-库伦破坏准则分析裂隙面上每一微凸体的应力状态，并考虑微凸体上剪切能量与其变形破坏特征之间的关系，从而预测岩石裂隙在剪切过程中的微凸体损伤、抗剪强度、剪胀等行为的演化情况。本研究分别利用含单一劈裂裂隙的砂岩与花岗岩试样开展了直接剪切试验，用以验证该模型的预测效果。通过对比，发现该模型在裂隙的抗剪强度、剪胀量与损伤分布方面的预测结果与试验测得的情况基本一致，证明了该方法较为准确的预测能力。通过开展与其他同类型模型的预测结果对比，发现该方法由于引入了剪切能量与微凸体损伤之间的分析方法，在裂隙面的损伤情况与峰值抗剪强度的预测上取得了较好的效果。该方法为分析岩石裂隙的剪切行为提供了一种新的思路。
发布时间：2026-01-28
205. 基于数据驱动的玄武地层CO2矿化封存模型
摘要： 在碳捕集与封存(CCS)领域，玄武岩地层作为潜在的CO2 储层展现出巨大的前景，玄武岩与CO2快速发生矿化反应，将CO2 转化为固态，从而降低泄漏风险。在本研究中，首先建立了玄武岩地层CO2注入的矿化模型，以揭示CO2 与玄武岩相互作用的时空动态响应。数值模型表明，注入初期，注入井附近的孔隙度增加，从而提高了注入能力。然而，随着碳酸盐沉淀逐渐占主导地位，储层的注入能力下降。为了提高模拟效率，我们结合Transformer架构和Unet架构构建了一个深度学习替代模型，加速碳酸盐沉淀的预测。该模型考虑了七种初始矿物和四种沉淀矿物，其计算效率比传统数值模型高出一千倍。这一模拟效率的巨大飞跃凸显了利用先进的机器学习技术来加速和优化CCS项目中CO2矿化评估的潜力，提供了一种可扩展且计算上可行的解决方案，用于预测复杂的地球化学相互作用。
发布时间：2026-01-28
206. 基于双模量理论的水泥胶砂材料弹性参数测量建议方法研究
摘要： 现如今大量的试验和研究表明，工程材料在不同状况和程度下表现出拉伸压缩模量不同的弹性性质，即材料具有拉伸压缩不同模量的双线性特性，如岩石类材料、钛合金材料、混凝土、陶瓷以及各种新型的复合材料等。一直以来，由于缺乏一个简单可靠的材料拉伸压缩模量弹性参数测量方法和具体可靠的试验论证分析测量方法的可行性，科学家和工程师们在工程设计和数值模拟中会忽略材料的双模量特性产生的影响。为了解决这一问题，在本文中根据王天民和叶剑红提出的建议方法和利用非耦合应变驱动本构模型在FssiCAS得到的数值模拟结果，重点对双模量材料进行四点弯曲试验，以研究材料的力学行为，这里的问题首次对四点弯曲试验样品尺寸的合理范围进行了实验分析，其中包括试验样品的不同宽度、高跨比和上下加载压头的压跨比，进行了单轴压缩和单轴拉伸试验，以及三点弯曲和四点弯曲试验。试验结果表明，三点弯曲会导致中性轴发生偏移，因此不适用于测量材料的拉压模量，四点弯曲试验中，最佳的高跨比是1∶6，上下压头压垮比是2∶3，而材料的宽度对于四点弯曲试验没有影响，发现水泥胶砂四点弯折试验的拉压模量与直接拉伸压缩试验结果近似相等。有限元分析表明，四点弯曲试验建议尺寸下试件断裂面是均匀受力，中间段是纯弯段，与直接拉压试验结果误差不大，因此FssiCAS数值模拟计算结果具有良好的可靠性。
发布时间：2026-01-28
207. 冻结作用下含天然节理岩石剪切破坏特性研究
摘要： 受气候变化的影响，寒区高山岩质边坡失稳地质灾害问题日益突出。冻结节理岩石抵抗剪切破坏的能力对岩质边坡的稳定性有重要影响。为探讨冻结岩石节理的剪切特性和破坏机理，人工制备了含有粗糙节理的砂岩试样。基于一种新型的岩石节理耦合过程试验装置，对不同冰层厚度、温度及法向条件下的节理进行直剪试验。结果表明，节理开度(冰层厚度)对岩石的抗剪强度有显著影响。节理抗剪强度、峰值剪切位移均与冰层厚度呈负相关。且在不同冰层厚度条件下，岩石的摩擦角与粘聚力呈现出不同的变化趋势。同时冰层与节理面粘结处，剪切破坏痕迹与微凸体起伏方向呈现一定关联。根据冰层破坏特征和强度特性，不同冰层厚度节理的破坏模式可分为 4 种类型：冰膜磨损滑移、冰层破碎、冰岩界面脱离以及混合破坏，建立考虑冰层厚度和温度的回归函数。
发布时间：2026-01-28
208. 气液两相流驱动下裂缝中颗粒运移机理研究
摘要： 多相流驱动下裂隙内部颗粒的迁移规律涉及多种岩土工程，包括但不限于水力压裂、注浆和出砂。颗粒在流体流动下的迁移严重影响工程的稳定性，因此了解其机制具有重要意义。本研究通过数值模拟研究了气液两相流驱动下裂隙内颗粒运移规律。采用耦合计算流体力学(CFD)和离散元(DEM)方法模拟颗粒运动规律及水力特性变化，并使用流体体积方法(VOF)模拟两相流的运动。研究结果表明，由于流体速度增加和拖曳力的波动，与无气注入的模型相比，存在气体的模型中颗粒运动速度更快。颗粒迁移速度随气体含量的增加先增后减小，这是由于随着气体含量的增加拖曳力先升后降。此外，敏感性分析显示，颗粒迁移速度随液体粘性和裂隙粗糙度的增大而降低，但随颗粒尺寸和水力梯度的增大而加快。该研究的结果对于理解深层能源储存和开采过程中多相流驱动的颗粒迁移机制具有重要意义。
发布时间：2026-01-28
209. 水-热耦合作用下花岗岩剪切性能的时间效应研究
摘要： 为探究深部裂隙岩体在水-热耦合环境中剪切力学性能的变化，对高温水岩作用处理后的，含天然裂隙的花岗岩开展直剪试验。基于大时间尺度作用后花岗岩的力学性质变化，研究其在不同温度、不同作用时间及法向应力条件等条件下剪切性质的演化规律。研究表明，花岗岩剪切强度与水岩作用时长、温度以及法向应力呈负相关，剪切峰值位移、剪损体积则与之呈正相关。节理面微凸体经水-热作用后其组成矿物会发生溶解等化学反应，引起表面凸体强度的降低。在水岩作用前期这种劣化程度较为明显，但随着时间的延长，岩石劣化程度会趋于较稳定的状态。同时水岩作用后的花岗岩硬度、弹性模量等细观参数较仅饱和岩样显著降低。根据已有的剪切劣化预测方程，建立了新的浸水温度、时长及法向应力的剪切性能预测方程，能够较为准确的预测水-热耦合作用后花岗岩剪切强度变化的趋势。
发布时间：2026-01-28
210. THMC多场耦合条件下含裂隙碳酸盐岩渗透性变化规律研究
摘要： 为研究THMC多场耦合条件下含裂隙碳酸盐岩裂隙渗透性变化规律，对含裂隙碳酸盐岩样进行多场耦合条件下的渗流实验。试样为巴西劈裂后含裂隙的标准圆柱石灰岩岩样。通过处理岩石裂隙在多场耦合条件下渗流实验所得到的压力差、表面演化和试验前后元素浓度的数据，得到在多场耦合下岩石裂隙渗透性变化规律。研究表明，渗透性呈现先变大后缓慢减小的趋势。裂隙渗透性的变化主要是受压力溶解和自由面溶解控制，实验初期，裂隙表面微凸体在水流的作用下逐渐腐蚀溶解，此时自由面溶解占据优势，裂隙开度会因为表面矿物的溶解而出现短暂增大的现象，在自由面溶解到一定程度之后，裂隙表面的微凸体在溶解和围压的作用下发生破坏，支撑裂隙表面的微凸体崩塌后裂隙逐渐闭合，此时压力溶解占据优势，开度逐渐变小从而导致渗透率下降。本研究的结果对于地热能项目的开发和二氧化碳的地质封存具有重要的理论意义和工程应用价值。
发布时间：2026-01-28
211. 基于可视化手段的三轴剪切条件下裂隙岩石力学行为及破坏特征研究
摘要： 基于原位三轴剪切试验，借助三维光学轮廓扫描技术和CT扫描技术，开展了对粗糙裂隙花岗岩和红砂岩力学行为及破坏特征研究。对试样在三轴剪切状态下的的剪应力-应变曲线规律和剪切应力-剪切位移曲线规律进行了细致讨论，将裂隙岩石的三轴剪切变形过程分为 5 个阶段，分别是初始压密阶段、线弹性阶段、塑性变形阶段、剪切破坏阶段及峰后残余变形阶段。通过三维激光和CT扫描技术，从细观角度描述了裂隙岩石的剪切破坏模式，试验研究发现，花岗岩裂隙面破坏主要有 3种模式，主要分为滑移破坏、摩擦破坏以及凸体剪切破坏，其中包括凸起中部剪断破坏和凸起根部剪断破坏两种，另外发现部分试样内部还会存在张拉裂纹，而红砂岩则主要以摩擦破坏为主，研究发现其破坏模式与试样的脆性指标和硬度有很大关系。
发布时间：2026-01-28
212. CO2玄武岩地质封存对玄武岩断层稳定性的影响
摘要： 由于全球CO2 的大量排放导致了温度的增加，使得近年来全球灾害频发，所以减碳行为的实施迫在眉睫。地质封存被认为是最有潜力且最快速的减碳方式，其中玄武岩地层的CO2封存由于其能快速实现CO2 的碳酸化，引起了社会各界的广泛关注。本研究采用CO2 水溶液-玄武岩浸泡实验模拟玄武岩封存地层中断层的矿化过程，并实施单轴剪切仪器模拟断层的剪切过程，研究玄武岩封存场地中玄武岩断层在矿化过程中的摩擦特性变化。研究发现在 CO2-水-岩反应早期阶段，由于玄武岩中辉石、橄榄石、长石等矿物的溶解，造成了摩擦稳定性系数a-b增加，表明断层滑移更加趋向于自稳;但随着时间的增加，由于碳酸盐沉淀的逐渐增加，使得摩擦稳定性系数a-b减小，表明断层逐渐朝着不稳定方向变化。所以玄武岩地质封存安全性评估中要充分考虑这个问题，进而保证封存场地安全性，避免泄露导致环境危害和经济的损失。
发布时间：2026-01-28
213. 基于多层神经网络预测超临界CO2破裂压力
摘要： 破裂压力是评价压裂效果的关键指标。通过搜集并汇总362组压裂(水和超临界CO2)实验数据，归纳了 8 个影响因素(压裂液类型、最大最小水平主应力、压裂液初始温度、井筒直径、排量、试样抗拉强度、试样泊松比)作为输入变量。基于深度学习，以人工神经网络为架构，对输入变量(8 因素)和输出变量(破裂压力)之间复杂非线性关系进行建模，以期获取综合因素影响下的破裂压力预测值。研究表明，损失函数在初期较大，但随着模型迭代次数的增加，训练和测试的实际值与预测值误差越来越小，直至达到稳定;同时，达到稳定后，训练和测试的准确率均高于 90%。训练样本和测试样本的数据点均布置在理想拟合直线(实际值=预测值)附近，训练集(测试集)的R，RMSE，MAE分别为0.9482(0.9123)，3.424(4.421)，2.283(3.188)。此外，上述各影响因素相对重要程度排序如下：压裂液类型＞抗拉强度＞排量＞最大水平主应力＞泊松比＞井筒直径＞最小水平主应力＞压裂液初始温度。具体地，压裂液类型和抗拉强度是相对最为敏感的影响变量，其重要性分别达到 28.3%和 21.4%，排量对破裂压力的影响占 12.3%。以上结果说明，训练好的多层神经网络模型可较好地用于学习与预测破裂压力，可为压裂施工参数优化提供参考依据。
发布时间：2026-01-28
214. 射孔位置与射孔参数影响下的煤系地层合层压裂裂缝扩展行为
摘要： 赋存于煤系地层中的清洁天然气是非常规油气资源的重要组成部分，其高效勘探开发是保障国家能源安全和实现双碳目标的重要手段之一。通常由于煤系地层中各储层厚度较薄，单独开采经济效益差，多储层合层压裂成为煤系地层高效开发的重要举措。由于煤系地层中煤岩、页岩和砂岩等各储层岩石力学性质差异大，导致合层压裂裂缝的垂向扩展行为十分复杂。此外，工程实践表明，射孔位置和射孔参数对合层压裂效果影响十分显著，但当前考虑真实射孔孔眼存在的研究少，导致射孔位置和射孔参数对合层压裂的影响机制并不明确。为此，结合三维格子方法，以我国X井砂岩-页岩-煤层组成的煤系地层为对象，探究了考虑射孔孔眼存在下的合层压裂裂缝扩展行为。重点探究了射孔位置、射孔相位角、射孔密度、射孔深度和射孔直径等工程因素影响下的合压裂缝形态、注入压力变化和裂缝面积演化情况。研究指出，射孔位置直接影响到合层压裂的成败。合理的射孔参数优化有助于提高合层压裂改造效果。研究成果可为煤系地层的多储层合压的工程参数优化提供理论依据和技术借鉴。
发布时间：2026-01-28
215. 考虑流-固-热耦合的水力压裂相场模型研究
摘要： 随着浅层油气资源的逐渐枯竭，对深部地下储层的勘探开发已成为保障社会能源供应的必然要求。深部储层具有地应力大、地温较高的特点。本文提出了一种基于有限元方法的流-固-热(THM)耦合相场模型，并通过基准算例测试验证了其准确性。模型考虑了地应力和温度的影响，采用分步求解方法(Staggered Scheme)和固定应力分解法(Fixed-stress split)求解多场耦合方程。在开源有限元软件OpenGeoSys 中，先对单孔压裂模型进行水力压裂模拟，随后进行多孔模型水力压裂模拟。在单孔模型中，当施加较大的地应力差(最大水平应力与最小水平应力之差)时，水力裂缝相较较小地应力差情况将扩展更长。温度影响主要体现在水力裂缝开度及扩展长度上，较高温差下水力裂缝开度相较等温情况更大，裂缝扩展长度也更长。多孔压裂模型的数值模拟结果表明，枯竭生产井引起的非均质地应力对水力裂缝扩展路径的影响较小，基本不改变水力裂缝原有扩展路径。同时，多个射孔的同时同时注水压裂导致应力阴影效应，相邻射孔的水力裂缝扩展产生竞争，部分裂缝扩展受到抑制。
发布时间：2026-01-28
216. 地下储氢指进数值模拟
摘要： 当前，全球能源生产结构正从以化石能源为主向以可再生能源为主转变，实现碳中和目标的首要任务是大规模推广和应用可再生能源，因此地下储氢技术正受到越来越多的关注。氢气具扩散性高，密度小和粘度小等独特的物理特性，可能会引发气液不稳定驱替。研究表明，垫气可以一定程度上减轻地下储氢中指进现象，补救效果取决于垫气的成分和体积分数。本研究拟采用Fluent软来研究微观尺度中垫气对指进的影响，使用欧拉多流体VOF模型模拟微流控芯片中混合气体-水驱替，准确捕捉气液界面。选用氮气作为缓冲气体体，体积分数从 0%到 70%，与氢气混合注微流控模型。进一步探究注入速率、流体粘度等流体参数对指进模式的影响。结果显示，粘性指进和毛细管指进是两种主要的指进类型，分别由粘性力和毛细力主导。粘性指进总是沿着流动方向前进，而毛细管指进则倾向于向任何方向扩展，甚至可能逆向侵入。利用图像分析模拟结果的不同指进模式，具体的几何指标包括特征面积、分形维数、平均角度和角度焓，用以描述指进模式的形状并预测其类型。结果表明，垫气的注入显著提高了饱和度，并且垫气的浓度对多孔介质中的指进行为有重要影响。
发布时间：2026-01-28
217. 基于增强虚拟粘土法的含粘土间断级配土渗流潜蚀机理研究
摘要： 基于动态流体网格方法(DFM)、离散元方法(DEM)以及增强的虚拟粘土法(EFCM)，本研究提出了一套 DFM-DEM-EFCM 数值模拟方法，以实现在孔隙尺度上研究粘土对于间断级配土中渗流潜蚀的影响。动态流体网格方法能够实现流体边界以及内部结构的实时更新，以反映土体骨架和孔隙结构的变化。而增强的虚拟粘土方法特别考虑了粘土体积对于渗流过程的显著影响，同时正确反映粘土溶解导致的颗粒间粘结强度的降低以及土体孔隙率的增加对潜蚀的影响。 本研究旨在对应力条件下的含粘土间断级配土试样的潜蚀模拟以主要探讨粘土的影响机制。结果表明，含粘土的间断级配土渗流潜蚀表现出四个不同的侵蚀阶段即：粘土侵蚀阶段、初始侵蚀阶段、减速阶段以及稳定阶段。当粘土均匀分布时，粘土含量的增大能够提高土体抵抗侵蚀的能力，显著降低侵蚀速率。相反，粘土局部存在时，粘土会导致局部低渗区的形成，造成水力梯度的局部增加进而加剧相邻无粘土区域的细颗粒侵蚀。此外粘土富集区域发生的细颗粒大量集中运移可能形成临时的局部低渗区，并导致周围区域的二次侵蚀发生。
发布时间：2026-01-28
218. 基于块体离散元的断层受流体激活特征及滑动行为研究
摘要： 流体注入诱发断层激活条件及断层后续滑动行为一直是页岩气等非常规能源开发中的重要问题。本研究以四川盆地西南油气田某平台为背景，建立了考虑断层、破碎带及天然裂缝的场地尺度数值模型，并开展了水力压裂诱发断层滑动的流固耦合分析。基于现场和模拟的结果，我们评估了断层滑动行为在不同条件下的演化特征，并进一步分析了断层角度、注入距离、原位应力对断层的激活条件的影响。模拟结果显示，在断层再活化阶段微地震事件的b值显著低于其他阶段，与现场结果相符。随着断层与井筒角度的增加，剪切位移、剪切应力和断层滑动面积呈现先增后减的趋势，暗示在45°到60°角度范围内断层滑动的概率较高。此外，我们观察到随着断层与井筒夹角变化，注入压力、微地震事件b值等参数表现出明显的单调性，潜在具有预测断层行为的应用价值。本研究有助于断层滑动行为的解释及流体注入激活断层行为的预测。
发布时间：2026-01-28
219. 基于TransUNet神经网络的碳封存多相流预测模型
摘要： 地下多孔介质中的多相流动是二氧化碳地质封存等深地工程的关键物理过程，传统基于数值模拟的求解方法计算负担大、速度慢，难以应用于实时的优化或反演任务。目前，基于深度学习的预测模型在求解非线性系统方面展现出了巨大潜力，能够快速地对系统响应变量做出精准预测。本文提出了一种基于TransUNet神经网络的多相流预测模型，能够根据给定的工程和地质参数快速准确预测出二氧化碳在地层中的饱和度和孔隙压力。TransUNet整体采用UNet的编码-解码器结构，利用多层级卷积神经网络有效捕捉多尺度空间信息，并在最底层采用 Transformer 结构以在高维空间学习全局信息。本文考虑工况为大尺度拟三维径向的碳封存工程，前 30 年为注入期，后 170 年为闭井监测期，采用拉丁超立方抽样生成了 2000个不同工程与地质参数的模型，并用CMG数值模拟软件生成训练数据集;输入特征为渗透率场、孔隙度场、温度、注入井流量与射孔位置等参数，训练TransUNet以预测饱和度与孔隙压力。结果表明，TransUNet能够在测试阶段做出精准预测，R2达到 0.99且平均绝对误差MAPE小于1%，预测用时仅为 0.02秒，相较于传统数值模拟的 500秒加速了 25000倍。本文所提出的TransUNet预测模型在准确快速刻画地下多相流行为方面具有重要应用前景，能够为现场的实时决策提供解决方案。
发布时间：2026-01-28
220. 深部断层及褶皱区地应力场的分布规律
摘要： 深部资源开发面临一系列的工程问题(三高一扰动)，相对于浅部岩石，深部岩石的赋存环境复杂，在应力场-温度场-渗流场耦合作用下，岩石的非线性物理力学行为凸显，其变形、破裂具有典型的时效性。虽然目前关于深部岩石的力学特性研究已取得众多成果，但由于岩石结构及赋存环境复杂，对于深部构造断层区与褶皱区的岩石在应力-温度-渗流耦合条件下的时效力学行为研究仍处在认识和探索阶段。地质构造是影响深部地应力场分布的主要因素之一，本研究以深部断层区与褶皱构造区岩石的时效力学特性为研究对象，采用MTS 816岩石力学试验系统，开展不同围压、渗透压力、温度的三轴压缩试验，探究单因素及耦合因素对岩石的时效力学特性、岩体力学本构关系的影响规律。最后，基于神经网络算法，提出深部岩体非线性、非连续区域地应力场反演优化算法。研究结果可为指导深部岩石工程设计、施工和灾害控制提供理论基础，为深部资源的安全开采提供依据。
发布时间：2026-01-28
221. 裂隙岩体氡迁移三维分析软件：理论、模型及应用
摘要： 裂隙岩体中氡迁移的数值模拟对环境中氡污染防治、氡示踪技术和煤铀资源联合开发具有重要意义。本文提出了一种基于分形离散裂隙网络(DFN)的模拟裂隙岩体中氡迁移的新模型，该模型能够更准确地反映裂隙的复杂结构，为氡迁移的研究提供了新的工具。在模拟过程中，提出了一种多级联乘过程，用于确定三维裂隙位置的详细方法。同时建立了氡在裂隙和岩石基质中的迁移控制方程，并用有限元方法进行数值求解。此研究开发了开源软件DFNRn(氡迁移的离散裂隙网络模型)，该软件模拟了裂隙岩体中氡在 100 m范围内的迁移。结果表明，裂隙内流体对流对氡迁移的驱动作用大于扩散作用。通过与裂隙岩体实测数据的比较，验证了模型的准确性。在相同模型参数下的多次模拟结果表明，当模型运行 8次以上时，计算结果趋于稳定。因此，为了保证准确性和可靠性，DFNRn中的每次模拟需运行8次，计算结果取平均值。进一步研究双幂律模型参数和von Mises Fisher分布(Df，a，α，ω和κ)，以确定它们对裂缝密度渗透阈值(P32')的影响。结果表明，在 1.4≤Df≤1.9 范围内，随着Df的增大，渗流阈值呈线性降低，Df≤1.3 时不发生阈值渗流。在 1.2≤a≤2.8 范围内，P32'与a无关，且a≥2.9 的模型由于生成的裂缝小而分散，不发生阈值渗流。P32'在 1≤α≤1.8 范围内随α的增大而减小。当α＞1.8 时，P32'随α的变化最小。P32'随ω的增大而减小，与κ关。与氡扩散系数和渗透率相比，岩石基质的氡源项对裂隙岩体中氡迁移的影响最大。
发布时间：2026-01-28
222. 不同荷载条件下混凝土受硫酸腐蚀条件下性能演变规律研究
摘要： 深层排水调蓄隧道(简称“深隧”)在实际运营过程中可能面临微生物诱导的化学反应引起的硫酸腐蚀，进而导致自身服役性能的下降。本研究使用初始pH为1 的硫酸溶液对钢纤维体积比为 0%(普通)和1%的C60 混凝土试件进行硫酸腐蚀实验。并同时考虑了无荷载和施加不同级别恒等荷载的情况。试验结果表明，混凝土受硫酸腐蚀后，试样的质量先增加后下降，而混凝土的抗压强度则先略微下降再有所回升，但最后会持续下降。而混凝土随着所受荷载大小的提升，混凝土受腐蚀速度先下降再上升。这是由于荷载的增大首先使得混凝土内部孔隙变小，抑制了腐蚀离子在混凝土内部的扩散，但随着混凝土增大到了一定程度，会使得混凝土内部产生损伤，进而导致了腐蚀离子在混凝土内部加速扩散和混凝土受腐蚀速度的提升。
发布时间：2026-01-28
223. 岩体结构面对爆破块度的影响机制研究
摘要： 结构面对爆破块度形成的影响，是为爆破工程领域的研究焦点，其与工程的长期安全运行及经济效益息息相关。为了深入探究这一问题，本案首先选取玉龙喀什水利枢纽为试验场地，进行级配料爆破的原位实验。实验中，项目研究人员对比了岩体天然块度与爆破块度的对应关系，进而分析结构面对爆破块度形成的影响特性。实验结果表明，对于 5mm 以下的小粒径块度，爆破荷载与岩石自身的动抗压强度起着决定性作用;实验数据显示，结构面对级配形成的影响具有显著的分区特性。为了进一步验证实验结果，项目研究人员利用LS-DYNA的二次开发技术，对爆破块度进行了数值仿真。仿真结果显示，由于粉碎区的冲击波峰值极高，结构面对小粒径块度的形成影响并不显著。然而，结构面的存在确实改变了应力波的传播过程，从而对中大粒径块度的形成产生了明显影响。这一结果与原位实验相互印证，进一步证实了结构面对爆破块度形成的分区影响特性。在传统KUZ-RAM模型的基础上，本案提出基于分区机制的岩体爆破块度预测模型，通过结合工程数据与已有的爆破块度预测模型进行验证，以实现预测精度显著提升。
发布时间：2026-01-28
224. 应力阴影影响下考虑射孔模式的多尺度多裂缝起裂扩展规律研究
摘要： 水平井多簇压裂是非常规致密储层的一项重要增产技术。多裂缝动态扩展时极易扰动周围应力场，诱使相邻射孔或射孔簇内压裂液分配发生变化，加剧裂缝非均衡扩展，即应力阴影效应。本文基于三维离散格子方法研究了应力阴影影响下近井筒尺度裂缝竞争扩展机理、近井筒尺度复杂非平面裂缝的形成机理以及近井筒尺度不同射孔模式下裂缝扩展形态。此外，本文基于近井筒尺度射孔模型建立了现场尺度多簇压裂模型，分析了射孔模式、完井参数和施工参数对多裂缝均衡扩展的影响。研究结果表明:在螺旋射孔模型中，孔眼间应力相互干扰会导致近井筒区域裂缝扭曲、孔眼起裂效率低，形成绕井筒螺旋状连续裂缝面;在定向射孔模型中射孔间应力阴影效应增强，裂缝近井筒尺度非平面吸引、交汇以及排斥扩展，形成复杂裂缝网络。多水力裂缝扩展受应力阴影影响，射孔簇间距和密度越低、压裂液排量和粘度越高，多水力裂缝均匀扩展趋势越强。本文的研究成果可为致密储层多簇水力压裂设计提供理论依据和技术指导。
发布时间：2026-01-28
225. 不同扩展模式下水力裂缝与天然裂缝相互作用研究
摘要： 水力压裂是非常规油藏增产的关键技术。把握水力裂缝如何与天然裂缝相互作用对于压裂的成功至关重要。本研究采用天然裂缝预制样品进行真三轴压裂实验，并结合三维数值模型，研究水力裂缝与天然裂缝之间的相互作用机制。考虑了各种影响因素，包括水平应力差、注入速度、流体粘度和相互作用角。结果表明，水力裂缝与天然裂缝之间存在三种不同的相互作用模式:直接穿过、偏转穿过和捕获。随着水平应力差、注入速率和粘度的增大，水力裂缝与天然裂缝之间的相互作用经历了一个渐进的转变，从捕获到偏转穿过，最终直接穿过。观察表明，较小的相互作用角增加了水力裂缝被天然裂缝捕获的可能性。利用无量纲值，建立了水力裂缝扩展能力评价准则，便于评价水力裂缝与天然裂缝的相互作用。裂缝穿透能力由韧性为主向黏性为主逐渐增加，表现为与天然裂缝相互作用时的捕获、偏转穿过、直接穿过的阶段性排列。当天然裂缝强度高时，水力裂缝往往直接穿过，反之则容易被天然裂缝捕获。研究结果可为天然裂缝发育的非常规储层压裂优化提供有价值的见解。
发布时间：2026-01-28
226. 页岩油储层钻进过程中渗流场和温度场及其对坍塌压力的影响
摘要： 井壁失稳难题是长期制约页岩储层钻井效率的难题，以往研究常假设渗流场为单项流，鲜有考虑含水饱和度和井下温度对岩石力学性能的影响，缺乏定量比较渗流场和温度场的各种参数与坍塌压力之间的关联程度。首先，本文引入油水两相渗流模型，描述井周含水饱和度随钻井时间的变化规律。其次，考虑机械热源项和水力热源项，建立并验证了全井筒-地层瞬态温度场模型;随后，基于实验数据拟合出页岩力学参数对温度变化的响应函数，结合考虑含水饱和度的岩石破坏准则，构建热流固耦合下的页岩油层坍塌压力预测模型。最后，采用灰色关联法定量评价模型中 10 项参数与坍塌压力的关联程度。结果表明温度场模型和坍塌压力模型均与现场实测数据吻合较好;随钻井时间增加，井周含水饱和度和侵入距离增加，渗流范围趋于稳定;孔隙度大于0.05后，孔隙度对地层含水饱和度的贡献降低;欠压差钻进时，毛管力驱动钻井液侵入地层;最高环空温度位于钻头附近，且高于原始地层温度，最大井底温度差超过 20℃。钻井参数中排量对井底温度影响最大，钻井液参数中密度、流性指数和稠度系数对井底温度的影响最大。同时考虑温度和渗流后，坍塌压力上升了 0.075-0.175 g/cm3，且渗流场对坍塌压力的影响显著高于温度场;灰色关联法表明，排量和含水饱和度与坍塌压力的关联度最高，随钻井时间增加，压差、水平段长度和钻压的关联度增大，流性指数、稠度系数、岩石热传导系数、钻井压差和钻井液屈服值的关联度降低。
发布时间：2026-01-28
227. 中江-蓬莱区块碳酸盐岩地层孔隙压力研究及应用
摘要： 中江-蓬莱区块提交预测储量 2005亿方，是四川盆地天然气资源的重要保障区块，但其下部碳酸盐岩地层孔、洞、缝发育，承压能力弱，实钻溢漏频发，导致溢漏的根本原因还是碳酸盐岩地层孔隙压力预测不准所致，有必要开展工区碳酸盐岩层段孔隙压力预测及研究。为明确中江-蓬莱区块碳酸盐岩层段孔隙压力，本文采用多元回归法建立综合考虑声波时差、岩石密度、地层电阻率等多因素影响的有效应力模型，并依此建立了中江-蓬莱区块碳酸盐岩孔隙压力预测模型。结果表明:碳酸盐岩孔隙压力模型预测结果与实测和实钻均吻合较好，与实测误差介于-5.2%～2.3%;本文建立的孔隙压力新模型能够实现碳酸盐岩孔隙压力准确预测，为中江-蓬莱区块深层常规油气资源的安全高效勘探提供有力保障。
发布时间：2026-01-28
228. 隧道间接损伤识别技术的实测研究
摘要： 为了寻找一种高效经济全覆盖的地铁隧道损伤识别方法，现有研究提出了基于服役列车动力响应的隧道间接损伤识别技术，包括传统的损伤指标法与基于深度学习的损伤识别方法，并通过数值模拟和模型试验验证了方法的可行性。本文通过在济南地铁 2 号线隧道开展现场测试，进一步研究该技术的应用前景。首先根据前期调研结果搭建了无线监测系统，采集了列车运行全程的车厢加速度响应信息;其次基于快速傅里叶变换和小波包变换分析了现场数据的特征，总结了现场数据预处理方法，指出了传统损伤指标在处理现场数据方面存在的问题;由于实测缺乏先验知识，隧道也没有发生显著的病害，实测数据并没有获得隧道异常时的列车动力响应，本文最后参考二维数值计算的结果，通过合成隧道结构损伤时的列车动力响应数据，进一步验证了基于变分自编码器的隧道损伤识别方法的有效性。
发布时间：2026-01-28
229. 蓬莱气区上部碎屑岩地层三压力预测及应用
摘要： 蓬莱气区是西南油气田的主力探区，对于“上产 500 亿，奋斗800亿”具有重要的战略地位，上部碎屑岩层段实钻油气显示活跃，气侵、井漏频发，井控安全风险大，准确预测工区地层三压力能够有效避免井漏、气侵等事故复杂。为明确蓬莱气区上部碎屑岩层段地层三压力，本文基于声波测井数据建立了纵波时差与横波时差，岩石密度和深度的相关拟合关系，利用测井数据、室内岩石力学实验和地应力实验建立了蓬莱气区上部碎屑岩层段岩石力学参数和地应力参数预测模型，采用修正伊顿法建立了孔隙压力预测模型，基于剪切失效和张性失效准则建立坍塌压力和破裂压力预测模型。研究表明:蓬莱气区上部碎屑岩层段横波和密度拟合模型拟合优度(R2)最高分别超过 0.93 和 0.85;三压力预测模型成功应用 7 井次，孔隙压力预测误差为 4.23%，破裂预测压力误差为 7.66%;PS4 井依据本文三压力模型预测结果，采用“高开低走”策略，须家河组采用1.9g/cm3 钻井液钻进，无气侵、掉块等复杂工况，扩径率最大 9.89%，最小0.06%，钻井周期平均缩短24.76%。本文模型能够实现蓬莱气区三压力准确预测，为蓬莱气区的安全高效钻探提供理论支撑。
发布时间：2026-01-28
230. 含冰边坡稳定性和崩塌运动过程模拟：以西藏阿汝冰崩为例
摘要： 在气候变化作用下，藏东南高海拔地区呈现变暖变湿趋势。多条隧道所处山区发生冰崩、冰岩崩、冰-岩碎屑流、泥石流灾害的风险逐渐加重，不仅威胁施工人员和工程设施安全，而且制约着隧道工程建设。虽然该地区含冰边坡失稳崩塌的发生机制已经引起广泛关注，但由于含冰边坡失稳涉及多个物理过程以及各物理过程之间存在复杂相互作用，目前仍然难以定量评估含冰边坡的稳定性。而且，大多数模拟研究主要关注含冰边坡稳定性或者失稳崩塌运动过程，较少研究同时实现“气候要素作用下的含冰边坡稳定性演化”和“含冰边坡崩塌-运动-堆积过程”模拟。研究提出了一种基于热水力耦合的概念模型，用以模拟含冰边坡稳定性以及潜在的崩塌范围。该模型实现了耦合考虑多种气候要素，包括气温、融水、降雨等。以西藏阿汝冰崩事件作为研究案例，表明了该模型在评估含冰边坡稳定性和崩塌范围方面具备良好的潜力，并且直观地显示了气候变化在低坡角含冰边坡失稳事件中起到的关键影响。此外，基于数值模拟较好地再现了该含冰边坡案例的“失稳崩塌-运动-堆积”过程。研究成果有助于应对含冰边坡失稳相关的灾害风险。
发布时间：2026-01-28
231. 循环荷载作用下冻融劣化岩石力学特性与断裂机制
摘要： 在高海拔山区，由于温度周期性波动，岩石工程遭受到严重的冻融问题。由冻融循环引起的岩石强度降低和冻胀变形可能引发许多地质灾害。本研究针对经过 0、10、20、30、40 和 50 次冻融循环处理的砂岩试样开展了系列循环单轴压缩试验，研究冻融循环处理对岩石疲劳力学性能的影响，包括疲劳变形特性、能量演化和冻融-疲劳耦合损伤。试验结果表面，经过较高冻融循环处理的砂岩试样表现出更大的不可逆应变和更快的损伤积累，引起较高的疲劳损伤变量和较低的疲劳寿命。随后，利用数字图像相关技术和扫描电子显微镜揭示了冻融循环处理砂岩试样的疲劳开裂过程和微观断口形貌。在循环加载过程中，试样的应变场在初始阶段呈现出均匀分布，随着循环次数增加，出现应变集中并逐渐增强，最终导致疲劳断裂。随着冻融循环次数的增加，砂岩的疲劳开裂表现出明显的延展性。此外，我们进一步分析了宏观力学性能背后的微观断裂机制。同时，本研究还针对冻融处理砂岩在循环加载和单调加载下的微观断裂机制进行了比较和讨论，结果发现:沿晶断裂是导致砂岩疲劳失效的主要微观机制，而穿晶断裂则是引发单调失效的微观机制。
发布时间：2026-01-28
232. 高铁隧道卵礫石地層岩體分類方法研究
摘要： 研究区域高铁隧道地质型态由含有砂、粉土及黏土之混合物所紧密包覆之卵砾石构成，隧道上方蕴含丰富地下水，最大水头约 80 公尺，开挖时有大量涌水现象，甚至有高地下水压造成砂质粒料涌出致开挖区段不稳定情形，为了克服上述不利的地质状况，在竖井周缘、横坑交叉段、软弱沉泥段和砂质受压水层段，分别采用各式辅助工法，如深井降水、分段分阶地盘改良、AGF管羃工法、化学药液灌浆等措施，与设计图支撑工法交互运用。隧道与砂质受压水层小角度相交情形，施工困难度很高，要加大角度相交，减少受不良地层影响的长度，将可确保施工安全性并节省成本。对软弱砂泥岩层和卵砾石而言，卵砾石地层尚无国际通用之岩体分类方法，以供隧道开挖支撑使用。本研究岩体分类方法有别于岩盘隧道所用之RMR和NGI-Q法，分别引用多种分类法同时进行分类，而研究区域隧道设计根据卵砾石地层特性，分别就卵砾石含量、地下水条件和凸镜体厚度等，以定性方式将地层分为四类，应可综合隧道变形监测纪录及支撑设计，配合现场回馈分析，找出控制隧道变形之影响因素，建立定量分类法，提供未来隧道设计使用。
发布时间：2026-01-28
233. 山体滑坡破坏历程及臨界雨量探討
摘要： 近年来气候变迁，极端降雨事件渐增，引起全国各地崩塌、山体滑坡、土石流等灾害。Koukis and Ziourkas(1991)提出可能影响崩塌的因子包括:动态的诱因及静态的潜因。其中，诱因为直接引发山体滑坡的环境因子，如降雨、地震等，潜因则是指边坡本身具有潜在造成山体滑坡的因子，如堆积层或岩层之特性以及如褶皱、不连续面等之地质构造。本研究利用广东梅州 2014年至2024 年期间的历史资料及航照图，包含正射影像、彩色航空影像、Google Earth影像进行破坏事件前后的比对，整理出其破坏历程，同时对山体滑坡有造成破坏及没造成破坏影响之降雨事件，使用单场累积降雨量、最大 24hr雨量及I-T型降雨警戒模式进行雨量比较，得到对山体滑坡造成破坏之事件其临界雨量约为 270mm，接着利用SEEP/W及SLOPE/W分析二个剖面，并代入降雨条件得出，安全系数均会随着降雨而逐渐下降，且滑动位置皆位于道路上边坡处。在地层渗透性之分析结果发现，当土壤渗透性较高时，地下水位上升幅度较大，对于地层渗透系数为 2×10-4 m/sec 时，地下水位于降雨期间前6 天即可上升至地表。对于地层渗透系数 2×10-7 m/sec 而言，地下水位明显起伏之时间点与最大降雨强度之时间点吻合，当地层渗透系数为 2×10-8 m/sec 时，地下水位不受降雨强度之影响。
发布时间：2026-01-28
234. 基于PFC 2D的季冻区路基土损伤机理研究
摘要： 为探索季冻区路基土在不同含水率条件下应力-应变曲线与冻融循环次数和围压之间的关系及其损伤机理，以中国东北地区阜新市某公路区间为试验路段，对选取的路基土土样进行冻融循环及三轴试验，获得冻融循环次数及围压与路基土的应力-应变曲线之间的影响关系;利用颗粒流软件PFC 2D建立冻融循环作用下路基土试件的数值计算模型。结果表明:冻融循环作用可导致路基土试件强度降低，且随着试件含水率的增加，应力-应变曲线呈现由应变软化逐渐表现为应变硬化特征，试件最优含水率为应变软化与应变硬化的分界点;随着围压的增大试件强度增加，在冻融循环次数较少且围压较低时，试件的应力-应变曲线表现出应变软化特征，在冻融循环次数较大时，围压的增加可增强试件的抗变形能力使其应力应变曲线呈现应变硬化现象;PFC 2D 软件模拟路基土三轴试验与宏观试验吻合度较高，说明数值计算模型所模拟的结果准确度较高，在细观角度发现冻融循环导致试件模型的力链由密转疏，围压使得力链由疏转密;模型孔隙率随冻融循环的增加逐渐变大，随围压的增加逐渐减小。
发布时间：2026-01-28
235. 低温岩石未冻水含量及其与物理力学性质的定量关系研究
摘要： 岩石的低温物理力学性质对寒区工程的安全稳定具有重要影响，而未冻水含量则是决定低温下岩石物理力学性质的主要因素。为了快速准确获取低温岩石的未冻水含量，本研究首先选取了 8种砂岩，通过超声波波速测试和低场核磁共振实验，获得了不同冻结温度下超声波波速及对应的未冻水含量，提出了基于超声波波速的岩石未冻水含量估算方程;此外，结合 8种砂岩的孔隙结构测试结果，从理论上建立了未冻水含量与孔隙结构分布的关联方程，实现了低温岩石中未冻水含量的准确估算与计算。随后选取了其中 4种砂岩，通过力学实验和低场核磁共振实验，得到了不同冻结温度下岩石力学参数与未冻水含量，首次建立了低温下砂岩力学参数与未冻水含量之间的定量关系方程，可用于快速估算任意冻结温度下岩石的单轴抗压强度、抗剪强度、抗拉强度、杨氏模量和粘聚力等力学参数。本研究为认识岩石低温下的物理力学性质变化规律提供了试验与理论依据。
发布时间：2026-01-28
236. 基于GIS和力学模型的三维边坡稳定性分析方法
摘要： 结合GIS(地理信息系统)的空间数据处理能力，提出基于GIS和力学模型的三维边坡稳定性分析方法，为边坡一体化平台实现边坡稳定性快速评价提供关键性的技术支撑。结合GIS的数据格式，考虑边坡栅格柱体单元的三维空间关系，给出所需参数的GIS空间计算表达式，通过对栅格柱体单元进行受力分析，在极限平衡条件下，推导出用于求解三维安全系数的力平衡方程组，结合滑动面正应力分布的逼近函数，利用摩尔-库伦强度准则，从而显示求解三维边坡安全系数，实现 GIS 与极限平衡法的有效融合。通过数据集成、模型构建、空间分析和结果可视化等手段，更加全面、准确地评估边坡的稳定性状况，为边坡一体化平台实现基于力学模型的稳定性分析评价功能提供关键技术支撑。
发布时间：2026-01-28
237. 锚固结构面瞬时、长期剪切特性及力学模型研究
摘要： 岩质边坡与地下洞室变形与失稳是一项重大安全挑战。边坡与地下洞室的长期稳定性与岩体力学性能息息相关，而岩体结构面极大程度控制着岩体力学性质，岩体结构面剪切变形是边坡与地下洞室失稳的重要原因之一。锚固技术由于其优越的性能和适宜性，在边坡与地下洞室防治工程中得到了广泛应用，锚固结构植入直接影响岩体结构面剪切性质，可以很大程度限制岩体沿着不利结构面相互滑动的趋势，因此，开展锚固结构面剪切特性研究对工程边坡长期稳定，保障人民生命财产具有重大意义。针对以上关键科学问题，本文开展了一系列锚固结构面试样室内瞬时、长期的剪切试验，研究了锚固结构面剪切力学特性，开展锚杆对结构面加固机制的分析，基于弹塑性理论、双剪理论、流变理论建立了锚固结构面瞬时和长期的剪切力学模型。模型能够较好地预测锚固结构面瞬时和长期的剪切行为。主要研究内容和成果如下: (1)对 5 种不同材料的锚杆进行了拉伸和纯剪试验，测量了其拉伸和剪切参数。通过直剪试验，分析了抗拉和抗剪强度参数对锚固结构面 抗剪性能的影响。试验结果表明，锚杆的抗拉强度和抗剪强度与锚固结构面的抗剪强度呈正相关。当锚杆垂直于节理面时，锚杆抗剪强度对锚杆贡献的影响大于锚杆抗拉强度。在Pellet提出的锚杆贡献方程的基础上进行了修正，利用修正方程可以计算出锚杆内力剪切力和轴力的占比。 (2)将锚固结构面进行了水致劣化试验，然后开展了直剪试验，研究了其力学性能的退化情况。试验结果表明，两种水劣化处理均能显著降低锚固砂岩节理的峰值抗剪强度。锚杆的剪切变形特性也随岩体强度的减小而变化。基于干湿循环引起的岩石力学参数劣化，建立了描述岩石锚固节理全过程的剪切曲线模型。该模型考虑了节理面摩擦角随剪切位移的变化，通过引入动态演化摩擦角参数，将其应用于模型的推导。预测曲线与试验曲线吻合较好，表明该方法能有效预测干湿循环条件下含粗糙节理的锚固节理抗剪强度。 (3)开展了锚固和非锚固岩体节理多级剪切蠕变试验。分析了锚杆通过节理蠕变的加固效果，并将蠕变过程中的应力演化分为应力协调阶段、应力补偿阶段和应力限制阶段。总结了锚杆是如何通过增加剪切力和轴向力来补偿节理表面恶化造成的应力损失的，从而降低了岩石节理的蠕变速率和蠕变变形。基于锚固节理剪切蠕变特性提出了改进的非线性Burgers蠕变模型，该模型可以较好地反映锚固节理蠕变的各个阶段。 (4)设计和建立一个现场综合多场信息监测平台。多场信息监测平台由滑坡监测系统、锚杆结构监测系统和数据管理系统三部分组成。滑坡监测系统包括地表变形监测、地下变形监测和环境因素监测。锚杆结构监测系统包括预应力监测、锚索应变监测和钢筋腐蚀监测。初步建立了数据传输和管理系统。目前的监测结果表明，锚索的健康状况令人满意，锚索的应变和腐蚀状况受锚索结构设计的影响。该平台目前正在进行改进，整合了先进的锚固结构设计和监测设备。
发布时间：2026-01-28
238. 季冻区草炭土水热特征及微观结构研究
摘要： 土体的宏观性质主要受其微观结构和孔隙特征的影响。查明土体在冻融等外部条件影响下的微观演化规律对岩土工程研究具有重要意义。草炭土作为季节性冻土和特殊土，由于其腐殖质和植物纤维含量较高，具有较高的压缩性和较低的强度。因此，本研究以草炭土为研究对象，通过土工试验、核磁共振(NMR)、X射线计算机断层扫描(CT)和扫描电子显微镜(SEM)等方法研究了草炭土的水热特征、微观结构、孔隙特征和冻融效应。基于岩土力学和核磁共振理论，探究了冻融作用下草炭土的未冻水含量、导热系数变化，在CT切片和SEM图像上完成微观图像分割，以识别储气和储水孔隙。结合微观图像和成分分析，草炭土的微观结构揭示了有机质组分是能够容纳和传导水分的土壤基质。冻融后草炭土的孔径分布表现为中孔比例增加，孔隙数量显著增加。因此，微观参数的定量表征表明冻融前后草炭土的孔隙连通性增强，孔隙形状复杂程度降低，渗透性增强。最后，通过对非饱和土理论计算的验证，表明核磁共振方法有效地测量了冻融土的渗透性。本工作可作为高有机质、高纤维含量土壤研究的基础，也可作为草炭土分布区工程建设的参数依据。
发布时间：2026-01-28
239. 长期浸泡作用下灌浆加固裂隙岩体劣化效应
摘要： 为分析灌浆加固裂隙岩体在压力水长期浸泡作用下力学性能的劣化效应，在前期碳纤维水泥基复合灌浆材料加固裂隙岩体研究基础上开展了考虑水压力影响的灌浆加固裂隙岩体长期浸泡试验和在不同浸泡周进行直剪试验。研究结果表明，(1)压力水长期浸泡作用下灌浆加固裂隙岩样的剪应力-剪切位移曲线形态变化趋势明显，剪切刚度逐渐减小，达到峰值抗剪强度时的剪切位移逐渐增大;(2)随着浸泡周期增加，灌浆加固裂隙岩体的抗剪强度呈先陡后缓的劣化趋势，6个浸泡周期(150 d)后不同法向应力下峰值抗剪强度的劣化幅度为 32.6%～39.9%，对应内摩擦角和黏聚力分别降低了 19.3%、39.4%，其中前 4个浸泡周期(0～90 d)抗剪强度参数劣化幅度占总劣化幅度的90%左右;(3)水压力作用下裂隙岩样发生溶解、溶蚀、润滑、软化等物理化学作用，浆体中的凝胶体被进入浆体内部的水分子软化，导致裂隙岩体和灌浆体本身的力学性质逐渐劣化，浆体与裂隙面之间的胶结作用、浆体与碳纤维之间粘结性能逐渐减弱，使得灌浆加固裂隙岩体抗剪性能逐渐劣化，剪切破坏面逐渐发展到浆体与裂隙面之间的胶结面。相关研究成果可为灌浆加固裂隙岩体的长期稳定性分析评价提供参考。
发布时间：2026-01-28
240. 沸石增强砂土微生物固化效果研究
摘要： 为提高砂土的微生物固化效果，考虑沸石作为吸附材料具有多孔的特性，通过宏观物理力学试验和微细观检测，系统分析了沸石对微生物固化砂土的增强效果。研究结果表明:沸石能够显著提高砂土微生物加固过程中的固菌率。与常规微生物固化相比，掺入沸石后，固菌率提升约 5.5 倍，抗压强度提升 39.35%，渗透系数减小 71.94%。掺入沸石，一方面能够增加碳酸钙沉淀生成量，并改善其分布均匀性;另一方面，沸石周围的碳酸钙沉淀对两侧砂颗粒起到良好的桥接作用，能够增强砂颗粒之间的结构性及试样的整体性。研究成果为进一步优化微生物诱导碳酸钙沉积技术提供参考。
发布时间：2026-01-28
241. 吸附材料增强砂土微生物固氨效果研究
摘要： 为了提高微生物固化砂土的效果，考虑吸附材料的多孔结构及“固氨”能力，设计进行了吸附材料增强MICP固化砂土试验，综合宏观物理力学试验和微细观检测，系统分析了吸附材料对微生物固化砂土的增强效果及“固氨”机制。结果表明:(1)不同吸附材料对菌液活性的影响以及“固氨”性能存在明显差异，虽均有一定的吸附能力，但沸石和蛭石因其具有较强的阳离子交换能力以及其pH值有利于细菌的生长繁殖，其在MICP中的优化效果最为均衡。(2)沸石和蛭石的掺入提高了固化体的抗压强度和抗渗能力，固化体的抗压强度分别提升了39.35%、22.26%，渗透系数分别降低了71.94%、55.27%。(3)沸石和蛭石掺入后，固化体的孔隙大小及孔隙率明显减小，整体的密实性进一步提升，孔隙率从30.64%分别减小为13.15%、13.94%。(4)沸石和蛭石对微生物固化砂土的增强机制主要包括 2个方面，一方面，其在砂颗粒间起到了良好的充填作用，大幅减少了颗粒间的大孔隙，使得固化体的密实性增强;另一方面，其良好的吸附作用有效提高了试样内细菌的含量，使固化体碳酸钙的产量及分布的均匀性均增加;同时其良好的吸附特性与离子交换能力也是其能够减少MICP副产物的原因。相关研究成果为进一步优化MICP技术提供了较好的参考。
发布时间：2026-01-28
242. 四种人工合成纤维加筋黄土的抗剪特性
摘要： 为了对比分析不同类型纤维的加筋效果及其作用机制，选取玄武岩纤维，聚丙烯纤维，聚酯纤维和玻璃纤维 4种常用的人工合成纤维，以黄土为研究对象，在控制试样含水率、干密度，纤维长度和掺量等参数一定的条件下，制备 5 组试样进行直剪试验。试验结果表明:①纤维加筋前，土体的剪应力-剪切位移曲线存在比较明显的应变软化特征，纤维加筋后的曲线逐渐由应变软化转化为应变硬化。②纤维的掺入能够有效提高土体的抗剪强度。比较而言，玄武岩纤维的增强效果较其他纤维更好，玄武岩纤维加筋土的黏聚力和内摩擦角增幅分别为 52.03%和 24.30%;聚丙烯纤维次之，增幅分别为 45.94%和 16.01%;聚酯纤维和玻璃纤维增强效果相对较差。③加筋土黏聚力的提升与纤维-土界面的黏结力，纤维自身的抗拉强度有关，内摩擦角的提升主要与纤维-土之间的界面摩擦力有关。比较而言，玄武岩纤维的表面粗糙，抗拉强度大，使得加筋土的扰剪性能提升明显。相关分析结果可为比选纤维加筋土类型提供较好的参考。
发布时间：2026-01-28
243. 海水环境下混凝土裂缝微生物改性修复研究
摘要： 为了提升海水环境下混凝土裂缝的MICP修复效果，以火山灰作为固菌载体，进行了海水环境下火山灰增强MICP修复混凝土裂缝试验，综合修复体的宏观物理力学试验和微细观检测，系统分析了火山灰对MICP技术修复混凝土裂缝的影响及作用机制。结果表明:(1)经过海水驯化的巴氏芽孢杆菌对海水环境适应性增强，胶结物产量明显提升;(2)火山灰能够有效提升MICP对混凝土裂缝的修复效果，加固试样的抗剪强度，提升了 75.12%～94.94，抗压强度增加了 50.36%，渗透系数从 10-2cm/s降低至 10-7cm/s，超声波检测的声时值降低了 48.52%～49.16%;(3)火山灰对MICP修复混凝土裂缝的改性增强作用机制主要包括 3方面:第一方面，火山灰对菌体的保护作用，火山灰中的活性氧化物与强碱发生反应，消耗环境中的OH-，降低裂缝内的pH值，同时火山灰的多孔结构使细菌的“定植区域”增加，为其提供较适宜的生长反应环境;第二方面，火山灰自身作为填充物优化了裂缝空间结构，使其密实性增加;第三方面，火山灰的水化反应和聚合反应生成了碳酸盐-硅铝酸盐等复合凝胶体，使混凝土裂缝的修复效果进―步提升。
发布时间：2026-01-28
244. 火山灰增强微生物固化砂土效果的试验研究
摘要： 为了提升微生物固化砂土的效果，考虑火山灰的多孔结构及活性特征，设计进行了火山灰增强MICP 固化砂土试验，综合宏观物理力学试验和微细观检测，系统分析了火山灰对微生物固化砂土的增强效果及增强机制。结果表明:(1)火山灰能够显著提高砂土微生物加固过程中的固菌率和胶结物产量，火山灰掺量在 10.00%左右达到最佳，与常规MICP相比，固菌率提高了118.28%，胶结物生成量提高了29.55%。(2)火山灰的掺入提高了固化体的抗压强度和抵抗变形的能力，不同围压下固化体的抗压强度提升了 52.26%～62.96%，破坏时的应变增加了 100.00%～112.58%。(3)火山灰掺入后，固化体的孔隙大小及孔隙率明显减小，整体的密实性及抗渗性能进一步提升，孔隙率从 20.12%减小为 14.17%，渗透系数降低了一个数量级。(4)火山灰对微生物固化砂土的增强机制主要包括 3个方面，一方面，火山灰在砂颗粒间起到了良好的充填作用，大幅减少了颗粒间的大孔隙，使得固化体的密实性增强;另一方面，火山灰良好的吸附作用有效提高了试样内细菌的含量，使固化体碳酸钙的产量及分布的均匀性均增加;第三方面，火山灰中的活性物质参与反应生成的胶凝物质与碳酸钙晶体形成复合凝胶体，使得固化体的胶结性能和密实程度进一步增强。
发布时间：2026-01-28
245. 应力与水-岩耦合作用下灰岩时效特征及损伤机理
摘要： 三峡库区岸坡消落带岩体劣化问题一直是相关领域关注的热点。针对三峡库区碳酸盐岩岸坡消落带岩体时效劣化现象，重点考虑上覆岩层重力和库水位周期性升降变化耦合作用过程的模拟，设计开展应力与水-岩耦合下消落带灰岩的时效损伤试验及微细观结构测试，分析其时效特征及劣化机理。结果表明:(1)应力与水-岩耦合作用下灰岩时效损伤试验过程中，随着轴向应力水平和水-岩作用周期的增加，灰岩试样时效变形特性逐渐增强;(2)低应力水平下，试样历经较短水-岩周期后，变形趋于稳定，且应力水平越高，变形达到稳定历经的水-岩周期越长;高应力水平下，试样最终发生失稳破坏，且应力水平越高，发生变形破坏所历经的水-岩周期越短;(3)灰岩微细观结构测试结果表明，应力与水-岩耦合作用下，灰岩试样内部结构逐渐劣化，空隙逐渐增多、结构逐渐松散;(4)水-岩作用损伤、裂隙扩展、应力状态调整三者间的循环促进作用控制着灰岩试样的损伤劣化进程。相关研究成果可为库岸边坡长期变形稳定分析提供理论支撑。
发布时间：2026-01-28
246. 应力与水-岩耦合作用下灰岩时效损伤颗粒流模拟
摘要： 为探明上覆岩层重力和库水位周期性升降变化耦合作用下消落带岩体时效损伤机制，基于颗粒流软件PFC 中的平行黏结模型(parallel bond model，PBM)，考虑水-岩作用对黏结的弱化和恒定应力下材料特性随时间的变化，提出应力与水-岩耦合作用下灰岩时效损伤的离散元模拟方法，并在室内试验基础上开展应力与水-岩耦合作用下灰岩时效损伤模拟。研究结果表明:试样微裂纹扩展与应变规律相似，可分为衰减扩展阶段、稳定扩展阶段和加速扩展阶段，且随水-岩作用周期增加，试样内部微裂纹逐渐扩展连通;耦合作用后试样内微裂纹倾角如扇形分布，随应力水平增加，周期性水-岩作用后试样内微裂纹倾角分布逐渐分散，倾角分布在 70°和 110°附近的微裂纹逐渐增加，且试样的张性破坏减弱，剪性破坏增强;上覆应力越大，试样内储存的胶结能越高，时效变形稳定点胶结能愈趋近于胶结物最大储能最大值，试样趋近破坏。提出的应力与水-岩耦合作用下灰岩时效损伤模拟方法具有较好的可行性，为库岸边坡岩石在库水位升降影响下的模型研究提供理论基础。
发布时间：2026-01-28
247. 基于PBM模型的水-岩作用下砂岩蠕变模拟及损伤机理研究
摘要： 为探明库水位周期性升降作用下消落带岩体蠕变损伤机理，基于PFC中的平行黏结模型(parallel bond model，PBM)，考虑水-岩作用对黏结的弱化和材料特性随时间的变化，提出水-岩作用下砂岩蠕变的离散元模拟方法，并在室内试验基础上开展水-岩作用下砂岩蠕变模拟。研究结果表明:在破坏应力水平下，试样微裂纹扩展与蠕变应变规律相似，可分为衰减扩展阶段、稳定扩展阶段、加速扩展阶段，且随水-岩作用周期增加，加速扩展阶段的耗时占总耗时的比例增大;试样蠕变破坏时，随水-岩作用周期增加，剪切裂纹占比逐渐增加，微裂纹倾角分布逐渐分散，倾角分布在 65°和 115°附近的微裂纹逐渐增加，试样的张性破坏减弱，剪性破坏增强;水-岩作用下，试样能储存的最大胶结能不断降低，且储存相同胶结能时对应的应变不断增大，与实际岸坡在水-岩作用下岩体整体承载能力降低、变形增大的规律一致。提出的水-岩作用下砂岩蠕变模拟方法具有较好的可行性，为库岸边坡岩石在库水位升降影响下的模型研究提供理论基础。
发布时间：2026-01-28
248. 含水状态对硅质胶结砂岩抗拉特性的影响及颗粒流模拟
摘要： 三峡库区岸坡消落带岩体劣化问题一直是相关领域关注的热点。针对三峡库区碳酸盐岩岸坡消落带岩体时效劣化现象，重点考虑上覆岩层重力和库水位周期性升降变化耦合作用过程的模拟，设计开展应力与水-岩耦合下消落带灰岩的时效损伤试验及微细观结构测试，分析其时效特征及劣化机理。结果表明:(1)应力与水-岩耦合作用下灰岩时效损伤试验过程中，随着轴向应力水平和水-岩作用周期的增加，灰岩试样时效变形特性逐渐增强;(2)低应力水平下，试样历经较短水-岩周期后，变形趋于稳定，且应力水平越高，变形达到稳定历经的水-岩周期越长;高应力水平下，试样最终发生失稳破坏，且应力水平越高，发生变形破坏所历经的水-岩周期越短;(3)灰岩微细观结构测试结果表明，应力与水-岩耦合作用下，灰岩试样内部结构逐渐劣化，空隙逐渐增多、结构逐渐松散;(4)水-岩作用损伤、裂隙扩展、应力状态调整三者间的循环促进作用控制着灰岩试样的损伤劣化进程。相关研究成果可为库岸边坡长期变形稳定分析提供理论支撑。
发布时间：2026-01-28
249. 循环荷载下道路抢通聚氨酯发泡材料力学特性研究
摘要： 为研究循环荷载作用下的聚氨酯发泡材料的力学特性及聚氨酯材料在道路抢通工程中应用的可行性，使用 KYZW-50D 型岩石动剪耦合试验系统对含胶结面的聚氨酯试样进行轴向循环加卸载试验及切向循环加卸载直剪试验。其中轴向循环加卸载试验研究了聚氨酯试样在不同加载频率和加载幅值下的应力-应变变化规律及破坏特征，切向循环加卸载直剪试验研究了聚氨酯试样在不同轴向荷载、应力加载幅值下的应力-应变规律以及破坏特征，利用SEM电镜扫描进一步分析了聚氨酯试样在试验前后的微观形态。试验结果表明，在轴向循环加卸载情况下，循环应力大小对试样应变的影响大于频率的影响，相同频率下 0.5～3.0MPa应力加载幅值下聚氨酯试样应变增幅最大，破坏时裂纹先从胶结面处产生再从上到下扩展。切向循环加卸载直剪试验中，应力加载幅值相同情况下，横向应变随着轴向荷载的增加而减小;在轴向力及应力加载下限相同时，应变的增加幅度随着应力上限的增加而减小，在轴向力及应力加载上限相同时，应变的增加幅度随着应力下限增加而增加。在轴向力较大时，试样的压缩程度较大，抗剪强度较大，在轴向力较小时，试样的压缩程度不足，易发生破坏。试样破坏时，随着轴向力的增加逐渐出现斜向的裂纹。研究结果有助于揭示聚氨酯发泡材料循环荷载作用下的力学规律，进而对聚氨酯材料在道路抢通中的应用提供一定理论参考。
发布时间：2026-01-28
250. 冲击荷载下含双裂隙砂岩力学特性及裂纹扩展规律研究
摘要： 为研究不同倾角对含裂隙砂岩动态力学特性及裂纹扩展规律，采用砂岩制备平行双裂隙的巴西圆盘试件，利用分离式霍普金森(SHPB)压杆进行0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°和完整试件的冲击劈裂拉伸试验，并结合DIC技术实时记录裂纹扩展演化规律和动态破坏全过程。结果表明:(1)不同倾角对动态拉伸强度影响显著，峰值强度均低于完整试件，当倾角为 45°时，峰值强度最小，倾角为 0°时，峰值强度最大;(2)不同倾角直接影响能量耗散率，且能量耗散率越高破坏越严重;(3)相对于完整试件的劈裂破坏，含裂隙试件破坏主要为 X 型拉-剪混合破坏，并存在六种类型裂纹聚集模式。(4)斜剪切裂纹萌生在试件上下半圆区 48°-130°临界区间内，除完整和倾角为0°试件外，其余试件均产生对向成对相同形式的剪切裂纹，且萌生时间迟于拉伸裂纹;(5)通过引入斜率均方指数(K)研究了应变集中速率，得出倾角为 15°时，应变集中和试件破坏过程持续时间最长。
发布时间：2026-01-28
251. 生物聚合物复合纤维改良珊瑚砂强度特性及微观机制研究
摘要： 为珊瑚砂因其具有孔隙丰富、易破碎等特点，难以直接满足工程需求。为了改善珊瑚砂的力学特性提出一种生物聚合物联合纤维改良珊瑚砂的方法。瓜尔胶加固的珊瑚砂强度有明显提高，然而因其耐水性较差使得固化土遇水易崩解，故引入结冷胶和椰丝纤维进行深层加固。根据正交试验得出瓜尔胶加固珊瑚砂各个因素的影响;在各个因素的最优配比(水砂比 20%，胶砂比 3%，养护时间 6 天，密度1.7g/cm³)下进行复合加固。结果表明:复合加固后的珊瑚砂的抗崩解能力和抗压强度得到较大提高。固化体的抗压强度和抗崩解能力随着结冷胶含量增加而增长，而椰丝纤维存在最优掺量 0.6%。结合核磁共振和扫描电子显微镜对固化后的珊瑚砂结构进行观察并分析其加固机理。生物聚合物和纤维减少了砂粒之间的孔隙并与珊瑚砂三者相互耦合胶结增强了砂粒之间的联结力，使加固后的珊瑚砂形成一个稳定的整体，从而提高珊瑚砂的力学性能。
发布时间：2026-01-28
252. 干-湿循环作用下的新型流固耦合相似材料研制与特性研究
摘要： 为研究库水升降条件下抽水蓄能库岸边坡稳定性及应力运移机理，基于相似模拟原理，以石英砂、重晶石粉为骨料，水泥、石膏为胶结剂，水为调节剂，通过正交实验法、力学性能测试法、回归分析法等实验手段，研究了相似材料基本物理力学参数与原材料之间的关系，基于水理性质分析，进行了不同次数干-湿循环作用下的单轴抗压强度测试，分析了相似材料在干-湿循环作用下物理力学表征。结果表明:水胶比对不进行干-湿循环作用下的相似材料的重度、单轴抗压强度、粘聚力渗及渗透系数起主要控制作用，但仅渗透系数随着水胶比的增大而减小，重度、单轴抗压强度、粘聚力渗随着水胶比的增大而增大。胶骨比主要影响相似材料的弹性模量及内摩擦角，两种物理特性均随着胶骨比的减小而减小;但随着干-湿循环次数的增加，不同配比下的相似材料单轴抗压强度逐渐降低，单轴抗压强度在干-湿循环作用下不断劣化，劣化速率逐渐减小。在材料劣化效应基础上，发现并定义了一种影响相似材料单轴抗压强度的抗水损伤系数，通过多元线性回归分析，明确了四种原材料之间的相似材料抗水损伤系数关系，实现了相似材料原材料、水理特性与单轴抗压强度之间的量化表征。
发布时间：2026-01-28
253. 含结构面高陡边坡开挖卸荷应力响应物理模型试验研究
摘要： 岩质边坡的失稳破坏受地质结构特征及人类活动等因素的影响显著。为探讨高陡边坡开挖卸荷过程中结构面对其应力变化的影响，基于相似理论开展均质和含结构面的高陡边坡开挖卸荷物理模型试验，研究模型初始应力场及开挖边坡内部应力响应规律，分析结构面对应力场的影响及其机制。结果表明:(1)加载过程中，模型内部应力传导与结构面密切相关，应力通过结构面时会产生应力阻隔现象和应力集中现象;含结构面模型加载应力响应呈现出阶梯增加型、波动增加型和平缓增加型 3 种变化类型，应力传导过程可分为应力加载、应力调整和应力稳定3 个阶段。(2)加载完成后，应力由边界传导至模型内部时存在应力损失，均质模型中单位长度(1 cm)应力损失率为 0.91%～1.17%，含结构面模型内应力损失现象更显著。(3)边坡开挖过程中，模型内部应力呈现出了较为显著的应力分区(原岩应力区、应力降低区、应力增高区和高应力区)特征，并随着开挖的推进而动态调整，开挖完成后坡体应力降低幅度由靠近开挖面处向坡体内部逐渐趋缓。(4)以开挖前后应力变化率为指标划分边坡应力区，结构面的存在使应力降低区、应力增高区和高应力区范围有所扩大，并且边坡内部应力分布与结构面和开挖面的空间位置密切相关。
发布时间：2026-01-28
254. 土-岩接触面剪切力学特性及抗剪强度经验公式研究
摘要： 土与岩石接触界面的剪切力学特性对于土-岩边坡稳定性的研究具有重要意义，岩石表面粗糙度是影响土-岩接触面剪切力学性质的重要因素，采用室内直剪试验与数值模拟相结合的方法来研究不同粗糙度下土-岩接触面剪切力学特性。结果表明:(1)土-岩接触面剪切强度随粗糙度的增大逐渐增大，但法向应力的增大会弱化粗糙度对接触面剪切强度的提高作用。(2)土-岩接触面抗剪强度随粗糙度 JRC的变化趋势可分为两个阶段，较快增长阶段(JRC为 1.42～13.42)，此阶段表现为土-岩接触面剪切滑动带破坏;趋于平稳阶段(JRC为13.42～19.15)，此阶段表现为土体内部剪切破坏。(3)以土体无侧限抗压强度JCSS为基准，提出了考虑不同粗糙度的土-岩接触面抗剪强度经验公式，验证分析表明，抗剪强度计算值与模拟值吻合较好。
发布时间：2026-01-28
255. 基于有效受剪面积的节理面吻合度量化方法研究
摘要： 节理粗糙度系数-节理抗压强度(JRC-JCS)模型为岩体节理面抗剪强度估算提供了很好的思路，但对于吻合度较差的节理岩体，该模型往往过高地估算其抗剪强度。节理粗糙度系数-节理吻合系数(JRC-JMC)模型进一步考虑节理吻合度对抗剪强度的影响，为吻合程度较差的节理面的抗剪强度估算提供了很好的思路，但目前节理吻合度的量化分析还存在困难。在以往研究基础上，采用重复剪切试验的方法制备了不同吻合度的节理岩体试样，综合节理面形貌特征和节理面抗剪性能变化规律分析，提出了节理吻合度的量化计算方法。研究结果表明:(1)在重复剪切作用下，岩体节理面的抗剪强度和节理面形貌参数呈现先陡后缓的降低趋势，节理面上下盘的吻合程度逐渐降低;(2)根据剪切前后节理面形貌特征的对比分析，确定了剪切过程节理面的有效接触区域，提出了节理吻合系数 JMC 的量化计算方法;(3)对比分析表明，与单独考虑JRC相比，将JRC和JMC综合在一起可以更好地反映节理形貌特征对其剪切性能的影响。相关研究方法和分析结果可为岩体节理面抗剪性能分析提供较好的参考。
发布时间：2026-01-28
256. 静载和动力扰动联合作用砂岩时滞性破坏试验研究
摘要： 地下工程施工过程中岩爆的发生与岩石时滞性破坏特性密切相关，而且开挖爆破、机械钻凿等动力扰动直接影响岩爆的形成过程。基于此，特开展不同幅值和频率动力扰动作用下的砂岩时滞性破坏试验，分析动力扰动作用对岩石时滞性破坏的影响规律及机制。研究表明:(1)不同幅值(8%～24%)和频率(0.2～1.0Hz)扰动作用下岩样破坏孕育时间显著缩短，相较无扰动作用岩样破坏孕育时间缩短了39.49%～98.21%;随着扰动荷载频率和幅值增大，岩样加速变形阶段持续时间占比逐渐减小，破坏的突发性增强。(2)随着扰动荷载幅值和频率增加，岩样破坏时的片状剥落现象逐渐减弱，裂纹产生的随机性明显增强，说明动力扰动荷载改变了岩样的时滞性破坏形式和程度。(3)动力扰动作用下岩样损伤变量随扰动时间呈倒S型增长规律，建立了考虑静载和不同幅值与频率动力扰动作用下岩石时滞性累积损伤模型。(4)静力加载阶段岩样积聚大量弹性能并造成初始损伤，动力扰动作用加剧了初始损伤演化进程并不断诱发新的损伤，幅值和频率增加均会加速岩石损伤进程，使得试样承载能力急剧下降，进而产生岩爆。相关研究成果可为深部岩体工程动力触发时滞性岩爆分析解释提供较好的参考。
发布时间：2026-01-28
257. 水-岩作用下节理岩体剪切力学特性及本构模型
摘要： 在库水位周期性升降变化作用下，库岸边坡消落带节理岩体长期处于浸泡-风干循环作用状态，为研究消落带节理岩体的损伤劣化特性，选取三峡库区库岸边坡消落带典型节理岩体为研究对象，进行考虑水压力升降变化和浸泡-风干循环过程的水-岩作用试验，系统分析节理岩体的剪切力学性能和微细观结构损伤演化规律。结果表明:(1)水-岩作用下节理岩体抗剪强度呈先陡后缓的劣化趋势，总体可以分为3个阶段，其中前6个水-岩作用周期导致节理面的抗剪强度参数劣化幅度占总劣化幅度的90%左右，水-岩作用 10 期后，节理面抗剪强度总劣化度为 30%左右。(2)水-岩作用下节理面微细观结构损伤劣化显著，逐渐由密实状态转变为疏松多孔状态，节理面平均起伏角、平均相对起伏幅度、面积扩展率等形貌参数呈先陡后缓的劣化趋势，宏观上表现为节理面粗糙度系数JRC和岩壁强度降低，节理面上、下盘吻合度降低，进而导致了水-岩作用下节理岩体剪切性能特性逐渐劣化。(3)基于Clough-Duncan双曲线模型，建立考虑水-岩作用损伤的节理岩体剪切本构模型，验证分析表明，该模型可较好反映水-岩作用下节理岩体剪切力学特性劣化规律。相关研究方法和结论可为库岸边坡长期变形稳定分析提供理论依据。
发布时间：2026-01-28
258. 3D打印软硬互层类岩体力学性质各向异性及破裂演化过程研究
摘要： 软硬互层岩体的力学性质各向异性和破裂演化过程对地质灾害防治以及工程安全具有重要影响。以水泥砂浆、固废为原料研制出硬岩、软岩以及劣化后软岩的模拟材料，基于水泥基 3D打印技术制作“软-硬-软”、“劣软-硬-软”、“劣软-硬-劣软”三类软夹硬型互层岩体模型，设计 0°、15°、30°、45°、60°、75°和 90°七种层理倾角的试样开展单轴压缩试验和数值模拟。结果表明:(1)软夹硬型互层岩体应力应变曲线的形态特征受层理倾角影响较大，受软层劣化的影响小，层理倾角在 0°～60°时，应力应变曲线的下降阶段与软岩相似，75°和90°时与硬岩更接近;(2)软夹硬型互层岩体的单轴抗压强度、弹性模量和变形模量均随层理倾角的增加呈现先降低后增加的“U”型变化趋势，在90°时达到最大值;(3)层理倾角较缓时(0°，15°，30°)，软层劣化对强度的影响较大，劣软-硬-软型互层的强度最低，大于 30°以后软层劣化对强度的影响较小，弹性模量和变形模量在软层劣化后整体下降;(4)随着层理倾角的增大，软夹硬型互层岩体的主要破坏部位从软层基质过渡到层理面再到硬层基质，这与岩体力学参数的各向异性分布特征密切相关。研究成果提供了一种新的软硬互层岩体试验研究方法，可为软硬互层岩体的变形稳定控制提供参考。
发布时间：2026-01-28
259. 深埋洞室软岩开挖卸荷-流变与支护时机研究
摘要： 由于软岩的流变特性，深埋软岩洞室开挖后的很长一段时间内围岩变形持续发展，支护不当或不及时支护极易引发洞室围岩失稳。以四川省甘孜藏族自治州丹巴县大渡河丹巴水电站工程为背景，以室内试验为基础，开展软岩卸荷力学参数劣化分析，确定开挖卸荷、开挖卸荷-流变的计算参数，对穿越断层破碎带的深埋软岩开展开挖卸荷-流变与支护时机的数值模拟研究。结果表明:洞室的流变变形在选取的 4种二次支护时机中均为 5年左右洞室变形基本收敛，10 年左右洞室变形完全收敛，其后支护结构稳定基本不发生变形;同时考虑工程实际中的“先让后抗”的支护原则，当初衬拱顶拱底相对位移(Δ A1B1)为ΔA1B1max的80%时进行二次支护为4 种二次支护时机中相对最佳的二次支护时机。
发布时间：2026-01-28
260. 考虑地震修正角的重力式挡土墙可靠性分析
摘要： 强震区挡土墙结构的稳定问题备受关注，从重力式挡土墙抗倾覆和抗滑移可靠性分析角度出发，将地震作用视为计算墙后主动土压力时对土体重度和内摩擦角进行修正的参数——地震修正角θ。将θ与墙后土体的黏聚力c和内摩擦角φ作为随机变量，以此建立了考虑地震作用的挡土墙抗倾覆和抗滑移功能函数。通过蒙特卡罗法分别计算了考虑变量呈不同统计特性的挡土墙失效概率，研究变量统计特性对挡土墙抗倾覆和抗滑移可靠性的影响。结果表明:墙后土体c与φ的相关系数ρcφ逐渐增大时，挡土墙抗倾覆和抗滑移的失效概率相应增加，尤其是c与φ负相关时，挡土墙失效概率对 ρcφ的变化更为敏感;将θ视为常数或忽略θ与c和φ的相关性时得出的失效概率偏小，会导致对挡土墙稳定性做出偏安全的估计;θ与c、φ的相关系数ρθc和ρθφ增大时，挡土墙的抗倾覆及抗滑移失效概率整体呈减小趋势;变量参数间相关性对挡土墙可靠性均有影响，其中ρcφ影响最敏感，ρθc次之，ρθφ影响最小。
发布时间：2026-01-28
261. 桩-珊瑚砂接触面剪切力学特性试验研究
摘要： 珊瑚砂桩基工程在岛礁建设中备受关注，其赋存环境对桩基承载特性的影响不容小觑。为研究不同环境下桩 珊瑚砂接触面剪切力学特性，采用自主研制的温控桩-土接触面三轴试验仪，对取自南海海域的珊瑚砂进行不同温度、围压和盐度的三轴排水剪切试验。结果表明:桩-珊瑚砂接触面的剪切应力-位移曲线有明显的应变软化特征;温度对桩和珊瑚砂的表面特征影响并不显著，进而对二者接触面的剪切特性影响亦较小;围压与接触面剪切强度呈线性正相关关系，100～300 kPa 围压下，由于剪切过程中珊瑚砂颗粒重排列和破碎，接触面内摩擦角减小，残余强度约为峰值强度的70%～80%，在较高围压下剪切强度损失更为显著;相对淡水环境，盐水环境一定程度上会弱化接触面的剪切强度。
发布时间：2026-01-28
262. 3D打印技术在岩石力学试验中的应用与展望
摘要： 非连续、非均质性岩石试样加工和复杂岩体物理模型成型技术一定程度上影响着岩石力学试验的发展，3D 打印技术具备几何适应性好、可个性化定制、天然模型还原度高、离散性小、高效便捷等优势，能克服传统制样方法的诸多不足。通过介绍目前岩石力学试验中常用的 3D打印技术和打印原料，从岩石裂纹扩展和破裂机制、岩体剪切和渗流特性、岩体物理模型试验及岩土交叉学科研究等方面较为系统地阐述了 3D打印技术在岩石力学试验中的发展现状，重点分析了当下 3D打印技术的局限性及亟待解决的问题，认为 3D打印技术在模型尺度、打印精度、成型速度之间的协调性还需进一步提升，多出料口多材料协同连续打印技术亟待突破，打印模型还原度和相似度定量评价问题尚待解决，打印模型的后处理和养护有待标准化和规范化。最后，着眼于复杂岩体物理模型试验、岩石尺寸效应、各向异性和岩土交叉学科等岩石力学研究的热点和难点问题，对 3D打印技术在岩石力学领域的应用进行了展望。
发布时间：2026-01-28
263. 基于FLAC软件实现非结构化网格拉伸快速建模方法
摘要： FLAC3D 软件中的 Extrusion 工具能够通过拉伸结构化网格快速生成三维模型，但无法对包含非结构化网格的模型进行拉伸。结构化网格通常只适用于形状规则的图形，对于不规则的图形通常以非结构化网格为主，这导致FLAC3D软件在建模能力方面受到一定限制。针对上述不足，本文利用FLAC2D软件可以快速导入背景文件并高效构建二维模型的特点，对 FLAC2D 模型文件中的节点信息、单元信息、分组信息，进行坐标变换和平移，分别计算出拉伸后形成三维模型的节点信息、单元信息、分组信息，并依据FLAC3D模型文件的编码规则，采用C语言研发了FLAC2D to FLAC3D的接口程序，实现了从AutoCAD-FLAC2D-FLAC3D快速建模。该方法不仅能实现从复杂的二维剖面到FLAC3D假三维模型的快速构建，还为FLAC2D模型文件导入FLAC3D模型文件提供了切实可行的解决方案，同时实现了基于 FLAC 软件非结构化网络快速拉伸建模，从而扩展了 FLAC3D 的建模能力和应用范围，提高了建模效率。
发布时间：2026-01-28
264. 不同初始应力下软岩卸荷蠕变试验及长期强度
摘要： 软岩蠕变对地下岩体工程变形控制及长期稳定的影响极为重要，为研究不同初始应力下软岩分级卸荷蠕变行为，以四川省大渡河丹巴水电站右岸平硐的软岩为研究对象，开展了不同轴压下分级卸荷-蠕变试验，分析了软岩在恒轴压和分级卸围压下的蠕变特性及长期强度特征。结果表明:破坏围压下，软岩蠕变曲线和蠕变速率均表现出衰减、稳态和加速三个典型阶段;初始轴压能显著影响软岩的蠕变破坏特征，初始轴压越大，软岩在卸围压时越容易破坏，且均以压剪破坏为主，较高初始轴压会造成试样端部出现拉剪裂隙;软岩长期强度和蠕变破坏强度的比值均在90%以上，卸荷时初始轴压越大，软岩越早进入屈服阶段。
发布时间：2026-01-28
265. 含EPS垫层及轻量填土挡墙的墙后土压力及其减载效应
摘要： 挡墙后铺设柔性垫层或回填轻量土，对其优化设计和降低成本有着重要的工程意义。通过开展不同级别荷载下的挡土墙物理模型试验，分析墙后铺设EPS柔性垫层、回填泡沫轻量土及其同时施加时的墙后土压力大小及分布特征，并探讨相应的减载效应。结果表明:挡土墙铺设柔性垫层、回填轻量土或二者同时施加时，墙后土压力随埋深均呈现出先增大后减小的“鼓肚”状非线性特征，土压力最大值多出现在 1/2 墙高处;同等荷载作用下，仅回填轻量土的减载效果相对较弱，减载率为 10%～25%，而铺设柔性垫层的最大减载率较之提高了 1.5 倍，当两者同时施加时减载效果最强，最大减载率相应提高了近 3倍;柔性垫层减载效果随着厚度的增加逐渐降低，但泡沫掺量对墙后回填轻量土的减载率影响更为敏感。工程中可考虑采用中等厚度的垫层，若墙后填土附加荷载较大，可适当提高回填泡沫轻量土的掺量。
发布时间：2026-01-28
266. 考虑网格自适应的边坡可靠性随机有限元极限分析研究
摘要： 在有限元极限分析(finite element limit analysis，FELA)的基础上，结合随机场理论，提出了网格自适应的边坡可靠性随机有限元极限分析方法，探讨了网格自适应前后的FELA法的确定性和可靠性分析结果，重点针对网格自适应FELA方法，从安全系数均值、分布规律及可靠度指标、潜在滑移面分布等角度分析了岩土参数变异系数和波动范围的影响。结果表明:考虑网格自适应的FELA能有效搜索潜在滑移面，在获得严格上、下限解的同时可显著提高边坡可靠性分析效率;通过随机场刻画参数变异特性能降低传统确定性分析对边坡稳定性的过高估计。随着变异系数的增大，安全系数概率密度曲线整体向左偏移，安全系数均值下降但变异性增大，坡体可靠度指标减小，坡体潜在滑面的分布更为离散;随着波动范围增大，出现了坡体安全系数均值增大但可靠性指标减小的互斥现象。相比黏聚力变异系数和水平波动范围，边坡可靠性分析结果对内摩擦角变异系数和竖向波动范围更为敏感。
发布时间：2026-01-28
267. 水力压裂过程中天然裂缝损伤演化特征—基于近场动力学的水-力耦合模型
摘要： 水力压裂技术被广泛应用于地下资源的开采中，在其施工过程中由压裂改造引起的天然裂缝宽度变化对水力压裂的改造效果至关重要。为探明水力压裂过程中裂缝宽度演化特征及其影响因素，本文通过Peridynamics(PD)方法建立了流体注入对天然裂缝宽度变化、渗流场演化及位移场分布影响机制的水—力耦合模型。通过将计算结果与经典案例中的解析解及前人研究进行对比，验证了模型的准确性。在此基础上开展了不同裂缝初始宽度、流体粘度及裂缝倾角的数值模拟。数值结果表明裂缝宽度的变大或流体粘度的减小都能增加天然裂缝中的孔隙水压力，进而获得更好的天然裂缝改造效果。同时，裂缝宽度与流体粘度也对裂缝宽度的变化速率有着直接影响。裂缝倾角对裂缝中孔隙水压力的影响较小，但对裂缝周围的位移场具有直接影响。
发布时间：2026-01-28
268. 基于前馈神经网络的GRU岩爆等级预测方法
摘要： 在深部岩石工程领域，岩爆现象频繁出现，这是一种由于岩石内部积聚的能量突然释放而引发的地质灾害。其发生往往具有不可预测性，且可能带来严重的后果，如设备损坏、工程延误甚至人员伤亡。岩爆的复杂性和不确定性使得准确预测岩爆等级成为一个极具挑战性的问题。鉴于此，本文提出基于前馈神经网络的GRU岩爆等级预测方法。该方法融合了前馈神经网络强大的特征提取能力和 GRU 对时间序列数据的良好处理能力，通过对大量相关数据的学习和训练，建立岩爆等级与多种影响因素之间的映射关系。通过这种组合，模型能够更全面地学习岩爆数据的内在模式，增强特征提取能力，提高模型的表达能力，并更好地抑制过拟合现象，从而显著提高模型的鲁棒性。研究结果表明，这种新型的岩爆等级预测方法能够有效地捕捉岩爆数据中的复杂模式和动态特征，显著提高了预测的准确性和可靠性。为岩爆灾害的预警和防控提供了更为科学、有效的技术支持，具有重要的理论意义和实际应用价值。
发布时间：2026-01-28
269. 温度和盐度对珊瑚砂抗剪力学性能的影响
摘要： 珊瑚砂作为岛礁工程建设的重要材料，其在不同海洋环境下的物理力学特性直接影响岛礁构筑物的设计、施工及长期运行。为研究温度和盐度影响下珊瑚砂剪切力学特性，采用自主研制的温控桩-土接触面三轴试验仪，对南海海域的珊瑚砂进行了不同温度和盐度的三轴排水剪切试验。结果表明，与标准砂类似，珊瑚砂的剪切应力-应变曲线存在峰值，且呈现出应变软化特征;珊瑚砂的抗剪强度受温度影响不明显，但对盐度比较敏感，相对于淡水环境，盐度使峰值抗剪强度下降了2.5%～8.5%，且围压越低降幅越大;盐度对珊瑚砂的粘聚力有劣化效应，其减小幅度接近 30%，但对珊瑚砂内摩擦角的影响不明显。
发布时间：2026-01-28
270. 生物聚合物改良花岗岩残积土力学特性及机理研究
摘要： 为避免花岗岩残积土因不良的岩土工程性质而导致工程灾害，积极降低大量使用无机固化材料处理花岗岩残积土土对生态环境造成的不利影响，探索低环境影响材料以提高花岗岩残积土的力学性能是十分必要的。黄原胶(XG)、瓜尔豆胶(GG)生物聚合物是公认的环境友好型材料，且普遍认为 XG、GG混合(G-X)存在“协同增效”效应。为此，通过无侧限抗压强度、不固结不排水剪切、扫描电镜试验，研究了不同聚合物掺量、养护龄期、养护方式下XG、GG、G-X对花岗岩残积土的改良效果和强化机理。结果表明，XG、GG、G-X均可提高花岗岩残积土抗压强度，G-X改良后的花岗岩残积土存在更优秀的抗压强度及强度增长潜力并提高了花岗岩残积土的抗剪强度，且不同养护方式下花岗岩残积土的抗压强度受聚合物掺度影响的变化规律不同。进一步，通过对邓肯-张本构模型进行修正，建立了描述G-X固化花岗岩残积土应力-应变关系的数学模型，计算结果与试验结果具有较好的一致性。
发布时间：2026-01-28
271. 降雨触发堆积层滑坡的渐进变形机理与破坏过程预测
摘要： 堆积层滑坡的变形通常是渐进发生的，滑体表层裂缝的发育主导着滑坡的变形过程。本研究以三峡库区谭家湾滑坡为例，结合现场勘察、变形监测和地下水位监测资料，分析谭家湾滑坡的变形特征，阐明裂缝对谭家湾变形的影响。采用有限元和离散元等数值模拟手段，研究揭示降雨触发堆积层滑坡的渐进变形机理，并预测其破坏过程。结果表明:裂缝的形成使得滑体浅层形成优势渗流通道，降雨沿裂缝入渗产生渗透压力，谭家湾滑坡从稳定状态逐渐转化为“阶跃状”的渐进变形特征;裂缝的优势渗流可有效抬升滑坡体内地下水位，无论是裂缝的数量或者是裂缝的深度，都对地下水渗流场的影响显著，从而进一步影响滑坡的稳定性;谭家湾滑坡各区域的变形及破坏过程受地质条件控制，右侧凸起的基岩对后部滑体的滑动过程存在阻挡作用，中前部滑体运动速度较快，但滑动距离较短，未能堆积至对岸;对于谭家湾这类堆积层滑坡来说，其变形趋势可归纳为:“变形—裂缝出现—优势渗流—裂缝扩展—变形加剧”，而最终导致破坏的原因还是短时间的暴雨引起的地下水位陡升。
发布时间：2026-01-28
272. 生石灰-微生物协同改良红层泥岩路基填料效果及机理研究
摘要： 为了提升红层泥岩路基填料的改良效果，结合微生物以及生石灰的特性，采用生石灰-微生物协同改良技术处理红层泥岩填料，通过综合宏观物理力学试验和微细观检测，分析其改良效果并揭示了相应的改良机制。结果表明生石灰-微生物协同改良效果较优，能够大幅度提升红层泥岩填料试样的胶结物生成量、抗压性能以及抗膨胀变形能力;根据不同孔径孔隙的变化率，可将孔隙分为孔隙增生区(d＜0.5μm)以及孔隙填充Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ区(0.5μm＜d＜50μm)，微生物主要在孔隙填充区产生作用，且在孔隙填充Ⅱ区(8μm＜d＜12.6μm)效率最佳;生石灰-微生物协同作用机理主要在于，生石灰能一定程度增加红层泥岩填料较大孔隙的分布，较大孔隙能使细菌顺利运移，也能够给细菌提供良好的依存空间，生石灰熟化后电解生成Ca2+以及OH-，Ca2+能够为碳酸钙的沉积补充钙源，OH-能够促进发生火山灰反应进而形成骨架结构，同时，在生石灰反应放热促进下，碳酸钙沉积速度加快，生成更多、更致密的碳酸钙晶体，最终在骨架颗粒间形成良好胶结。
发布时间：2026-01-28
273. 微生物-地质聚合物协同改良红层泥岩填料试验研究
摘要： 为了提升红层泥岩填料的改良效果，结合微生物的生长特征及偏高岭土的特性，本文创新性地提出一种微生物-地质聚合物协同改良技术，通过综合宏观物理力学试验和微细观检测，分析了红层泥岩填料的改良效果并揭示了相应的改良机制。微生物-地质聚合物协同改良作用下，改良体的胶结物生成量增加了60.80%，纵波波速提高了6.63%，面孔隙度降低了20.52%～23.49%，无侧限抗压强度达到1.26MPa，增长了250.00%，崩解特征评级从Ⅰ强崩解变为Ⅳ不崩解。微生物和地质聚合物协同改良机制主要为:偏高岭土在碱激发剂作用下反应生成地聚合物凝胶，在红层泥岩填料的颗粒间形成骨架结构，同时，凝胶相脱水缩聚的过程会衍生出一些较大孔隙促进MICP反应，在溶液体系中Ca2+作用下，部分偏高岭土发生火山灰反应生成水化凝胶;最终形成碳酸钙-水化凝胶-地质聚合物复合凝胶结构，使试样颗粒间的密实性、黏结强度得到了有效的提升。本研究成果可为高铁路基红层泥岩填料的改良提供较好参考。
发布时间：2026-01-28
274. 基于最优含水率的红层泥岩微生物改良材料优化研究
摘要： 在采用拌合法对红层泥岩路基垫层材料进行微生物改良处理时，一般要受到土体最优含水率的限制，改良用的菌液、胶结液等材料总量是一定的，相关材料的配比和浓度直接影响改良处理效果。基于此，论文考虑胶菌比、胶结液浓度、菌液浓度等主要影响因素，以碳酸钙沉积量作为评价指标，分别设计进行了单因素试验和响应面试验，研究结果显示:在单因素试验过程中，胶菌比、胶结液浓度、菌液浓度对碳酸钙沉积量均具有明显影响，存在优化的区间范围;通过响应面试验分析确定了最优含水率下微生物最优材料配比，胶菌比4.16∶1、胶结液浓度3.21mol/L、菌液浓度OD600=1.78;在优化方案下，红层泥岩垫层材料微生物拌合法改良处理后，碳酸钙沉积量可达到4.77%，无侧限抗压强度达到了0.36MPa，能较好地满足工程需求。相关研究成果可为土体的微生物改良处理提供参考。
发布时间：2026-01-28
275. 一株本源产脲酶细菌的分离培养及其在裂隙岩体加固中的应用
摘要： 微生物诱导碳酸盐沉淀是岩土工程领域一种新型绿色环保加固技术，为了研究工程环境中原位提取产脲酶细菌的加固效果，从三峡库区典型岸坡土体中分离提取了一种高效产脲酶菌种，经鉴定为蜡样芽孢杆菌。为了分析其加固效果，首先通过正交优化确定了蜡样芽孢杆菌的最佳培养条件，然后采用蜡样芽孢杆菌和巴氏芽孢杆菌进行了砂柱和裂隙岩体固化试验。结果表明:(1)相比于巴氏芽孢杆菌，蜡样芽孢杆菌固化的砂柱孔隙的填充更为密实，抗渗性更好，碳酸钙生成量更高，说明蜡样芽孢杆菌具有较好的成矿作用;(2)蜡样芽孢杆菌加固后裂隙岩样的渗透系数降低了 3 个数量级，内摩擦角和黏聚力分别增加了 48.09%、85.10%，说明蜡样芽孢杆菌可有效改善裂隙岩体的渗透性能和抗剪性能，而且相比巴氏芽孢杆菌具有更好的加固效果。相关研究思路和结果可为工程岩体绿色加固提供较好参考。
发布时间：2026-01-28
276. 干湿循环作用下微生物改良花岗岩残积土劣化规律研究
摘要： 采用微生物诱导碳酸钙沉淀技术(MICP)对岩土体进行改良是当前的研究热点，而针对改良后土体抵抗干湿循环的能力的研究以及劣化机制的分析鲜有报道。因此，以微生物改良后的花岗岩残积土为研究对象，结合实际工程中的环境变化，设计进行了干湿循环试验，综合宏观力学试验和微细观检测，系统分析了微生物改良后花岗岩残积土在干湿循环作用下力学性能变化及劣化机制。结果表明:(1)随着干湿循环周期的增加，改良体的无侧限抗压强度由 1.04MPa 降至 0.45MPa，内摩擦角由 20.76°降至15.64°，黏聚力由25.43 kPa降至15.15 kPa，整体依旧较为稳定;(2)试样的孔隙逐渐发育，孔隙分形维数由 1.103提升至1.298，孔隙率由 3.4%升至 5.8%，但依旧低于未经微生物改良的花岗岩残积土的孔隙率;(3)MICP 技术生成的碳酸钙沉淀，在前期抵挡溶液侵蚀，中期减缓黏土矿物流失，后期与黏土矿物保持一定黏结，延缓了土体劣化。成分分析显示，石英和云母含量分别从8.04%和26.13%增加至20.85%和 38.51%，而方解石、长石和高岭石的含量分别从 16.43%、25.71%、22.14%减少到 10.13%、12.31%、16.55%。研究表明，微生物改良花岗岩残积土能有效抵抗干湿循环影响，保持较好的稳定性和抗劣化能力，为MICP技术在实际工程中的应用提供了参考。
发布时间：2026-01-28
277. 木钙增强花岗岩残积土微生物固化效果研究
摘要： 为了提升微生物固化花岗岩残积土的效果，综合考虑木质素磺酸钙的特点和 MICP(Microbial-induced calcite precipitation)作用过程的环境条件，设计进行了木质素磺酸钙增强MICP固化花岗岩残积土试验，综合宏观物理力学试验和微细观检测，系统分析了木质素磺酸钙对微生物固化花岗岩残积土的增强效果及增强机制。结果表明:(1)木质素磺酸钙能够显著提高花岗岩残积土微生物加固过程中的胶结物产量，木钙掺量在 4.00%左右达到最佳，与常规MICP相比，胶结物生成量提高了 48.86%。(2)木质素磺酸钙的掺入，显著提高了固化体的抗压强度和抵抗变形能力，2.00%～8.00%掺量下固化体的抗压强度提升了 4.75%～41.20%，破坏时应变增加16.24%～38.55%。(3)掺入木质素磺酸钙后，固化体的孔隙大小及孔隙率均有不同程度降低，孔隙率降低了 12.97%～37.38%，固化体的整体密实性进一步增强。(4)木质素磺酸钙的掺入，改善了残积土的孔隙结构，为后续微生物加固提供更好的环境条件。(5)在微生物固化花岗岩残积土过程中掺入木质素磺酸钙后，改善了微生物生长的酸碱环境，丰富了MICP作用过程中的钙源，提升了固菌率，促进了MICP反应，同时改善了碳酸钙沉淀颗粒的大小、性状及排列形式，使得胶结物产量进一步提升，从而提升固化体的整体固化效果。
发布时间：2026-01-28
278. 吸附材料增强砂土微生物固化效果研究
摘要： 为了提高微生物固化砂土的效果，考虑吸附材料的多孔结构及“固氨”能力，设计进行了吸附材料增强MICP固化砂土试验，综合宏观物理力学试验和微细观检测，系统分析了吸附材料对微生物固化砂土的增强效果及“固氨”机制。结果表明:(1)吸附材料能够显著提高砂土微生物加固过程中的固菌率和碳酸钙沉淀的产量以及降低加固过程产生的氨气和铵根离子，当沸石作为吸附材料效果最佳，与常规MICP 相比，固菌率提高了约 5.5倍，胶结物生成量提高了65.07%，固氨率达到了 85.1%。(2)沸石的掺入提高了固化体的抗压强度和抗渗能力，固化体的抗压强度提升了 39.35%，渗透系数降低了 71.94%。(3)沸石掺入后，固化体的孔隙大小及孔隙率明显减小，整体的密实性进一步提升，孔隙率从30.64%减小为 13.15%。(4)沸石对微生物固化砂土的增强机制主要包括 2个方面，一方面，沸石在砂颗粒间起到了良好的充填作用，大幅减少了颗粒间的大孔隙，使得固化体的密实性增强;另一方面，沸石良好的吸附作用有效提高了试样内细菌的含量，使固化体碳酸钙的产量及分布的均匀性均增加;同时沸石其良好的吸附特性与离子交换能力也是其能够减少MICP副产物的原因。相关研究成果为进一步优化MICP技术提供了较好的参考。
发布时间：2026-01-28
279. 木质素磺酸钙改良花岗岩残积土路用性能
摘要： 为了改良花岗岩残积土以满足路堤填筑的需求，综合考虑木质素磺酸钙的特点，设计进行了木质素磺酸钙改良花岗岩残积土试验，综合宏观物理力学试验、室内模型实验以及微细观检测，系统分析了木质素磺酸钙改良花岗岩残积土的效果、改良机制以及能否满足路堤填筑需求。结果表明:(1)木质素磺酸钙的掺入，有效改良了花岗岩残积土路用性能，木质素磺酸钙掺量在4.00%达到最佳，与改良前相比，液限降低了 32.28%、塑限降低了 40.06%、、最佳含水率降低了18.63%、承载比提升了 567.09%，并且改良后均满足填筑规范要求。(2)木质素磺酸钙的掺入，显著提高了花岗岩残积土的力学性能，2.00%～8.00%掺量下固化体的抗压强度提升了61.12%～126.11%，内摩擦角增加了13.08%～37.74%，粘聚力提升了 108.50%～379.86%。(3)木质素磺酸钙改良花岗岩残积土的增强机制主要有两个方面，一方面木质素磺酸钙水解后其本身能够发生质子化反应形成木质素聚合物能够胶结土体，提升力学性能;另一方面木质素磺酸钙水解出的钙离子通过离子交换反应形成了典型的碳酸盐胶结物质CaMg(CO3)2)，而碳酸盐胶结强度高于粘土矿物。故在两者共同作用下，花岗岩残积土的物理力学性能得到了有效的改良。
发布时间：2026-01-28
280. 三峡库区万县复向斜构造特征及其与地质灾害分布关系
摘要： 万县复向斜位于川东褶皱带与大巴山-大洪山构造带复合部位，前人侧重于基础地质及页燃气勘探相关领域的研究，对于万县向斜局部构造特征与地质灾害的内在关系的研究尚少。本文在野外地质调查研究的基础上，利用部分滑坡的勘察资料，采用构造地质与工程地质的分析方法，深入研究了万县向斜局部构造对该区域地质灾害的控制作用，将万县向斜内部分为:西部NE向构造叠加构造区域;中部故陵向斜轴迹NE向区域;东部故陵向斜轴迹近EW向区域(也是故陵向斜翘倾消亡部位)。与局部构造相对应，将内部地质灾害同样划分为西部、中部和东部 3个区域进行研究，得出如下结论:西部地质灾害发育规模小，主要集中于局部纵谷地段;中部地质灾害集中于长江北岸，岩层陡缓倾角转化带的存在对地质灾害的规模起到了控制作用;东部地质灾害集中于长江南岸，除岩层陡缓倾角转化带的存在对地质灾害的规模起到了主要控制作用以外，斜坡坡长和岩层产状中陡倾的特点对地质灾害的发生同样具有重要的控制作用。本次研究阐明了万县复向斜内部构造特征与该地区地质灾害的内在联系，对研究区域内地质灾害的预测预报提供了一定的参考和依据。
发布时间：2026-01-28
281. 非贯通双节理砂质板岩加卸荷力学特性及裂纹扩展机制
摘要： 地下洞室开挖卸荷过程中，节理岩体的力学特性和裂纹扩展行为对工程的安全和稳定至关重要。以四川卡拉水电站地下厂房节理砂质板岩为研究对象，开展完整和非贯通节理砂质板岩三轴加载与卸荷试验，分析加载和卸荷路径下砂质板岩的力学与变形特性，探讨不同强度准则描述砂质板岩加卸荷力学特性的适用性，并结合断裂力学探究其裂纹扩展机制。研究结果表明:随着初始围压的增加，不同应力路径下试样的峰值应力和峰值应变均呈增加趋势;与三轴加载试验相比，卸荷路径及节理均会使试样承载能力降低，升轴压卸围压和卸轴压卸围压时完整试样黏聚力c分别增加4.1%和减少 30.4%，内摩擦角φ分别增大 3.5%和 7.3%，节理试样较完整试样黏聚力c分别降低 32.9%和 53%，内摩擦角φ分别降低2.2%和 10%;Mogi-Coulomb 强度准则较MohrCoulomb 和 Drucker-Prager强度准则能更好地表征砂质板岩在加载和卸荷过程中的破坏强度特征;在相同路径下，理论起裂角大小随围压的增加而递增，而双节理试样均大于完整试样;不同路径下试样的理论起裂角大致集中在 55°～60°。
发布时间：2026-01-28
282. 节理砂质板岩卸荷力学特性及能量演化规律研究
摘要： 为揭示不同节理类型下砂质板岩卸荷破坏力学特性和能量演化规律，采用RMT-150C岩石力学试验系统开展常规三轴压缩试验和卸荷试验，探讨节理板岩的承载能力、破坏模式及能量演化特征，并基于耗散能提出损伤变量。结果表明:(1)节理类型对试样的承载能力有较大影响，峰值强度主要表现为无节理试件＞双节理试件＞单节理试件;(2)试样的宏观破坏模式以剪切破坏为主。卸荷作用会使单节理试件在节理端部产生横向裂隙，而双节理试件则产生贯通性裂纹;(3)总能量和耗散能整体呈现单节理试件＜双节理试件＜无节理试件的规律，试样的损伤变量(损伤程度)亦是如此。试验结果有助于深入理解不同节理类型岩石力学行为及能量演化特性，可为岩体在卸载围压作用下结构稳定性提供必要依据。
发布时间：2026-01-28
283. 压缩空气储能室内模拟装置研发与应用
摘要： 研发了CAES地下储气库室内模拟实验装置;研究了CAES洞室在循环充放气过程中，储气洞室的传热、两相渗流和力学响应。实验装置主要包括三轴压力控制系统、气压-温度控制系统和其他测量系统。该实验装置可模拟 300℃地层温度，90MPa地应力的地质环境和腔体内部70MPa以内的真三轴地下高内压洞室，进行复杂应力路径下的常规压缩、拉伸、爆破和循环充放气等实验。通过转换接口，在与内部腔体相连的注气管内安装了温度和压力传感器，解决了腔体内部压力-温度监测困难的问题。为验证实验系统的可靠性，采用 LRC 技术以丁基橡胶作为密封层的 300mm×300mm×300mm 的自制立方体混凝土岩样进行了 8MPa地应力，腔体内部 7MPa压强的循环充放气实验。该实验装置为了解压缩空气地下储气库在多场耦合作用下的演变规律与机理提供了宝贵机会。
发布时间：2026-01-28
284. 复杂环境条件下地铁隧道县臂掘进机施工关键技术及应用
摘要： 在贵阳轨道交通建设中，为了克服沿线建(构)筑物密集、地下管线繁多，大部分区间隧道采用爆破法开挖受限，而采用传统的冷开方式效率较低，工期无法保证等问题，首次在轨道交通领域引进悬臂式掘进机进行隧道开挖，避免了钻爆法施工的爆破振动对周边居民的影响，同时具有施工效率高、环境影响小、安全性高等优点。但是，由于目前悬臂式掘进机铣挖施工在隧道工程的研究和应用相对缺乏，仍然以钻爆法工程经验直接指导悬臂掘进机隧道工程建设，甚至在概念上存在许多误区，增加了隧道工程的风险。本研究对悬臂式掘进机铣挖施工在隧道工程中应用的适应性分析、结构设计、施工技术等方面进行了全面介绍。研究了支护-围岩相互作用基本特点，提出了适用于悬臂掘进机的“BQ 机”围岩分级方法;提出了考虑悬臂掘进机扰动效应的围岩参数、松动圈厚度、围岩压力、支护结构设计方法;针对岩溶等复杂地质条件进行了风险评价、支护参数优化;对悬臂掘进机施工的定位、通风、降尘等施工技术进行了研究，最终形成包括围岩分级、适应性评价、性能预测、支护结构设计及优化、复杂地质风险评价等的成套地铁隧道悬臂掘进机施工技术，对指导悬臂掘进机在隧道工程中的安全施工具有重要意义。
发布时间：2026-01-28
285. 寒区高陡岩质边坡冻融损伤灾变机制研究
摘要： 我国西藏、青海、新疆等高寒区正成为新时代工程建设主战场，该区域高陡岩质边坡灾害呈现冻融环境强驱动性、高势能性、诱发灾害成链性，对重大工程建设运营存在严重安全威胁。论文以天山公路岩质边坡工程为研究背景，现场调查了天山公路岩质边坡冻融破坏类型、失稳特征，明确了寒区岩质边坡成灾条件，解析了滑移型岩质边坡冻融灾变演化过程。开展了冻融-荷载耦合作用下裂隙岩体冻胀损伤力学特性试验，研究了冻融过程中裂隙内部温度场的变化规律，揭示了裂隙水冻胀与裂隙端部应变之间的互馈机制，在考虑不同荷载对裂隙扩展的影响下，分析了压、剪受荷条件对裂隙岩体损伤破坏的机理，获得了冻融循环作用下裂隙岩体的冻胀损伤规律。开展了不同冻融循环作用后结构面的直剪试验，获得了冻融循环次数结构面抗剪强度的劣化规律，建立以壁岩强度劣化系数为参量的结构面JRC-JCS冻融强度模型，探讨了凸型、凹型、平滑型三种典型结构面冻胀破坏机制。开展平面滑移型岩质边坡的冻融模型试验与数值模拟试验，基于静力平衡原理分析边坡冻融失稳过程的受力状态，临界失稳状态下，锁固段岩桥已断裂贯通，边坡为“主控结构面摩擦锁固”型失稳;锁固段岩桥尚未断裂贯通，边坡为“岩桥与结构面共锁”型失稳。为揭示寒区高陡岩质边坡灾变机制提供重要理论基础，对于寒区重大工程建设安全具有重要现实指导意义。
发布时间：2026-01-28
286. 基于MIC-XGBoost-LSTM模型的公路边坡位移预测
摘要： 为实现对公路边坡位移精确的预测，建立了一种基于最大互信息系数(MIC)与极致梯度提升算法(XGBoost)的长短期记忆神经网络(LSTM)边坡位移预测模型。首先利用MIC确定边坡累计位移显著的降雨影响因素，然后基于XGBoost算法进行特征构造并归一化处理。最后利用LSTM对G312国道商洛岩质边坡位移进行预测。同时，分别利用XGBoost、LSTM、MIC-XGBoost-LSTM模型对边坡的累计位移值进行训练预测，评价预测精度，采用均方根误差确定 MIC-XGBoost-LSTM 模型最长预测周期及最小训练样本数量。最后，采用白水河滑坡位移数据对模型进行进一步验证。研究表明，日位移增量、蒸散量、净降雨量、累计七天降雨量与监测点累计位移量的相关性相较其它因素更高。利用 MIC-XGBoost-LSTM模型对G312 国道商洛边坡进行预测的结果中均方根误差、平均绝对误差、平均绝对百分比误差均小于XGBoost、LSTM的相应值，根据均方根误差获取MIC-XGBoost-LSTM模型最长预测周期与最小训练样本数量分别为 56、675。白水河滑坡位移数据进一步表明MIC-XGBoost-LSTM边坡预测模型具有较高的可靠性。
发布时间：2026-01-28
287. 陕北黄土路堑边坡冻融病害特征及机理分析
摘要： 为探究冻融循环作用对陕北黄土路堑边坡病害问题的影响机理，基于对陕北地区黄土路堑边坡的现场调研，开展不同冻融循环次数下的物理特性试验、核磁共振测试以及三轴压缩试验，获得了土体基本物理参数、细观孔隙结构和抗剪强度指标的变化规律，从而揭示陕北黄土路堑边坡的冻融致灾机理。结果表明，陕北黄土路堑边坡的冻融病害现象可以归纳为人工开挖边坡的冻融剥落破坏和天然边坡的浅层冻融失稳这两种类型;在冻融循环过程中，洛川、宝塔、绥德和米脂四个地区试样含水率的降低幅度分别为 0.51%、0.61%、0.45%和0.42%，而干密度在前5 次冻融过程中显著下降，孔隙比则是急剧增大，并分别在第20～50次的冻融循环过程中趋于稳定;导热系数和比热容均随冻融循环次数的增加而减小，热扩散系数在前 20次冻融循环过程中波动幅度较大，在第 20次以后则是基本不变;初始孔隙结构主要以微、小孔隙为主，并在冻融过程中处于一个动态变化的过程;黏聚力和内摩擦角在冻融过程中先显著降低再逐渐趋于稳定，其应力-应变曲线会随围压的增大由弱软化型向弱硬化型过渡，同时还构建了等围压三轴应力状态下陕北黄土的冻融损伤模型，最终对冻融作用影响下陕北黄土路堑边坡病害的发生机理进行了探讨。
发布时间：2026-01-28
288. 基于灰色GM(1,1)的砒砂岩累积塑性应变预测模型研究
摘要： 砒砂岩填料在交通荷载作用下的强度及变形特性受到的关注有限。为揭示移动车辆荷载作用下PSF长期动力特性，本研究利用 GDS 三轴试验系统对砒砂岩填料进行循环荷载试验，研究了砒砂岩在不同循环应力比和荷载频率下的轴向变形特性的发展规律;采用灰色关联度分析方法，得到了各影响因素对砒砂岩累积塑性应变的关联度;同时利用灰色GM(1，1)模型对砒砂岩累积塑性应变数据进行预测拓展;最后，在灰色GM(1，1)模型数据拓展的基础上建立了修正的累积塑性应变预测模型。研究表明:循环应力比和荷载频率均会促进砒砂岩轴向变形的发展，弹性应变随循环应力比的增大而增大，荷载频率对弹性应变的影响在高应力水平(σ3=30 kPa，σd=90 kPa)下较为显著，对低应力水平(σ3=20 kPa，σd=60 kPa)影响较小。循环应力比的变化对砒砂岩的累积塑性变形影响较大，呈正相关。荷载频率对累积塑性应变的影响随应力水平的增大而减小。各因素的灰色关联度依次排序为:静强度＞围压＞动静应力比＞荷载频率＞循环应力比，利用GM(1，1)模型对PSF的累积塑性应变定量描述及预测具有较高的精度和可靠性，同时，根据试验和GM(1，1)模型预测结果，建立了砒砂岩累积塑性应变预测模型。研究可为砒砂岩填料在循环荷载作用下的累积变形和预测模型的建立提供参考。
发布时间：2026-01-28
289. 基于损伤力学的软岩非线性西原模型及其参数辨识
摘要： 传统西原模型存在难以描述软岩非线性衰减和加速蠕变特性等问题。因此，本文在西原模型基础上修正了非定常黏性元件和串联一个含损伤黏塑性体，建立改进非线性西原模型;根据该模型推导软岩的一维和三维蠕变方本构方程;利用 Levenberg-Marquardt 算法对白垩系软岩和红砂岩的蠕变试验数据进行模型参数辨识。研究表明:改进非线性西原模型与蠕变试验数据拟合结果相关系数在 0.97以上，模型敏感参数 均在合理范围，说明该模型可准确反映软岩的非定常衰减蠕变阶段及非线性损伤λ、η'1、a加速蠕变阶段特性，优于传统西原模型。研究结果可为类似的软岩蠕变模型研究提供理论指导。
发布时间：2026-01-28
290. 天山胜利隧道富水地层深大竖井围岩力学特性及支护技术
摘要： 天山胜利隧道是新疆乌鲁木齐至尉犁高速公路的控制性工程，单洞长22.1km，属于世界在建最长高速公路隧道。采用“3洞+4竖井”施工方案，其中2-2 竖井深704米，设计直径10.5 米，施工中井下涌水频发、脆性围岩片帮、钻爆施工超欠挖问题凸显，严重制约施工安全及成本管控。究其原因是未能充分认识富水地层围岩力学特性，采取的支护措施不力所致。为了破解富水地层深大竖井支护技术难题，采用现场试验、理论分析、数值模拟综合手段，本报告揭示了渗流硬脆性损伤条件下围岩应力及变形机理，提出了竖井抗水压支护结构设计方法，优化了竖井爆破参数。研究表明，岩体脆性指数及水压越大，竖井围岩应力及变形越大，越不利于稳定性;通过“二阶楔形掏槽+周边深浅孔+动态优化”工艺可合理控制超欠挖;涌水处治应遵循“宜堵适排”思路，建议采取主被动抗水压支护结合注浆措施。基于此，形成了富水地层深大竖井支护技术体系，应用于天山胜利隧道深大竖井施工中，实现了安全、经济、高质量建造目标。
发布时间：2026-01-28
291. 考虑层理倾角的炭质板岩蠕变损伤本构模型
摘要： 针对层状岩体的各向异性特征，以炭质板岩为研究对象，开展不同层理倾角炭质板岩的蠕变力学试验。基于三轴蠕变试验结果，建立可以描述不同层理倾角炭质板岩加速蠕变的改进 Nishihara 非线性损伤蠕变本构模型，推导该模型的一维、三维本构方程。研究结果表明，炭质板岩的蠕变过程存在明显的应力阈值。当应力小于阈值时，炭质板岩只发生衰减蠕变;当应力达到或大于阈值时，开始发生稳态蠕变;当应力达到或超过破坏应力时，炭质板岩发生加速蠕变并发生蠕变破坏。模型参数反演辨识结果表明，改进Nishihara蠕变模型能够很好地描述炭质板岩的整个蠕变过程。基于参数辨识结果，对模型参数与围压和层理倾角的关系进行探讨，得到损伤参数c与层理倾角的关系式，分析损伤参数d与黏滞系数对加速蠕变阶段的影响。
发布时间：2026-01-28
292. 基于能量演化的冻融岩石破坏模式研究
摘要： 为了探究冻融岩石受荷情况下基于能量演化机制的破坏模式，首先，对冻融 0，10，30，60，90次的砂岩进行单轴压缩实验。得到了不同冻融循环次数下砂岩的全过程应力-应变曲线;其次，利用积分和公式获得了不同冻融循环次数下砂岩单轴压缩破坏全过程的总能量、弹性能、耗散能;分析了不同冻融次数岩石试样损伤特性及能量演化特征。最后，分析岩石材料由脆性断裂转化为塑性变形过程中各种应变能的演化规律，认为峰前耗散能和峰后断裂能水平是决定岩石是否发生脆性断裂的本质因素，并结合这两种能量建立能反映冻融岩石破坏前后力学特征的塑性评价指数，研究结果表明:建立的塑性评价指数能同时反映冻融岩石塑性破坏的难易程度和塑性的强弱。可以评价不同冻融条件下岩石由脆性转变为塑性的变化特征。
发布时间：2026-01-28
293. 基于CT-DVC的冻融岩石压缩损伤扩展演化细观研究
摘要： 直观观测并定量表征岩石在温度-载荷等多物理场耦合作用下非连续结构演化是寒区岩石力学与工程研究的关键问题。通过开展冻融-受荷协同作用下砂岩损伤过程原位CT实时扫描试验，获得了冻融砂岩单轴压缩过程中损伤结构的三维数字图像。基于反向组合高斯-牛顿配准算法(IC-GN)的局部三维数字体图像方法实现了冻融岩石压缩破坏过程中的物体内部变形非接触测量，分析了冻融岩石在单轴压缩过程中内部三维变形场及应变场分布规律，实现了冻融岩石内部变形场分布规律的透明可视化与定量解析。研究结果表明:冻融砂岩内部结构具有散斑特征，作为DVC分析的载体，在压缩荷载作用下，其存在着明显的局部化变形特性;随着荷载的增加，局部变形带逐步与岩样破坏区域重合。冻融砂岩损伤结构具有连续演进特征，损伤演化速度存在突变现象;冻融砂岩破坏前和破坏后位移场与应变场分布呈现出高位移和应变分布区域形状与岩样破坏时裂纹形态一致的规律。相关研究成果为岩石的非连续结构与多物理场效应的透明解析和推演提供了新的途径。
发布时间：2026-01-28
294. 城市大交通量超宽断面隧道声场分布规律研究
摘要： 噪声严重影响了大交通量隧道交通环境和行车安全性，开展城市超宽断面隧道降噪技术对于解决隧道噪声污染问题有重要的实践工程意义。本文以城市大交通量超宽断面隧道为研究对象，仅考虑行车过程中所引发的气动噪声，并将其转化为背景声流场流速、压力表征。基于流场声学理论研究出车流量、车速对隧道内噪音声压级分布的影响情况，基于Comsol多场耦合计算软件，构建大交通量超宽断面隧道数值模型，计算出不同车速和车流量下隧道声流场及声场的分布规律，研究发现:(1)车流量大小相较车速对汽车在隧道内引发的气动噪声影响更大;隧道断面尺寸对隧道内噪声场分布产生影响很大。(2)会车及间隔车道有车辆行驶时，隧道内部背景声流场参数变化最大。(3)在出入口段噪声值存在突然增大现象，隧道内部噪声状态稳定。
发布时间：2026-01-28
295. 超声波静力触探仪贯入不同密实度砂土机理研究
摘要： 传统的静力触探仪在中等密实度以上的砂土地层中贯入困难，严重制约了仪器的应用。针对此问题，以 15cm2 双桥探头为原型，增加了超声波振动装置，并对探头锥尖、锥尖压力传感器等结构进行优化设计，研制出一种新型多功能超声波静力触探仪。随后开展室内静力触探试验(CPT)，验证超声波静力触探仪的应用效果。所研制出的超声波静力触探仪在保留传统静力触探仪测试模块的同时，兼具超声振动功能。当遇到硬质地层时，换能器产生的超声波通过锥尖传递至砂土中，使砂土颗粒产生超高频振动，引起破碎颗粒，并降低砂土密实度，从而实现降低锥尖和侧壁摩阻力的作用。室内静力触探试验结果表明，对于相对密实度 50%的砂土，超声振动下和峰值阻力比非振动情况下降低了 58%，所研制出的仪器可有效提高静力触探探头贯入硬质土层的能力，促进静力触探技术的发展，扩大了其应用范围。
发布时间：2026-01-28
296. 基于半无限岩梁模型的地下采动岩石边坡沉降预测理论
摘要： 当采空区靠近坡体临空面时，地下开采诱发的岩质边坡地表沉降受其边界条件的影响。本文将关键层视为位于Winkler地基上的半无限Euler-Bernoulli梁，并考虑了采空区的存在。通过分析坡体临空面的边界条件，推导出关键层变形曲线的解析解。然后通过有限元分析(FEM)和InSAR数据对解析解进行了验证。最后，通过敏感性分析研究了参数变化对挠度的影响。结果表明:采空区与临空面之间的距离对关键层的变形具有显著影响。半无限岩梁的力学响应主要由采空区长度和关键层的弯曲刚度决定。半无限岩梁模型在预测此类沉降问题上比传统的无限岩梁模型具有更明显的优越性。
发布时间：2026-01-28
297. 基于耦合欧拉-拉格朗日方法的崩塌碎屑流三维模拟
摘要： 在滑坡风险评估中，预测碎屑流动距离非常重要。本研究提出了一系列新的无量纲经验方程，可有效地估算碎屑流动距离，并进行了验证。利用摩尔-库伦模型来描述土壤的应力-应变行为，采用耦合欧拉-拉格朗日方法来解决大变形所导致的网格畸变问题。引入了归一化的碎屑流动距离，提出了新的坡体几何缩放定律，对比了不同尺度和高宽比下坡体崩塌后碎屑流。结果表明，高宽比对归一化碎屑流动距离的影响存在临界值。当高宽比大于临界值时，坡体崩塌后归一化碎屑流动距离取决于坡体几何形状、坡面角度和坡体材料特性。坡面角的增加会使归一化碎屑流动距离增加，而摩擦角的增加会降低流动距离。当高宽比小于临界值时，归一化流动距离取决于坡体材料特性和坡面角，坡面角的增加会使归一化碎屑流动距离增加。
发布时间：2026-01-28
298. 降雨诱发的滑坡-从初始降雨阶段到失效后流动：基于神经网络的概率分析
摘要： 降雨诱发滑坡因其突发性、广泛性、范围广和危害重等特点，在全世界范围内都是一种严重的地质灾害。因土体的空间变异性，通常采用概率分析来给出滑坡的概率描述。然而，由于降雨诱发滑坡的复杂性，直接使用蒙特卡罗分析方法计算起来非常耗时。因此，需要新的方法来提高计算效率。本文提出了一个框架，采用两步模拟法研究降雨诱发滑坡的滑动距离。模拟了坡体从初始不稳定状态到失效后流动的完整过程。首先用水力耦合有限元模型求解降雨入渗过程和初始不稳定状态。再采用耦合的欧拉-拉格朗日法模拟失效后流动过程，这个过程中，土体可在固定的欧拉网格中自由流动。采用等效强度法映射上述两个步骤的参数，基于DP模型考虑非饱和土的有效应力，通过欧拉分析准确量化滑动距离，使用三维分析研究坡体形状对滑动距离的影响。结果表明，平面应变假设下的二维分析在设计上通常是较为保守和安全的，但在计算凸形坡体时，二维和三维结果差异较大。土壤的不确定性和空间变异性可能影响滑动距离的统计分布。使用神经网络的随机分析框架能显著提高计算效率，并具有较好的预测精度。
发布时间：2026-01-28
299. 岩质地层牛腿抗浮结构剪切力学特性及破坏特征研究
摘要： 为探究岩质地层新型抗浮结构——牛腿抗浮结构的工作特性，基于其实际边界条件，设计剪切试验装置，开展室内剪切试验，分析其剪切力学特性，借助数值散斑系统与声发射系统，探究其变形演化过程、剪切破坏模式与损伤演化规律。研究表明:(1)根据剪切强度与变形特征，可将结构剪切过程划分为①初始压密段、②近似线弹性变形段、③初始微裂纹萌生与扩展段、④缓慢压剪非线性变形段、⑤应力脆性跌落段、⑥塑性流动变形段这 6个阶段。(2)随牛腿角度减小，峰值剪切应力τp和峰值剪切位移up呈先增大后减小的“抛物线”趋势，随牛腿高度增大，峰值剪切应力τp和峰值剪切位移up近似呈“反比例函数”趋势增大。(3)破坏由某一裂缝易发区开始，多易发区相继破坏，最终贯通，呈现以左侧压剪、右侧拉剪、交界面脱黏滑移为主，局部细小裂缝的剪切破坏模式。(4)随牛腿角度增大，破坏模式从沿交界面脱黏向沿材料内部贯通破坏转变，随牛腿高度增大，破坏模式从右上角快速拉坏向沿交界面脱黏、牛腿处向上下侧反向起裂转变。(5)随牛腿角度减小，声发射阶段I时长几乎相同，阶段Ⅱ时长先增大后减小，声发射活性先增大后减小;随牛腿高度增大，声发射阶段I时长几乎相同，阶段Ⅱ时长逐渐增大，声发射活性逐渐增大。研究结论有助于从极限状态角度指导牛腿抗浮结构设计。
发布时间：2026-01-28
300. 黄土地层中地铁施工诱发水环境变化对地表沉降影响
摘要： 地表沉降是西北黄土地层地铁运营过程中较为严重的工程灾害之一，本文以西安地铁六号线为背景，采用数值模拟研究黄土地层地铁水环境对地表沉降的影响，结果表明:(1)组合使用修正摩尔库伦模型(MM-C模型)和修正剑桥模型(MCC)开展计算时，模拟计算结果与实测值相差 2%，可较为可靠的反应地铁运营期地层沉降特征;(2)地铁运营期诱发地表变形的主要因素包括:地下水位升降、盾构衬砌管片渗水、管片渗透性等，其中，地下水位升降对地表沉降影响最敏感，其次为衬砌渗漏比，相对渗透面积影响最小;(3)在隧道运营期间，地下水位降水幅度不超过 3m，地下水位抬升不超过 2m，管片渗漏比宜控制在 0.1以内，相对渗透面积比小于 35%，满足运营期地表沉降控制要求。地下水位的变化、管片结构渗水诱发的地表变形控制难度较大，应尽可能的保持隧道上覆地层中的水位不变，做好衬砌壁后的防水措施，降低地基的不均匀沉降。
发布时间：2026-01-28
301. 基于FEM-CFD耦合方法的寒区隧道抗冻设防需求长度概率分析
摘要： 在冬季，冷空气流入隧道后会与围岩和衬砌发生热量交换，抗冻设防成为一项值得关注的重要问题。本文提出了一种将FEM-CFD耦合方法与概率分析相结合的方法，用于确定寒区隧道抗冻设防长度需求，其中考虑了气温和风速的不确定性。研究结果表明，在施加最冷月份通风条件后，隧道纵向温度逐渐升高，在入口附近温度变化明显。基于蒙特卡罗方法生成的 100个气温和风速样本的数值模拟结果显示，隧道抗冻设防需求长度范围为 1000～1500 m，呈正态分布特征。此外，建立了相应的代理模型，并提出了保温失效概率模型来分析气象参数的敏感性，结果表明气温是影响抗冻设防需求长度的主要因素。该研究结果为工程界在寒冷地区设计有弹性和可持续性的隧道、减轻与冰冻事件相关的潜在风险以及确保安全高效的交通基础设施提供了新的见解。
发布时间：2026-01-28
302. 不同温度水分条件下冻结粉质粘土临界动应力的试验研究
摘要： 为研究多年冻土地区冻结粉质粘土在长期往复循环荷载列车荷载作用下的长期稳定性，本文开展了一系列动三轴试验。通过对长期往复循环荷载下的实验结果分析，获得了不同温度与含水率对冻土累积永久应变与临界动应力的影响。结果发现，累积永久应变随循环加载次数的变化曲线在不同温度和含水率下呈现出显著的变化，基于第 100 次和第 1000 次加载循环对应的竖向累积永久应变，提出了冻结粉质黏土的塑性安定和塑性蠕变极限准则，并获得了冻土竖向累积应变差值随动应力的变化关系曲线，对临界动应力受不同温度与含水率影响的变化关系进行分析，发现塑性安定和塑性蠕变极限下对应的临界动应力随着温度的降低呈现缓慢增加趋势，随着含水率的增加总体上呈现缓慢减小趋势。
发布时间：2026-01-28
303. 多年冻土升温过程中小应变剪切模量的各向异性
摘要： 阿拉斯加的北极海岸平原广泛存在着多年冻土，深度甚至可达600米。本文描述了从该地区的深部钻孔中获得的多年冻土岩芯的低温结构，给出了用弯曲单元法在不同方向上测量的剪切波速，展示了粘土、粉土和砂土质多年冻土试样在-10℃ 到 20℃ 之间的小应变剪切模量，并讨论了多年冻土在冻融状态下的小应变剪模量的各向异性。研究发现，岩芯所在地被几米厚的共生多年冻土层覆盖，其下为深层表生多年冻土层，具有许多可见的冰透镜，主要位于上部 120米，方向为水平或近水平方向。融化的粘土质多年冻土的剪切模量比值与已有文献报道中天然或重塑粘土的对应值相比处于较高区间位置，而融化砂土多年冻土的模量比值明显高于文献中报道中比值。发现了小应变剪切模量的各向异性与温度高度相关。各向异性的温度相关性可归因于体积膨胀，体积膨胀发生在孔隙水冻结和孔隙冰融化期间，分别破坏并允许恢复的地质沉积过程中形成的土壤颗粒或组构的优先排列。此外，剪切刚度与坚硬岩石相当的深层永久冻土岩芯表现出非常低的刚度比 Ghh/Gvh，这可能是由于原位地质静应力引起的孔隙冰晶各向异性。
发布时间：2026-01-28
304. 阿拉斯加北坡库帕鲁克河三角洲地区的融化深部多年冻土力学特性试验研究
摘要： 环北极地区油井周围的多年冻土冻土融化会导致局部沉降，并对能源开采基础设施造成破坏。本研究旨在研究已融化冻土的力学特性，以分析油井与周围冻土在融沉过程中的相互作用。本文描述了对从阿拉斯加北坡库帕鲁克河三角洲 170 米深的钻孔中提取的多年冻土样品进行的一系列排水三轴试验。在样品制备过程中，考虑了土壤类型、冰含量、深度和方向等因素。得到的试验结果，包括应力-应变关系、初始模量、50%峰值应力下的割线刚度模量及其对应应变。分析了剪切强度参数，包括总应力粘聚力和摩擦角，并讨论了它们随深度的变化。分析了围压、含冰量和干密度对 50%峰值应力和相应应变下的初始模量和割线刚度模量的影响，并提出了它们的预测模型。研究发现，融化的多年冻土的弹性模量和抗剪强度参数(如摩擦角)都不遵循在典型的融土场地观察到的趋势，在这些场地上，土体刚度和抗剪性能参数通常随着深度的增加而增加。深层粉土和砂土试样的内摩擦角相对较低，表明深层多年冻土没有固结。粘性多年冻土由于其结构和地质历史原因，其破坏应力和弹性模量具有很强的各向异性。研究结果揭示了融化后松散深层多年冻土的力学特性。它们可用于分析冻土融沉过程中土体-油井壁或土体-基础间的相互作用。
发布时间：2026-01-28
305. 掺入橡胶纤维对冻融条件下黏土力学性能的影响
摘要： 交通运输业的高速发展导致大量的轮胎报废，目前缺乏高效的方法回收利用废弃轮胎。本研究将废弃轮胎制得的橡胶纤维掺入膨胀黏土中，对橡胶纤维加筋膨胀黏土进行了冻融循环试验，并进一步对冻融循环后的试样进行了三轴试验。参考以往研究中未加筋膨胀黏土的试验结果，判断掺入废弃轮胎橡胶纤维对冻融条件下土壤力学性能的影响。结果表明，掺入橡胶纤维显著降低了冻融循环对膨胀黏土剪切强度和弹性模量的影响。随着冻融循环次数增加，未加筋膨胀黏土的剪切强度和弹性模量显著降低，而橡胶纤维加筋膨胀黏土的剪切强度和弹性模量变化较小。建立了冻融循环后土壤偏差应力-轴向应变曲线的计算模型，该模型可以较好的描述出不同围压、不同冻融循环次数试样的偏差应力-轴向应变行为。
发布时间：2026-01-28
306. 冻结橡胶加筋膨胀土(ESR)的动力特性研究
摘要： 作为轻质、高压缩性、弹性大的材料，橡胶加筋土已成功在岩土工程中应用。许多学者对常温条件下的橡胶加筋土进行了一系列静力和动力性能的研究。然而，我国作为世界第三大冻土国家，冻结状态下橡胶加筋膨胀土(Expansive Soil-Rubber，ESR)的动力特性研究还相对处于空白。本文通过低温动三轴试验，研究了冻结条件下橡胶加筋膨胀土(ESR)的动力响应特性，阐释了橡胶掺量对ESR的影响。结果表明:(1)冻结时ESR的滞回曲线呈椭圆形，随橡胶掺量的增加，滞回曲线逐渐变扁平;(2)ESR的剪应力略低于素膨胀土，在橡胶掺量为10%时，ESR的剪应力最小;(3)随着橡胶掺量和剪应变的增大，ESR的剪切模量逐渐减小;(4)在冻结过程中，素膨胀土与ESR的阻尼比皆随剪应变的增加而减小，相比于素膨胀土，ESR的阻尼比要更大。
发布时间：2026-01-28
307. 冻结橡胶加筋膨胀土的三元介质本构模型研究
摘要： 将废弃橡胶用于土体改良是可行的，橡胶加筋土的静力和动力特性已取得广泛研究。然而由于多场作用下多元介质的复杂性，冻结状态下橡胶加筋膨胀土的力学性质还未取得有效的研究，缺乏适用的本构模型对其进行准确描述。本文基于三轴试验，探究了不同橡胶掺量下冻结橡胶加筋膨胀土的应力应变关系模型，得到了以下结论:(1)冻结橡胶加筋土的结构模型可视为由弹脆性胶结元，弹塑性摩擦元和弹性摩擦元构成的三元介质模型;(2)冻结橡胶加筋膨胀土的应力应变关系可分为三个阶段:线弹性阶段，弹塑性阶段和应变软化(RC≤15%)或硬化(RC=20%)阶段，用三元介质模型可以较好地描述三个阶段的变形过程。(3)橡胶掺量对冻结橡胶加筋膨胀土的应力应变关系影响较大，当橡胶掺量达到20%时，应力应变曲线的表现形式由应变软化转变为应变硬化，此时橡胶占据主导地位。(4)当橡胶掺量为 10%时，冻结状态下橡胶加筋膨胀土获得峰值抗剪强度，建议工程中选取10%的橡胶掺量对膨胀土进行改良。
发布时间：2026-01-28
308. 有压冻结状态下橡胶加筋膨胀土的改进二元介质模型
摘要： 橡胶加筋能够有效改良膨胀土的膨胀特性和抗剪强度，然而橡胶加筋膨胀土也有着更加复杂的结构和力学性质，尤其是在冻结状态下，现有的模型不能充分的表征其剪切变形特性。本文基于二元介质模型理论，在非均质材料均匀化理论基础上建立了橡胶加筋膨胀土的三元介质模型。在细观角度上运用三元介质模型概念探讨了冻结橡胶加筋膨胀土的变形破损机理，并结合有压冻结状态下橡胶加筋膨胀土的三轴试验，对三元介质模型进行了验证。结果表明:(1)基于岩土破损力学理论框架和三元介质模型概念，饱和冻结橡胶加筋膨胀土可以抽象成具有强胶结特性的胶结元(冰-橡胶-土骨架)和无胶结特性的弹性摩擦元(橡胶)、弹塑性摩擦元(冰-土破碎骨架)。(2)冻结橡胶加筋膨胀土的应力应变曲线可以分为三个阶段，分别是线弹性阶段、弹塑性阶段和应变软化阶段，三个阶段均可通过三元介质模型中胶结元与摩擦元之间的转换进行阐释;(3)橡胶加筋膨胀土的应力应变实测值与模型的计算值拟合度较高，模型和试验值的峰值点应变和应力偏差分别为 9%和3%，表明三元介质模型能较好的模拟橡胶加筋膨胀土的应力应变关系。(4)一元介质模型和二元介质模型的拟合度分别为 0.74和 0.36，与三元介质模型相比，在公式上做了较多简化，不适合模拟橡胶加筋膨胀土的应力应变关系。
发布时间：2026-01-28
309. 有压冻结状态下橡胶加筋膨胀土的动力特性研究
摘要： 近年来，橡胶作为一种土工合成材料广泛应用于膨胀土地基的改良。为探究橡胶颗粒对冻土区膨胀土路基动力特性的改善效果，本文采用有压冻结条件下 5 种橡胶掺量的温控动三轴试验，探究了橡胶掺量、围压、冻结温度对橡胶加筋膨胀土动力参数的影响。主要结论有:(1)建立了以冻结温度、围压和橡胶掺量为修正系数的修正Hardin 模型，能够较好的描述橡胶加筋膨胀土的动应力-应变关系;(2)有压冻结条件下，动剪切模量随橡胶掺量增加而逐渐降低，橡胶掺量由 5%增至 10%，动剪切模量降低约 20 MPa，掺量超过 20%后橡胶加筋膨胀土更倾向于表现橡胶的性质，动剪切模量变化不再明显;(3)有压冻结状态下阻尼比随掺量的增加而增加，随围压增加呈现出先增加后减小的规律，在0.4 MPa围压下阻尼比达到最大。橡胶掺量一定时，阻尼比对温度的敏感性较低;(4)提出了最大动剪切模量随橡胶掺量、冻结围压、温度变化的预测模型，该模型能够较准确的预测橡胶加筋膨胀土的最大动剪切模量。
发布时间：2026-01-28
310. 严寒富水环境高速公路碎石基层改良及长期动力特性研究
摘要： 水泥稳定碎石基层是我国高等级公路常见的半刚性结构基层。水稳层材料工程特性受温度和湿度影响明显，低温冻融条件下材料易收缩产生裂缝，在交通荷载作用下裂缝逐步扩展至路面，严重影响公路使用寿命。本文通过开展低围压状态下碎石基层材料动三轴试验，探究不同冻结温度、应力幅值、循环应力比等变量下碎石基层累积塑性应变、回弹模量、剪切模量与阻尼比等演化规律，提出新型矿物基类胶凝材料改良稳定碎石基层动力特性技术。结果表明:环境温度越低，结构层累积变形量越小，随循环应力比的增加累积变形呈逐渐增加趋势;经矿物基类胶凝材料固化密实的碎石基层在交通荷载作用下累积变形得到可靠控制，胶凝材料的胶结产物具备较好的抗变形能力;冻结温度对改良后结构层回弹模量的影响较小;改良后结构层阻尼比较小，表现出交通动载作用下较好的稳定性。本文研究结果可为寒区交通工程路基结构层建造与韧性提升提供有益参考。
发布时间：2026-01-28
311. 基于OpenFOAM的裂隙膨胀土三维冻胀模型
摘要： 季节冻土区膨胀土因其胀缩性、超固结性，在土体内部易发育形态各异的原生或次生裂隙，显著影响土体的渗流特性和结构性，使得膨胀土各向异性特点突出，一维冻胀模型不能全面地反映其冻胀特性。因此，本文中引入相场方程，建立裂隙膨胀土“湿度场―温度场―应力应变场―相场”多场耦合模型，基于多峰孔径分布演化模型修正其水力特征参数，结合裂隙膨胀土孔隙―裂隙双重介质三维冻胀冰分凝判据，综合考虑各向异性参数的选取，以求解其三维冻胀变形。上述模型的求解器基于具有高性能计算能力的开源计算流体动力学软件OpenFOAM®框架开发，其针对复杂三维模型的并行计算效果良好。
发布时间：2026-01-28
312. In-situ test and analysis of subgrade vibration with ballasted track in deep seasonally frozen regions
摘要： The effect of seasons on the vibration characteristics of subgrade has been a worldwide problem with the rapid development of high-speed railways,especially in Northeast China.To this end,field investigations were carried out on the Harbin-Jiamusi rapid railway during unfrozen and frozen periods.The vertical acceleration responses in time and frequency domains were studied in detail.To explain the influence of track structure on the vibration responses of subgrade,the authors also conducted a comparison between ballasted and ballastless tracks.The results showed that the amplitude of vertical acceleration increased with the increasing train speed and attenuated with increasing distance from the track centreline.The attenuation rate in the unfrozen period was greater due to the soil's damping properties.It was also found that the peak frequencies in the ballast layer were generated by resonance at its natural frequency,which increased from about 80 Hz to around 100 Hz as the subgrade was frozen.The comparisons between ballasted and ballastless tracks revealed that the acceleration amplitude of the subgrade with ballasted track was higher than that of the subgrade with ballastless track.Furthermore,the wide high-frequency range in the ballasted track is mainly generated by the short-wave track irregularities(i.e.,0.01-0.5 m).The frequencies induced by the short-wave track irregularities were not significant in the subgrade with ballastless track due to the different properties of ballast and concrete track slab.Overall,the study provides a helpful reference for the construction and operation of high-speed railways,particularly in seasonally frozen regions.
发布时间：2026-01-28
313. 小孔隙率粗颗粒土导热系数理论模型研究
摘要： 导热系数对岩土工程有着重要的影响。现有的导热预测模型大多用于预测大孔隙率土体的导热系数，关于小孔隙率下土体的导热预测模型研究较少。因此，本研究提出了一种预测小孔隙率粗颗粒土导热系数的理论模型。在导热模型中引入了两个参数(即ζ和β)。参数ζ可用于控制孔隙率和土体颗粒形状，参数β可用于控制含水量。结果表明:新模型的预测值位于Wiener bounds范围内。同时，将本模型与 5种导热系数模型进行了对比，结果显示，新模型可以准确地预测小孔隙率土体的导热系数。
发布时间：2026-01-28
314. 基于冻结特征曲线的冻土导热系数模型研究
摘要： 冻土的导热系数是寒区工程的一个重要参数。测量冻土的导热系数过程繁琐、复杂。因此，本文提出一种基于冻结特征曲线的方法预测冻土导热系数。通过引入 4种不同的土体冻结特征曲线预测模型和 5 种石英含量预测模型，提出了基于预测SFCC的土体导热系数几何平均模型。结果表明:Xin等人的SFCC模型预测效果最好。石英含量等于砂子含量的 4 种基于SFCC的导热系数模型预测效果最好。在 4种基于SFCC的导热系数模型中，基于Xin等人的导热系数模型的预测效果最优。结果表明:基于SFCC 的导热系数预测模型易于使用，且可以利用易于获取的土体参数预测冻土的导热系数与温度的关系。
发布时间：2026-01-28
315. 土壤冻结特征曲线预测模型的评估与改进
摘要： 土壤冻结特征曲线(SFCC)是寒区冻土的重要参数。对SFCC进行测量需要特定的设备，过程既繁琐又耗费人力。因此，一些学者提出一些SFCC模型的预测未冻水含量，然而，这些模型的预测效果缺乏检验。本研究分析了三种SFCC预测模型，并采用单点法对其进行了改进。采用 65 个细粒土和 25个粗粒土对 6种SFCC预测模型进行评价。结果表明，单点法显著提高了SFCC预测模型的精度。此外，通过与三种传统SFCC预测模型的比较，对改进后的SFCC预测模型进行了评估，发现改进后的Xin等SFCC预测模型在所有的SFCC预测模型中预测精度最高。本研究为寒区SFCC预测模型的建立提供了新的思路。
发布时间：2026-01-28
316. 冻土未冻水含量模型研究
摘要： 未冻水含量是寒区数值模拟中一个重要的水热属性。尽管已经开发了许多模型来模拟未冻水含量随负温的变化，但对未冻水模型的综合评价却很少。本研究共收集了 29 个模型，并将其分为四类，即理论模型、基于土水特征曲线(SWCC)的模型、经验模型和预测模型。利用16项研究中的 1278个试验点对模型进行了评价，其中包括 24种黏土、18 种粉质黏土、7种粉土、19种砂土和 10 种砂岩。用均方根差和平均偏差来判断这些模型的性能。大多数未冻水模型都能较好地模拟未冻水含量与负温的关系。在上述四类未冻水模型中，Lizhm 模型、Fredlund and Xing(C=1)-Wen 模型、Kozlowski 经验模型和Kozlowski 预测模型在各自类别中表现最优。与其他三类模型相比，预测模型可以通过一些易于获取的土壤物理参数来预测未冻水含量随负温的变化，为未冻水模型的开发提供指导。
发布时间：2026-01-28
317. 高岭土水平冻结过程中冻结缘发生发展规律及影响因素研究
摘要： 水平冻害是威胁高寒地区构筑物安全服役的重大灾害之一，冻结缘作为未冻土向已冻土转变的过渡带，其形态和物理力学特性显著影响着水平冻结，是水平冻结机理和冻害防治研究不可忽略的因素。本研究通过自行研发的水平冻胀仪器进行了 7组试验，研究了不同因素(初始含水率、干密度)对高岭土冻结缘发育机制的影响。为此，对不同初始状态压实高岭土进行水平向冻结处理。测定了冻结过程及冻结后含水率、冻结长度、基质吸力、温度和冻胀量的变化。试验结果表明:冻结过程中土体的初始含水率、干密度对土体的冻结缘形成机制有较大的影响。随初始含水率增大，冻胀量增大，水分迁移速度变大，基质吸力小范围地增大。随土体干密度增大，冻胀量减小，水分迁移速度减小，基质吸力变化不大。进而影响了冻结缘的形成与发展。提出水平冻结过程中冻结锋面位置判定的修正模型，并通过试验数据进行了验证。最后讨论了水平冻结与竖向冻结的区别。
发布时间：2026-01-28
318. 考虑温度效应的冻结膨胀土统计损伤模型
摘要： 为研究高寒深季节冻土区膨胀土的低温力学特性，以佳木斯弱膨胀土为试验对象，开展考虑试验温度、含水率和冻融循环次数影响的低围压固结不排水剪切试验，重点研究考虑温度影响的冻结膨胀土本构关系、体变特性、强度特性以及弹性模量的变化规律。试验结果表明:随着试验温度降低，冻结膨胀土的偏应力-轴应变曲线类型由硬化型逐渐向软化型改变;含水率降低亦有着同样的效果;试验温度降低会弱化围压对于冻结膨胀土试样峰值应力的影响;冻融循环作用会加剧软化效应，同时促进了围压对试样的敏感度;试验温度在已冻结区温度范围内时冻结膨胀土剪切过程可依次分为四个阶段:弹性阶段、塑性剪缩阶段、塑性剪胀阶段和破坏阶段;冻结膨胀土静强度随温度的降低而增加;冻结膨胀土的弹性模量随试验温度的降低而线性增大。参考 Drucker-Prager 强度准则，基于连续损伤理论以及 Weibull 分布理论，引入损伤阈值的概念，推导出了考虑温度影响的低温冻结膨胀土统计损伤模型，揭示冻结膨胀土宏观力学特性劣化规律。
发布时间：2026-01-28
319. 岛状多年冻土区高铁路基水泥改良粗粒料冻胀融沉特性研究
摘要： 铁力-伊春高铁沿线地处我国东北高纬度深季节冻土区，穿越大片不连续且处于持续退化状态的岛状多年冻土。依托此项高速铁路工程，通过室内冻胀融沉试验，对比分析了不同冻结温度、水泥改良剂掺量、补水条件对岛状多年区路基填料冻胀融沉的影响。研究结果表明:水泥改良填料对控制冻胀融沉有显著作用;补水条件下，试验冻胀率更大;冻结温度越低，冻胀率越大;在冻结温度与融化温度不变情况下，补水方式对试样融沉率影响不明显。研究初步获得了岛状多年冻土区高铁路基填料冻胀融沉规律，对铁伊高铁路基填料在封闭或开放系统条件下冻结过程中的温度变化以及冻胀融沉的发展变化过程有了更为深入的认识，对穿越岛状多年冻土区的高铁建设有一定参考意义。
发布时间：2026-01-28
320. 基于改进MOPSO算法和深度学习网络的极地单桩式海上风电抗冰性能分析与优化设计
摘要： 随着单桩式海上风电在北极和亚北极地区的进一步建设，冰况的不确定性和极端性使得单桩式海上风电的设计成为一个具有挑战性的工作。然而，基于可靠性的设计是提高结构抗冰性能的有力手段。因此，综合考虑了桩基弯矩、位移和剪力等变形特征，优选了冰山特征参数。针对极区常见冰山类型，分别建立了桩基抗力方程和冰山荷载效应方程，提出了以冰荷载为控制指标的极限状态方程。采用蒙特卡罗模拟确定了单桩基础抗冰可靠度指标，并评估了不同单桩和冰山参数对可靠性指标的影响。进而，构造了自适应惩罚函数，提出了基于自适应多目标粒子群算法和机器学习的极区大直径桩抗冰可靠度优化设计方法，弥补了现有冰区风电桩基抗冰设计的不足。
发布时间：2026-01-28
321. 极区冰山冲击荷载作用下桩土动力相互作用宏观力学模型研究
摘要： 海上风电作为资源丰富、无污染的可再生能源，具有广阔的发展空间。然而，对于北极和亚北极地区来说，海上风电基础往往会遭受冰排或冰山的威胁。针对典型海上风电大直径单桩基础，建立了风―浪―冰山耦合作用下大直径单桩基础三维数值模型，系统研究了冰山高度、速度、偏转角度和抗冰锥角度对大直径单桩基础抗冰性能的影响，揭示了不同冰山荷载下单桩基础变形受力规律。研究发现:冰山偏转角度可以有效地减小撞击过程中单桩基础的水平位移和桩身弯矩。基于冰山冲击过程中土体塑性区发展规律，定量考虑冰山冲击荷载下桩周砂土刚度衰减效应，建立考虑桩周土体损伤状态的桩土动力相互作用宏观力学模型。该模型较好地预测了冰山冲击荷载下桩基的动力响应规律。研究工作对极区大直径单桩基础抗冰设计具有重要借鉴意义。
发布时间：2026-01-28
322. 极地冰山冲击荷载下单桩式海上风电水平变形动力响应特性及解析解
摘要： 随着海上风电项目的快速发展，目前已有大量单桩式海上风电安装在环北极国家。然而，与无冰海域相比，冰荷载往往是北极和亚北极地区海洋结构的主要控制荷载。为此，建立冰山―桩基―土体相互作用三维数值模型，分析了不同壁厚、埋深和直径的单桩基础的动力响应与变形特征。综合考虑桩基弯矩、位移、剪力等因素，优选了单桩特征参数。结合单桩在冰山撞击过程中的变形模式，分别建立单桩与桩周土体的受力变形能量方程。结合桩土变形协调与桩土相互作用方程，应用最小势能原理，推导了桩基变形的控制微分方程，并给出了相关的解析解。研究工作对极区大直径单桩基础结构设计提供了重要参考。
发布时间：2026-01-28
323. 单向冻结条件下NaHCO3盐渍土水盐迁移特征
摘要： 在寒区NaHCO3 盐渍土中，NaHCO3-H2O二元体系的共晶作用会影响冻结过程中土体内的水盐迁移。本研究旨在通过单向冻结试验，研究开放和封闭系统条件下土中水和盐的迁移规律和机理。根据孔隙溶液相图和相变理论，NaHCO3 盐渍土在冻结过程中存在两条相变路径。低盐度条件下，上层土体温度快速下降至共晶点，冰盐共同结晶形成共晶区;当冻结锋面临近冻深时，土体温度界于冻结温度与共晶温度之间，只有水分相变形成冰结晶区;冻深之下的土体构成非冻结区。高盐度条件下，冰不能单独结晶析出，土中只存在共晶区和非冻结区。这使得土体在不同初始含盐量和含水率条件下，土中水分和盐分具有不同的迁移规律。理论和实验结果都表明水在冻结过程中从非冻结区向共晶区和冰结晶区迁移;在低盐度条件下，盐从冰结晶区向共晶区和未冻区迁移;在高盐度条件下，盐从未冻结区向共晶作用迁移。此外，高含盐量对水的迁移有阻碍作用。
发布时间：2026-01-28
324. 季节性冻土区桩锚支护结构水平冻胀演化规律研究
摘要： 近年来，季节性冻土区越冬基坑工程因水平冻胀引起的事故频发，但相关水平冻胀机理的研究成果较少。开展了北京市昌平区的越冬基坑现场监测，分析桩锚支护结构在不同补水和刚度条件下的地温变化、土体水分迁移、支护结构受力状态及支护结构水平位移的演化规律。研究结果表明:温度梯度引起土壤土水势变化，导致土体内部水分的竖向和侧向迁移，从而引起水平冻胀作用，诱发基坑支护桩的水平位移，增大支护结构中的锚杆拉力。此外，开放补水条件显著增强了水平冻胀作用，导致更大的冻胀力和冻胀变形，而刚度较大的支护结构对基坑的约束作用更强，能有效限制基坑水平冻胀变形。研究成果可为寒区工程支挡结构的设计和施工提供借鉴。
发布时间：2026-01-28
325. 环境因素对兴贝型多年冻土分布与发育的影响
摘要： 兴安岭-贝加尔(兴-贝)型多年冻土处于欧亚大陆高纬度多年冻土南缘，对气候变化和人类活动较为敏感。为了研究多年冻土变化规律以及预测其未来变化趋势，从环境因素对多年冻土的影响以及多年冻土与环境的相互作用两个方面出发，围绕地带性因素(纬度、高度、经度)和非地带因素(气温、植被、降水、积雪等)两大类环境因素的变化对多年冻土分布与发育的影响，分析了兴-贝型多年冻土的变化和发展趋势，总结认为:气温、植被、降水、积雪等环境因素共同作用，改变了土层水热状况，促使区域内大范围多年冻土经历了显著退化;退化程度存在区域差异，多年冻土南界附近退化程度最为显著。基于兴-贝型多年冻土的特殊性，提出了建立冻土和寒区环境监测机制并及时采取适应性和整治性措施保护和修复区域环境的建议。
发布时间：2026-01-28
326. 地下水流速对地铁联络通道冻结壁形成过程影响的模型试验
摘要： 人工地层冻结技术具有封水可靠、对环境影响小、适用性强等优势，是城市地铁建设中暗挖工程达到无水施工环境行之有效的工法之一。地下水流动加速了对流传热，导致冻结壁交圈困难，厚度不及预期。依托北京地铁 19 号线草桥站-景风门站区间联络通道冻结工程，基于相似理论开展实际工程地下水流速分别为 0、5、10、15 m/d 的联络通道冻结模型试验，研究渗流对冻结壁形成过程的影响效应，讨论制冷功率在冻结进程中的变化规律。研究表明:渗流条件下，联络通道底板和顶板先交圈，其次是下游侧墙，上游侧墙受对流传热影响显著，是冻结工程的薄弱环节。地下水流速为 0、5、10 m/d时，联络通道冻结壁的交圈时间分别为 60、114、444 min;流速为 15 m/d时，冻结壁不能实现交圈。地下水流速越大，制冷功率越高，流速为5、10、15 m/d时的有效能耗较静水条件分别增长67.0%、88.5%和120.1%。研究成果可为渗流条件下联络通道冻结工程的设计和施工提供依据。
发布时间：2026-01-28
327. NaHCO3盐渍土冻结温度的试验研究与预测
摘要： 土的冻结温度是土性质发生显著变化的关键温度。由于盐的加入，盐渍土的冻结温度变得复杂，其预测变得困难。以NaHCO3 盐渍土为研究对象，测定了不同NaHCO3含量盐渍土的冻结温度。考虑孔隙溶液中溶质对水活度的影响以及水-冰相变界面的曲率效应，建立了预测 NaHCO3 盐渍土冻结温度的理论模型。采用Pitzer离子模型确定孔隙溶液的水活度。利用压汞试验获得的孔隙数据对曲率效应进行了量化。然后应用所建立的模型计算样品的冻结温度。结果表明:当盐浓度小于 NaHCO3 共晶浓度时，样品的冻结温度随着盐浓度的增加而缓慢降低;当盐浓度超过共晶浓度时，样品的冻结温度先急剧下降，然后逐渐趋于稳定，实测值与预测值相差较大。认为当盐浓度超过共晶浓度时，随着温度的降低，会析出小的盐晶。由于界面曲率效应可以改变溶液的平衡浓度，使得土孔隙中溶液的饱和浓度增加，增强了孔隙溶液中溶质对冻结温度的影响。从溶质效应的角度对预测模型进行了修正，当土中盐浓度大于共晶浓度时，该模型对NaHCO3 盐渍土冻结温度的预测效果较好。
发布时间：2026-01-28
328. 冻融和干湿循环作用对MICP技术改良分散性土效果的影响研究
摘要： 冻融循环和干湿循环是土体在季冻区自然环境下常见的作用形式，对土体的分散性和力学性能会产生重要影响。本文采用微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术改良吉林西部地区的分散性土，通过对不同养护时间的MICP改良土进行分散性鉴定试验、力学性能试验和微观结构试验，确定养护时间为 14天时MICP技术对分散性和力学性能的改良效果已基本稳定，发现MICP技术中的离子交换反应和碳酸钙的胶结反应的共同作用使土体的分散性和力学性能得到了良好的改善。对养护 14 天的MICP改良土和素土进行了不同次数的冻融循环和干湿循环。研究结果表明，MICP 改良土随着冻融循环和干湿循环次数的增加，分散性基本不变化，而力学强度出现了降低，其强度依旧高于素土，说明改良土在抵抗冻融和干湿循环劣化的能力优于素土。通过分析土样的微观结构，发现增加冻融和干湿循环次数会导致土体孔隙率上升，改良土在冻融和干湿初期土体孔隙结构变化不明显，素土孔隙结构变化明显，随着循环继续进行，改良土出现较多的小孔隙，直至冻融循环 5～10 次和干湿循环 1～3 次时改良土出现的大孔隙仍较少，而素土的大孔隙较多，两者都在冻融循环 10 次和干湿循环 3 次时孔隙结构达到稳定。改良土由于存在碳酸钙的胶结作用，加强了土颗粒间的连结，同时减小土中孔隙。因此，在冻融过程中，土颗粒之间的胶结作用能共同承担冻胀压力;而在干湿循环过程中，孔隙的减小可以削弱土样吸水膨胀失水收缩的程度，从而有效地抵抗了冻融和干湿循环对土体强度的劣化作用。上述试验结果验证了MICP技术在冻融和干湿循环条件下仍有较好的改良效果，为工程实践中改良分散性土提供了一种新的思路。
发布时间：2026-01-28
329. Dynamic behavior of a reconstituted low salinity soil in seasonally frozen region
摘要： The western Jilin Province in NE China is located in one of three typical carbonate saline soil regions in the world,the literature related to the dynamic characteristics of saline soil in seasonally frozen region remains rare;whereas there is an urgent demand for the booming infrastructure construction such as railway and highway on the saline soil ground,which needs basic dynamic parameters in the engineering designs.In this study,the dynamic triaxial tests were conducted on a type of low salinity saline soil considering four factors including moisture content,salt content,freeze-thaw cycle and confining pressure,and the variations of dynamic parameters including dynamic strength and dynamic elastic modulus with above four factors were studied and the influential mechanisms of four factors were fully discussed.The results demonstrated that,the variations of dynamic strength(τd)versus vibration cycles(NF)were better fitted by logarithmic functions than linear form.Increasing moisture content,salt content and freeze-thaw cycle all weakened the τd and dynamic elastic modulus(Ed);in addition,the Ed decreased significantly when the dynamic axial strain was smaller than 0.2%then began to be relatively stable with increasing dynamic axial strain.There might be a critical salt content which shifted the variation trends of τd and Ed,whereas the maximum salt content(2.0%)in this study was lower than the threshold which therefore led to continuous reduction.The dynamic parameters of saline soil became nearly constant after undergoing 5 freeze-thaw cycles,and increased greatly with increasing confining pressure.Moreover,the relationship between the maximum dynamic elastic modulus(Edmax)and four factors could be described as power functions.
发布时间：2026-01-28
330. 冻融循环作用对双聚合物改良分散性土力学特性的影响研究
摘要： 分散性土是近年来岩土工程界比较关注的特殊土类之一，其水稳定性较差，土体的分散特性会导致水坝和边坡等结构发生冲蚀破坏，当分散性土受到冻融循环等不良外部因素的作用时，更趋向于产生塌陷、冻胀等失稳情况，对水渠、堤坝等水利工程的正常运行带来隐患。为了探究冻融循环作用在分散性土相关工程建设中的劣化机制，本文以吉林西部地区季冻区分散性土作为研究对象，研究了冻融循环作用对木质素和黄原胶协同改良土的分散性与力学特性的影响规律。试验结果得出所有改良土样均无分散性，且改良土样经历不同冻融循环次数后的无侧限抗压强度均明显大于素土，掺量为 3%的木质素与掺量为 3%的黄原胶协同改良土样的无侧限抗压强度为 126.43kPa，为本次试验力学特性最佳的改良配比。本研究可为季冻区分散性土的改良提供理论依据，具有实际工程意义。
发布时间：2026-01-28
331. 冻融循环作用下赤泥基材料固化铜、镉污染土的固化效果研究
摘要： 随着社会经济的快速发展，我国的重金属污染问题日趋严重。水泥等传统固化剂在固化稳定化重金属污染土方面效果显著，但是水泥的生产会消耗大量能源以及排放温室气体二氧化碳，会对环境产生危害。本文用工业固体废弃物电石渣和赤泥作为固化剂来替代传统固化剂水泥来固化铜、镉污染土，对冻融循环后的固化土试样进行了无侧限抗压强度试验、毒性浸出试验，来研究固化土在冻融循环作用下的力学特性和浸出特性，为工业固废固化重金属污染土提供理论依据，具有实际工程意义。经过试验研究结果发现，当固化剂掺量为 10%，赤泥与电石渣掺入比为6:4 时，养护28 天的固化土的无侧限抗压强度达到640.14kpa，在经过20次冻融循环后固化土的无侧限抗压强度仍达到375.41kpa，满足强度要求，即用工业固体废弃物赤泥和电石渣来固化重金属污染土具有可行性，且改良后的固化土有较好的抗冻融能力。
发布时间：2026-01-28
332. 冻深范围内盐渍土剖面的孔隙结构特征分析
摘要： 土体孔隙在复杂的多物理场耦合过程中起着关键作用，且与土体盐碱化机制密切相关。乾安为典型的苏打盐碱土分布区，地下最深的冻结深度为 180 cm。利用压汞实验(MIP)、扫描电子显微镜试验(SEM)和激光粒度分析技术对乾安地区 230 cm深的土体剖面进行研究。本文确定了活动层土体的物质组成，并将土体孔隙分为微孔(＜0.04μm)、小孔(0.04-0.4μm)、中孔(0.4-4μm)和大孔(＞4μm)。0至 80 cm深度的土体受冻融循环和干湿循环影响，形成纵向裂隙。雨季期间，粘粒和盐分随降雨下渗。在 30 至 80 cm深度，土体中的可交换钠离子和粘粒形成了较厚的扩散层，阻碍了降雨入渗，导致盐分积累。30至80 cm深度范围内土体的小孔直径较小，孔隙率较低，孔隙结构的恶化进一步加剧了盐碱化过程。80至 120 cm深度土体的粘粒含量较低，在冻结期间，未冻水向上迁移作用弱。融化时，盐分和粘粒随毛细水向上运移，导致该层土体盐分含量低于上层土体。此外，该深度范围内大孔含量高，平均孔径较大。120至180 cm深度的土体粘粒含量较高，在相对较短的冻结期，盐分随着未冻水沿着连通性较差的纵向裂缝向上运移，而粘粒向上运移受限。粘粒填充了孔隙，导致该层大孔含量较低，平均孔径较小。并且该深度范围内的盐分含量低于上层土体。活动层内盐渍土的孔隙结构特征可以揭示盐分的运移机制，本研究从孔隙微观尺度上提供了防治盐碱化的数据支持。
发布时间：2026-01-28
333. 季节冻土区非饱和土体水-汽-热耦合迁移特征与高压输电塔基稳定性评价方法
摘要： 我国季节冻土区面积分布广泛，高压输电线路的建设，无可避免的要穿越这些季节冻土区。非饱和冻土水热活动对高压输电线路塔基施工和运营等产生严重影响。调查发现:输电线路塔基失稳模式主要存在冻胀和融沉两种，冻结与春融期融雪作用下水热耦合迁移更加剧了冻害的发生。土体和水是冻害发生的核心要素，其中水是进行质、能交换的主要驱动力，土体水分变化反映了蒸发、入渗、径流、截留、渗漏等多界面的水文过程及土体水文性质。早期研究普遍认为水汽迁移在冻土中的水分传输占比很低，可忽略不计，因此以往研究多是基于饱和土或液态水开展土体冻胀特性的相关研究。相比于非冻结时期，冻结期内由于土体孔隙中冰的存在会阻碍液态水迁移，气态水在土体水分迁移中的影响会更加明显，开展非饱和土体水汽热耦合研究对于厘清季节性冻土区土体水循环过程与高压输电塔基稳定性关联尤为关键。然而，关于季节冻土区非饱和土体水-汽-热耦合迁移特征与高压输电塔基稳定性评价方法的研究现状及应加强研究的重点领域鲜有报道。鉴于此，综述冻融和非冻融条件下非饱和土体水-汽-热耦合迁移理论的提出与发展过程，阐述融雪或降雨作用下对非饱和冻土多场耦合研究的具体影响，总结高压输电塔基失稳的物理机制与发生条件，并从季节性冻土区研究实际需求的视角提出未来亟待加强研究的重点方向，以期为深化季节性冻土区非饱和土体水-汽-热耦合迁移理论以及解决季节性冻土区高压输电塔基稳定性分析和冻害防控相关实际问题提供科学依据。
发布时间：2026-01-28
334. 铁伊高铁沿线岛状多年冻土区冻土热物理特性试验研究
摘要： 立足国内首条穿越岛状多年的冻土区高速铁路建设，针对现场取回岛状多年冻土区原状冻土试样，开展热物理参数测试试验，系统分析多年冻土温度、含水率、冻融过程等因素对其导热系数的影响规律。研究结果表明:现场取回的岛状多年冻土试样差异最大的物理指标是初始含水率;正温状态下的岛状多年冻土的导热系数均值约为 0.6-1.3 W/mK;随着试样温度逐渐降低导热系数在相变区间表现出不稳定的变化并随温度持续降低快速升高，最终趋于稳定，导热系数值约为 6-10 W/mK;冻结和融化过程中同一温度同一试样其导热系数测试结果未完全一致，且融化过程中导热系数较冻结过程中同一温度下导热系数更大;位于岛状多年冻土地层 1.5m附近的腐殖质土导热系数最大，岛状多年冻土地层 3.5-3.7m范围内的粉质黏土，导热系数总体最小。
发布时间：2026-01-28
335. 基于粘聚单元法的不同界面冰荷载数值研究
摘要： 随着北极地区海洋活动的增加，对海洋结构物可靠设计的需求日益增长。关于用冰的粘聚单元法模型模拟冰对结构的作用，可以找到许多文献。然而，以往的研究很少讨论结构形式，即冰-结构相互作用界面的形式对冰荷载的影响。因此，需要更全面地了解具有不同界面几何形状的结构的冰荷载。本文采用粘聚单元法(CEM)建立了三维有限元模型来研究冰荷载对不同结构的影响。基于现场试验数据和先前数值模型的结果，对数值结果进行了验证。通过考虑结构宽度、倾角、冰速和结构粗糙度的参数化研究，探讨冰盖的水平受力和破坏过程。讨论了不同结构形式的冰-结构相互作用过程和冰荷载，并绘制了界面冰荷载分布简图。
发布时间：2026-01-28
336. 数字化大坝智能碾压监控系统在抽水蓄能电站的应用
摘要： 面板堆石坝作为抽水蓄能电站的主要坝型，施工管理难度较大，大坝填筑碾压质量控制是关键，直接影响坝体稳定的本质安全。缙云抽水蓄能电站通过数字化大坝智能碾压监控系统建设与应用，有效提高了现场施工质量信息化管控能力。系统采用GNSS差分定位技术、数据无线实时传输技术等，实时上传碾压设备位置、速度、碾压遍数、振动状态等数据至服务器，对碾压轨迹、遍数、高程、速度、激振力等进行实时监控、分析和预警。该系统在缙云电站下水库大坝工程成功应用，能全面、直观、实时监测每一填筑层所有部位的碾压参数，可作为碾压质量管控的辅助手段，能够更加方便、直观、快捷、实时评定碾压质量，减少人员投入，碾压遍数合格率达95%以上，大坝坝体内部最大沉降218mm，占坝高的 0.24%。
发布时间：2026-01-28
337. 基于功能定理的高位滑坡运动距离预测方法研究
摘要： 高位滑坡失稳运动机理是国内外工程地质领域研究的热点和前缘课题，其中运动距离是地质灾害防治工作中确定威胁对象和影响范围的依据。本文基于功能定理，假设滑体均匀解体、摩擦系数为定值，通过积分算出高位滑坡运动过程中摩擦力所做的功，推导出滑坡失稳后的运动距离公式，该公式是滑体重心高度H(H1)、解体系数λ、坡角ɑ、内摩擦角φ的函数。文中讨论了λ取0 和1的两种特殊情况，λ取 0 得到的高位滑坡整体运动距离公式与前人研究结果一致;研究得出λ=1 的判别式，该判别式与无粘性土坡极限平衡状态(坡角等于天然休止角)判别式一致。选取 12 个已形成高速远程滑坡的实例，根据滑坡主剖面测算λ，通过Origin软件拟合λ与滑体前后缘高差ΔH和滑体重心高度H1 之比(ΔH/H1)得到一个指数函数关系式;用本文的公式计算 12 个滑坡的运动距离并与实测运动距离比较，平均误差在 5%以内。最后用本文的公式预测了四川省黑水县格窝滑坡失稳后的运动距离。
发布时间：2026-01-28
338. 云南省东部岩溶形成机理探讨
摘要： 岩溶是地壳演变全过程的一部分，必须把它纳入水的营力中去研究，溶蚀作用是形成地貌上均衡剖面的动力之一。云南东部岩溶是云南省岩溶发育区，以石林及断陷盆地最具特色。多因素成因的断陷盆地有环形水动力分带性。高原峰林洼地普遍有峰顶面、基座面、地下水面三个特征平面，其相互关系是研究水文地质条件的重要现象。石林发育在纯质、厚大、平缓、棋牌状构造、地壳长期稳定的高原面上，它成熟在更新世，初生在三叠纪末期，生长发育在中新世。溶蚀夷平作用和溶蚀分异作用是岩溶发展的动力，两者的统一、分化导致了可溶岩的岩溶发展全过程。对滇池盆地形成起控制作用的是小江断裂和普渡河断裂喜山运动期间，印度板块向欧亚板块的碰撞引起红河断裂的左旋滑动，导致小江断裂带向东伸展，使得滇池地块沿普度河断裂发生深层旋转正断式滑移并形成滇池盆地。这一过程也使滇池地块的紧密程度降低，促进了此后的岩溶发育。盆内断裂对流域岩溶的控制是深刻的，他们有时会成为岩溶水的运移通道，他们决定着碳酸盐岩的空间分布。
发布时间：2026-01-28
339. 炭质泥岩浅埋偏压隧道塌方处理
摘要： 隧道施工地质条件往往复杂多变，浅埋偏压段地形起伏大、岩体破碎、地质结构不稳定，本文针对某高速公路隧道穿越炭质泥岩浅埋偏压段发生的塌方事故，结合地质情况和塌方特征，采用物探、现场实测、理论分析等研究方法，探讨该隧道塌方机理及初期支护破坏的原因。在此基础上，研究掌子面的支护设计及施工组织方案，提出掌子面、塌方段、过渡段分别加固理念，采用超前支护法，通过安装钢拱架、钢筋网、喷射混凝土、洞内回填空腔，加强初期支护等措施增强围岩的稳定性和承载能力。现场监测结果显示，处治措施实施后，取得较为满意的效果，保证了复杂地质条件下隧道施工的安全。
发布时间：2026-01-28
340. 蒙自某填方工程膨胀土强度影响因素试验研究
摘要： 在不同的外部环境影响下，膨胀土抗剪强度常表现出差异性的演变规律。研究蒙自某高填方工程区膨胀土在外部环境变化情况下的强度演变特征对于优化场区工程设计及施工，保障工程安全具有重要意义。本文针对工程填方区重塑膨胀土样，通过室内试验探析膨胀土在不同含水率、密度、裂隙发育和水泥掺入量情况下的强度变化特征。结果表明，随着含水率的增大，场区膨胀土黏聚力表现先增大后减小，内摩擦角急剧减小;土样抗剪强度先缓慢变化，其后又迅速降低的变化规律。在土样密度增大的情况下，黏聚力和内摩擦角均呈增大的趋势，抗剪强度也随之表现出显著的增长趋势。在裂隙充分发育的情况下，土体抗剪强度急剧衰减，对工程安全产生极大的威胁。场区强风化泥灰岩的水泥改良效果显著，在水泥掺量从 0增长到10%过程中，黏聚力和内摩擦角呈不断增长的趋势。研究成果可为认识蒙自地区变化环境下的膨胀土强度变化规律和应对区域膨胀土安全威胁提供参考。
发布时间：2026-01-28
341. 黏土海床中圆形板锚在联合荷载作用下承载力研究
摘要： 海洋工程逐渐向深海发展，各种类型的浮式结构得到广泛应用，在深海浮式结构物服役过程中，受到风、波浪、海流的共同作用，与之相连的锚固基础承受多向空间荷载联合作用，对应的承载性能较为复杂，对其稳定性的潜在影响尚未得到充分研究。本文以圆形平板锚为例，利用有限元数值计算软件建立了联合荷载作用下，圆形板锚在黏土海床中的数值计算模型，得到了联合荷载作用下圆形板锚的承载力屈服函数。对应研究结果如下:(1)得到三维圆形板锚在单向荷载作用下的极限承载力系数，并对扭矩承载力系数进行理论推导;(2)得到三维圆形板锚在两向荷载联合作用下的破坏包络线;(3)将本文得到的屈服函数与按Suryasentana方法得到的屈服函数进行对比验证，证明了本文方法的有效性及简便性。
发布时间：2026-01-28
342. 云南小江断裂东支活动性分析及工程场地稳定性评价
摘要： 小江断裂延伸长、次生断裂交错分布多，使得区域内重大工程难以避免活动断裂带的影响，因此活动断裂的活动强弱以及场地稳定性是区域重大工程建设面临的主要工程稳定性问题。为了查清活动断裂对公路工程场地的影响，笔者等基于小江断裂地质构造背景，充分利用既有研究成果资料，重点研究区域构造环境和断裂特征，通过地质调绘、物理探测、年代学测试，结合对前人资料的系统梳理，计算分析了小江断裂中段东支活动速率，初步判定断裂活动程度;并综合考虑断裂活动性、地震烈度、岩体特性等因素，对工程场地稳定性进行分级。结果表明，小江断裂东支平均水平位移速率为 6.6 mm/a，判定为强活动断裂，区域工程场地稳定性划分为极不稳定区;认为强烈活动性断裂两侧各 10 km区域内对工程的影响最为严重，为公路工程场地选址和抗震设计提供了理论和数据支持。
发布时间：2026-01-28
343. 滨海软土地基强夯碎石置换数值模拟研究
摘要： 本文针对传统强夯对滨海淤泥软土加固效果不佳这一工程难题，提出了滨海淤泥软土地基二次强夯置换的加固方法。基于有限差分法提出了淤泥软土地基的二次强夯置换加固方法。通过建立土体基本方程和设定边界条件，构建滨海软土地基强夯碎石置换的数值模型，采用有限差分法商业软件FLAC3D对该数值模型进行数值计算，得到土体的位移及应力分布，实现对滨海软土地基强夯效果的评价。该方法可以直观地得到地基的位移以及应力分布规律，结果表明采用二次强夯碎石置换方法可以对滨海软土地基进行很好的加固。采用FLAC3D软件对滨海淤泥软土地基强夯碎石置换进行了三维数值模拟研究以地基被强夯加固的效果这一角度为切入点，对地基土体在强夺过程中不同位置处的位移及应力分布特征进行了研究，实现对强夯二次加固效果的评价通过本文的研究可以得出以下结论:(1)随着深度的增加，一次强夯和二次强夺的最大竖直向位移均逐步减小。(2)随着深度的增加，最大正应力逐步减小，然后再增大。(3)二次强夯相较一次强夯夯击效果更好也更加合理。
发布时间：2026-01-28
344. 基于溶蚀速率的灰岩边坡服役寿命研究
摘要： 边坡服役寿命的预测能够定量、精确地评价灰岩边坡的长期安全性，但其预测模型尚未成熟。因此，为解决计算灰岩边坡服役寿命这一难题，提出基于溶蚀速率的灰岩边坡服役寿命优化计算方法。将灰岩边坡服役寿命作为目标函数，根据溶蚀速率和抗剪参数衰减速率计算灰岩边坡服役若干年后结构面贯通段和非贯通段的有效长度以及结构面的抗剪参数;结合滑体的平衡方程以及结构面贯通段和非贯通段的屈服条件，建立灰岩边坡长期服役的稳定性非线性数学规划模型，使用“序列二次规划法”求解数学规划模型，获得边坡的服役寿命。经验证，本文算法得出的边坡安全系数与有限元法数值模拟计算结果的平均相对误差为 2.47%，表明本文算法能较为精确地预测灰岩边坡的服役寿命。
发布时间：2026-01-28
345. 滇中引水沿线峨眉山组玄武岩工程地质特性与破坏模式研究
摘要： 文中通过收集大理下河坝-双廊一带的二叠系峨眉山组玄武岩的勘察资料，分析了该区域玄武岩的喷发规律与岩石构造特征，以及岩性、风化、岩体结构、物理力学参数等工程特性，分析了该区域隧洞工程围岩破坏模式与机理，二叠系峨眉山玄武岩组岩石坚硬，根据风化岩石的类型及组合特征、岩体的宏观结构及完整性、物理力学性质和水文地质条件等，将风化岩体自上而下划分为全风化带、强风化带、弱风化带和微新岩体。强风化带内玄武岩及粗面安山岩岩体透水率一般大于 10 Lu，属中等透水岩体;弱-微风化带内岩体透水率一般介于 1～10 Lu，属弱透水岩体;凝灰岩岩体透水率一般小于 1 Lu，属微透水层，弱风化岩块饱和单轴抗压强度可降低至 50 MPa。二叠系峨眉山玄武岩中夹有凝灰岩夹层，为硬质岩中含软弱夹层，易发生差异性风化。同时凝灰岩夹层对周围围岩具有动力蚀变作用，造成凝灰岩周围的玄武岩局部为全风化或强风化，岩体较破碎，不均匀风化明显。玄武岩凝灰岩夹层为火山碎屑凝灰结构，部分受构造挤压作用泥化，玄武岩岩体受构造作用裂隙发育，由于隧洞围岩中破碎玄武岩与凝灰岩在空间上有不同的组合形式，其失稳破坏模式也有所不同。
发布时间：2026-01-28
346. 论岩溶基准面与黄金分割律
摘要： 岩溶基准面一般定义为岩溶作用向地下深处发展所能达到的极限。一种意见认为，岩溶发育基准面在地下水面或当地侵蚀基准面附近;另一种意见认为，岩溶基准面就是碳酸盐岩的底板。随着岩溶作用的发展，岩溶水逐渐形成相对稳定的统一地下水面，在其附近一般有一个强岩溶发育带，有学者将该地下水面作为岩溶基准面。本文探讨岩溶基准面的发育规律，对岩溶理论研究以及生产实践有着重要意义。文中将岩溶地下水分水岭至排泄区应作为一个岩溶地区环境，有着统一的岩溶作用过程。同时，将补给区至排泄区地下水面定义为山上岩溶高度，地下水面至岩溶基准面定义为山下岩溶深度。根据滇东若干地区的勘探资料，经过统计研究发现，山下岩溶深度与山上岩溶高度之比、山上岩溶高度与岩溶基准面埋藏深度(山下岩溶深度与山上岩溶高度之和)之比逼近 0.618，符合黄金分割律。同时，从地下水动力学角度，对岩溶基准面存在的这一规律作了一般性的分析论证。本文从现象统计角度出发，发现并阐述岩溶基准面埋藏深度符合黄金分割律，同时从水流运动活力进行了一般的定性论证说明，尚不充分，缺乏形成机制的定量分析，下一步研究方向可望通过模拟试验和水力水能计算，建立数学模型，而使之趋于完备。需要强调的是，以上研究样本为云南东南部几个相对稳定的地区，这些地区岩溶发育程度较高，岩溶基准面符合黄金分割定律，至于其他地区的岩溶发育基准面是否符合该规律，还有待进一步研究。
发布时间：2026-01-28
347. 高原岩溶区岩溶水排泄路径研究
摘要： 在我国云贵高原地区，岩溶水排泄路径的合理确定关系到尾矿库工程稳定性的科学论证。以红河州个旧市老厂镇以东的五级凹塘及周边区域为研究对象，对该研究区的地质背景及构造体系进行了概述。综合考虑岩溶地貌单元中的负地形及其空间分布标志，提出了研究区岩溶水的 3条排泄路径，并分析探讨了 3条排泄路径的可能性。研究结果表明:研究区五级凹塘深部岩溶水以断裂带为主要通道，从红河左岸 8 号、10 号暗河出口排泄出，最终流入红河河谷，其中五级凹塘岩溶水到 218 洼地的最大可能排泄路径是五级凹塘→马鹿塘→羊坝底尾矿库→218洼地。
发布时间：2026-01-28
348. 云南省高原型岩溶地基稳定性和适宜性评价
摘要： 昆明长水国际机场位于云南省昆明市官渡区大板桥，区域内地理环境复杂，南部主要为高原型岩溶地质，北部为构造剥蚀丘陵和山前洪积扇、山间凹地，以此区域的扩建工程为例，对场地岩溶分布特征、发育规律进行探究，通过定性分析和理论计算对扩建场地地基岩溶稳定性进行初步评价，再结合经验判断提出相关建议，最后对研究区进行工程建设适宜性评价。结果表明:区域内发生岩溶塌陷的可能性小，大部分地段基本稳定，仅需对部分区域进行特殊处理，86.3%的研究区工程建设适宜性为适宜和基本适宜。研究结果可为项目可行性研究提供依据。
发布时间：2026-01-28
349. 基于核磁共振技术的花岗岩渗流规律研究
摘要： 本研究利用核磁共振(NMR)技术中的CPMG(Carr-Purcell-Meiboom-Gill)序列和SE-SPI(Spin-Echo Single Point Imaging)序列，对在固定围压(花岗岩 10MPa，砂岩10MPa)以及不同水头压力(花岗岩7MPa，砂岩 0.1MPa、0.2MPa、0.5MPa、1MPa、2MPa、5MPa)条件下，水在干燥花岗岩和砂岩样品中的渗流特性进行了深入分析。实验结果显示，花岗岩中的渗流规律遵循从小孔隙到大孔隙的趋势，而砂岩中的渗流规律则表现出从大孔隙向小孔隙进行渗流。此外，花岗岩的孔隙度低，渗透率低，渗流速率较慢，表明其具有较高的封存性能;相比之下，砂岩的孔隙度高，渗透率高，渗流速率快，显示出较差的封存能力。结果表明，在高放废物深地处置领域，花岗岩作为围岩材料具有更好的隔离性能和安全性。本研究为高放废物深地处置提供了重要的岩石物理参数和理论依据。
发布时间：2026-01-28
350. 重庆市龙泉村-庆丰山村隧道施工诱发岩溶塌陷成因机制分析
摘要： 研究区位于重庆市中梁山龙泉村、庆丰山村，为土主隧道施工诱发岩溶塌陷地质灾害危害区，区内共发育 45 个塌陷坑，严重危害公路、房屋、管线安全及村民生命安全。为查明研究区岩溶塌陷分布规律与成因机制，本文通过在研究区开展专项地面调查、地球物理勘探、水文地质工程地质钻探、岩溶塌陷动力条件监测等多项工作，对该地区岩溶塌陷进行系统研究，总结了研究区内岩溶塌陷分布规律及发育特征:(1)岩溶塌陷集中分布于槽谷与横向冲沟交汇地带、槽谷中地势低洼地带以及地表溪沟附近;(2)岩溶塌陷形成演化呈现从地势低洼处往高处扩展、从隧道疏干区核心部位往边缘外围逐渐扩展的特征。在岩溶塌陷影响因素分析基础上，将研究区岩溶塌陷形成演化分为三个阶段，其中前两个阶段为塌陷高峰期，不同阶段，诱发岩溶塌陷的主控因素不同:第一阶段的岩溶塌陷以渗流潜蚀效应、增荷软化效应为主控因素，以岩溶管道水气压力突变为次要因素;第二阶段的岩溶塌陷以渗流潜蚀效应、岩溶管道水气压力突变效应为主控因素，以增荷软化效应为次要因素，该阶段塌陷呈现发生数量多、时间集中的特点。第三阶段的岩溶塌陷以渗流潜蚀效应、增荷软化效应为主控因素，以岩溶管道水气压力突变为次要因素。综合分析，研究区岩溶塌陷为隧道疏干后期降雨型岩溶塌陷。隧道疏干导致区域地下水位降至基岩面以下是先决条件，降雨引起的渗透潜蚀作用、岩溶管道内的水气压力突变效应以及增荷软化效应是其主要动力因素。岩溶塌陷的形成演化过程可概化为:降雨→坡面流→地表积水→增荷软化/渗流潜蚀/岩溶管道水气压力突变→土体剥落→土洞扩展→岩溶塌陷。
发布时间：2026-01-28
351. 富水含水层基坑下伏岩溶对渗透稳定性影响研究
摘要： 基坑工程在降水施工过程中会扰动周围土体，对于富水地区下伏发育岩溶的基坑来说，基坑降水及开挖可能会加剧坑底产生渗透破坏甚至周围地区发生坍塌等风险。本文依托广州新白云机场第二高速公路北段工程SG03 标段，开展富水含水层下伏发育岩溶对基坑降水过程中渗透稳定性进行分析研究。研究结果表明，含水层下伏岩溶的发育会增加基坑降水的涌水量，基坑底部水力梯度值整体变大，从而增大基坑底部的渗透破坏范围;从基坑与下伏发育岩溶相对位置的角度进行分析，当含水层下伏发育岩溶且基坑揭穿岩溶发育地层时渗透破坏范围会显著增大。最后，通过填充溶洞、增加止水帷幕深度的措施对富水岩溶地区基坑降水进行优化，结果表明两种措施均可减小坑底渗透变形范围，以保障基坑工程的安全施工，此研究结果可为岩溶地区基坑工程设计与施工提供参考意义。
发布时间：2026-01-28
352. 碱处理风积砂室内试验及加固机理研究
摘要： 为了获取碱液加固风积砂的物理力学特征，通过室内试验，探究了碱液浓度为 7%、14%和 21%时，养护 3d、7d、14d、30d和 60d后单液加固和双液加固风积砂的物理力学参数变化规律，并简要分析了碱液加固风积砂的作用机理。试验结果表明:(1)碱液的掺入能够提升风积砂的力学性质和水稳性，抗剪强度参数随养护时间的增加逐渐增大，碱液浓度为 14%时加固效果最好，养护至 60d时，单液加固试样、双液加固试样的黏聚力和内摩擦角较素土分别提升了 48kPa和 10°、66kPa和 9°;(2)双液加固试样强度略高于单液加固试样，但加固的本质仍是碱-土作用，CaCl2 的加入能够帮助提升低浓度下加固体的初期水稳性;(3)碱液加固风积砂的作用机理大致可以分为充填过程、胶结过程和溶解过程。开展碱处理风积砂室内试验及加固机理研究，为风积砂的加固提供了新的方法，也为风积砂分布区的工程建设提供基础数据和科学指导依据。
发布时间：2026-01-28
353. 基于SBAS-InSAR技术的RM水电站库岸滑坡隐患早期识别
摘要： 山区水电工程库岸滑坡灾害频发，具有强隐蔽性、高突发性、强破坏性等特点，对滑坡隐患点进行早期识别是最为有效的防灾减灾措施之一。合成孔径雷达干涉测量技术(InSAR)作为新兴雷达遥感测量手段，可以高效准确地对高山峡谷流域库岸进行滑坡灾害隐患早期识别。本文选用 Sentinel-1A 雷达卫星SAR影像作为数据源，利用SBAS-InSAR技术对澜沧江流域RM水电站近坝库岸上游 25公里范围进行滑坡灾害隐患早期识别，解译结果显示库岸存在 1处滑坡隐患区域，在观测周期内始终存在向河道内的变形，平均形变速率达-0.43mm/d;结合现场调研和勘察资料验证了 SBAS-InSAR 识别结果的合理性，并进一步分析了滑坡的形变特征和滑移机制，在水库蓄水后，该滑坡整体不稳定，可能产生整体蠕变和再次滑动。本次研究结果可以为RM水电站库岸滑坡隐患早期识别提供参考。
发布时间：2026-01-28
354. 三维数字测量技术在高边坡稳定性分析中的应用
摘要： 如今三维数字测量技术已广泛应用于地质调查工作中，本文简要介绍三维测量技术的工作原理和应用流程。并且以贵州省晴隆县关岭光伏电站高边坡地质调查为例，阐述了三维数字测量技术突破传统地质测量手段的局限性为工程建设提供全面、丰富、高效且精确的地质测量数据，为高边坡稳定性分析做出了有力的依据。通过该应用实例证明三维数字测量在水电地质勘察和岩土工程勘察中都有着广泛的应用前景。
发布时间：2026-01-28
355. 基于卸荷损伤的一种新型实验室地应力测量方法：案例研究
摘要： 深部资源开发和工程项目的安全与效率离不开地应力测量。传统的地应力测量方法，如水力压裂法(HF)，往往面临实施困难、成本高昂，尤其在深部环境下更为复杂。在本研究中，首次引入低场核磁共振成像(LFNMRI)作为评估卸荷引起的岩石损伤和确定水平主应力方向的方法。此外，使用了变形速率分析(DRA)方法来测量主应力的大小。通过对从公路隧道和磷矿中采集的岩芯进行实验验证，结果与使用水力压裂法法获得的原位应力数据进行比对，显示出一定的准确性和可靠性。本研究为地应力测量提供了一种成本效益高且精确的新方法，特别适用于项目开发初期的深部工程应用。
发布时间：2026-01-28
356. 岩溶区赤泥尾矿库渗漏-固结过程模拟试验研究
摘要： 研究岩溶区复杂补水条件下赤泥库渗漏和固结过程，对岩溶区赤泥库渗滤液渗漏防治具有重要意义。以贵州扎塘赤泥库为例，采用自研的尾矿库固结渗漏模拟试验装置，提出了赤泥固结过程测量方法。开展了赤泥尾矿库自然固结、地下水侧向补给、地表补给 3种典型工况下，赤泥库固结及渗漏模拟试验。结果表明:(1)单一渗漏无补给工况下，赤泥将在库内逐渐完成固结，渗滤液在较短时间内可完全排泄。(2)在侧向补给工况下，赤泥库表现出典型的孔隙-裂隙双重介质性质，地下水沿赤泥库内形成的裂缝快速运移至各部位，为赤泥内孔隙吸水提供水源。在存在侧向补给的条件下，赤泥固结程度快速降低，后期固结过程缓慢，达到一个缓慢固结-不固结的平衡态。(3)在降雨补给工况下，库内赤泥沿裂缝快速入渗。降雨补给过程中赤泥固结程度在降雨初期快速降低后保持平稳，赤泥固结程度受排水影响明显。总体上，研究了岩溶区复杂补水条件下库内赤泥固结和渗漏特征，为针对性渗滤液渗漏防止提供了支撑。
发布时间：2026-01-28
357. 温度对花岗岩裂隙剪切渗流特性影响试验研究
摘要： 本文研制了一套新型热-水-力耦合试验系统，该试验系统可在 300℃范围内进行复杂应力路径下的法向压缩和剪切-渗流耦合试验。基于研制的试验系统对北山花岗岩裂隙试样开展了不同边界条件下升-降温过程中的渗流试验、12 个干燥裂隙和12个饱水裂隙于常法向荷载以及不同温度条件(25℃、60℃和 90℃)下的直剪试验。渗流试验结果表明 120℃的加热过程可使水力隙宽减小 84.55%，随后的冷却过程水力隙宽稍有恢复，恢复部分可达冷却初始状态的 241.72%。直剪试验结果表明，随着温度的升高，花岗岩裂隙的剪切刚度、剪胀量和抗剪强度先增大而后减小;90℃以内的高温使剪切刚度和抗剪强度分别提高 52.25%和60.03%;水的存在使花岗岩裂隙的剪胀量减少 51.88%，抗剪强度被削弱 32.84%。基于直剪试验结果建立了考虑温度和湿度的峰值抗剪强度估算模型，利用所建立的模型初步分析了常法向荷载下 25℃至 90℃范围内花岗岩裂隙抗剪强度随温度变化的演化规律。试验结果有助于分析深部地下工程近场围岩的稳定性。以上试验证明了本文试验系统的可靠性，该试验系统为了解深部地下工程多物理场相互作用机理提供了研究设备。
发布时间：2026-01-28
358. 岩溶区尾矿库渗漏通道探查及其三维可视化-以贵阳市扎塘赤泥库为例
摘要： 岩溶区尾矿库渗漏造成地下水污染严重。为查明岩溶区尾矿库岩溶渗漏通道，以贵州岩溶发育区扎塘赤泥尾矿库为研究对象，开展系统的岩溶渗漏通道探查与可视化精细模型构建工作。基于密集的瞬变电磁法测线与高密度电法测线建立了地层电阻率模型，并利用物探技术与三维地质建模技术相结合的方法，融合库区勘探钻孔、地质剖面图和物探成果等多源数据建立了研究区精细三维地质模型和渗漏通道模型。研究结果表明，扎塘赤泥库 5 号、6 号库区内低阻异常主要呈南北向分布，是库区内的主要渗漏通道，2 号库内的低阻异常主要呈带状分布，是S704 泉点的渗漏通道;库区地下水的运动方向主要受构造和地层界线控制，岩溶渗漏带主要沿断层与地层界线发育分布;精细岩溶渗漏通道模型准确识别了岩溶渗漏通道与地下水侧向补给通道，实现了库区渗漏污染过程可视化。研究成果可为岩溶区尾矿库渗漏污染科学防治提供支撑。
发布时间：2026-01-28
359. 基于NSGA-Ⅱ算法的基坑降水多目标优化模型研究
摘要： 为优化基坑降水方案，以基坑降水理论与多目标优化原理为基础，开展了基坑降水多目标优化模型与高效求解技术研究。以河南省洛阳市西霞院渠首倒虹吸段工程桩号XZ0+326-XZ0+500 段基坑降水工程为研究对象，建立了综合考虑三个目标的基坑降水优化数学模型，同时结合 MATLAB优化工具箱与基于NSGA-Ⅱ算法的多目标优化算法程序(Gamultiobj)开发降水优化程序，对多目标优化数学模型进行求解，求取了分布均匀的Pareto解集。结合基于层次分析法构建的降水多目标优化评价体系从降水成本、地面沉降对环境的影响和基坑安全稳定性三个方面选取Pareto最优解集中优化方案作为决策优化结果，为基坑的降水施工提供了多种可行性方案。用GMS数值模拟软件对优化结果进行验证分析，模拟结果表明，沉降控制点沉降量最大值小于研究区允许沉降值 15mm，满足水位与沉降控制要求，验证了降水优化模型的可行性，开发的优化程序能够高效求解基坑降水多目标优化问题。
发布时间：2026-01-28
360. 岩溶地区水电站水文地球化学时空演化规律及帷幕状况分析
摘要： 岩溶地区水电站廊道渗水的时空水化学特征演化对于其循环过程及帷幕防渗性能的评价至关重要。于枯汛期对库水、尾水、泉水以及各层廊道渗水进行取样检测，综合运用数理统计、Piper三线图、Gibbs图和离子比例进行水化学特征及形成机制分析，并运用PHREEQC软件进行水文地球化学反向模拟，揭示幕后渗水中矿物溶解与沉淀状态，初步分析帷幕防渗性能。结果表明:研究区水样主要阳离子呈Ca2+＞Na++K+＞Mg2+的关系，阴离子浓度呈 HCO3-＞SO42-＞Cl-的关系，受枯汛期影响小;廊道渗水循环过程中，水化学类型由HCO3·SO4-Ca为主向SO4-Ca和SO4-Na+K转变，其水化学组分主要由水岩作用的控制，同时受石膏、方解石、白云石以及混凝土材料溶蚀的影响;模拟结果显示坝基以及左右岸廊道都发生不同程度的水-岩-帷幕作用，库水至右岸廊道路径坝段溶解沉淀量较大，帷幕防渗性能相对较差，但总体防渗性能良好。该结果可为工程的后续防渗治理或其它相似帷幕防渗评价提供参考。
发布时间：2026-01-28
361. 装配式隧道UHPC灌浆套筒锚固接头抗弯性能研究
摘要： 接头是连接衬砌预制块的复杂受弯构件，其抗弯能力直接决定了隧道的承载性能。鉴于超高性能混凝土(UHPC)灌浆套筒技术的施工便捷、耐久性好、拉压性能高等优势，设计了四种装配式隧道UHPC灌浆套筒锚固接头(光滑套筒对称锚固接头G1、预应力-光滑套筒组合锚固接头G2、车丝套筒对称锚固接头 G3、车丝套筒交错锚固接头 G4)，通过足尺压弯试验，测试了接头挠度、张开量、刚度、旋转角度、延性、混凝土和钢筋应变的变化规律，并借助非接触测量技术评估了接头压弯的动态破坏过程。研究结果表明:(1)接头受力与变形过程可划分为线性增长、塑性发展和屈服破坏三个阶段;(2)接头增加预应力、套筒内加入车丝和套筒交错布置均可提高UHPC灌浆套筒接头抗弯性能;(3)车丝套筒和光滑套筒接头的灌浆套筒破坏模式差异显著;(4)G1 最大挠度是G3 的 1.95 倍，表明车丝套筒能显著提升接头延性;G2 极限承载力是G1 的 3.99 倍，表明预应力能显著增强接头的极限承载力;综合考虑三阶段的承载能力与变形因素，G4 的整体性能优于其他接头。研究结果可为装配式隧道的接头设计提供理论参考。
发布时间：2026-01-28
362. 隧洞施工影响下岩溶地下水环境的定量分析
摘要： 云南省滇中引水工程香炉山隧洞穿越复杂岩溶地下水系统，施工过程中将会破坏地下水系统的原始状态，对周围居民用水造成一定程度的影响。为揭示隧洞工程施工影响下地下水系统的变化，以白汉场岩溶系统为研究对象，通过基于有限单元法的FEFLOW软件，建立了动态施工条件下岩溶管道-等效多孔介质耦合的地下水流数值模型，精细刻画了断层、落水洞、泉、岩溶管道等结构，模拟计算了白汉场岩溶地下水系统渗流场。结果表明，隧洞施工造成地下水位下降面积约为 1.62km2，远小于降水影响面积的 61.2km2，同时水量均衡分析显示模拟期内降水因素影响下补给量减少约为 662万m3，人为因素影响下补给量减少约为 102万m3，隧洞涌水量约为32 万m3，隧洞施工影响下地下水量的减少，地下水位降落的影响程度远小于其他因素。模型精确刻画了岩溶区地下水的运动特征，反映了隧洞施工影响下岩溶区的地下水量变化情况，阐明了在隧洞施工及多种因素影响下岩溶地下水系统扰动的时空演变特征，本文研究的成果可以为岩溶区隧道工程影响分析与评价提供重要的依据。
发布时间：2026-01-28
363. 复合地层盾构隧道下穿既有地铁车站的开挖面稳定性研究
摘要： 随着城市地下空间的发展，盾构隧道下穿工程不断涌现，且城市隧道所穿越地层通常不是单一性的，在复合地层条件下，维持盾构隧道下穿既有地铁车站的开挖面稳定性对隧道自身及周边环境的安全具有重要意义。通过数值模拟，研究了黏土-砂砾石典型复合地层中盾构隧道开挖面在距既有地铁车站不同远近位置处发生失稳破坏时的地层响应，分析了开挖面极限支护力、土体位移场及应力场、三维破坏体模型等。基于数值模拟结果，提出了考虑下穿既有地铁车站的上覆土压力修正公式，修正公式能最大程度减小近 40%由于未考虑下穿导致的上覆土压力误差。将修正公式应用于黏土-砂砾石复合地层改进的三维楔形体-棱柱模型，结果表明提出的修正公式能最大程度减小近 9%由于未考虑下穿导致的极限支护力误差，为盾构隧道的设计和施工提供了指导。
发布时间：2026-01-28
364. 岩溶区加筋土建筑地基变形特性研究
摘要： 我国西南地区岩溶发育强烈，喀斯特地貌分布广泛，岩溶塌陷可能会导致上部土体陷落，造成基础不均匀沉降的不利影响，地基加筋处理是防治岩溶塌陷的主要手段之一。为研究岩溶区建筑地基变形特性，本文自主设计了可调节塌陷幅度的地层塌陷模拟装置，考虑土工格栅的锚固长度、加筋层数和建筑荷载等因素，开展了多组室内缩尺模型试验。通过布置位移计、土压力盒、应变片等测试元件，获取了岩溶塌陷前后地表沉降、地基不同位置处的土压力、筋材的应变等试验数据，并结合DIC技术获得了塌陷过程中土体的整体变形特征。结果表明，岩溶塌陷后，土体整体表现为沙漏型塌陷变形，塌陷区与稳定区有明显的位移差异，土体内部发生应力重分布，塌陷区土压力下降，稳定区土压力上升，稳定区土压力随着与塌陷中心距离增加而减小，直至恢复至塌陷前土压力值;筋材应变最大值出现塌陷边缘位置，筋材应变随锚固长度和建筑荷载的增大而增大;单层加筋使得地表沉降降低了 50%以上，双层加筋使得地表沉降降低了 78%;增加筋材锚固长度或者加筋层数均可有效控制塌陷所引起的地表沉降，双层加筋的治理效果略好于加倍单层筋材长度的效果。研究成果可以为岩溶区地基不均匀沉降的防治研究提供一定的参考。
发布时间：2026-01-28
365. 碱-热条件下压实膨润土持水性能演化及微观机制
摘要： 在深地质处置库长时间的运行过程中，围岩地下水会不断侵蚀衬砌混凝土使其逐渐老化、分解产生强碱性溶液，另一方面核废物不断衰变放热，使库内环境温度不断升高，在碱-热的共同作用下，膨润土的持水性能会发生改变。为研究碱-热条件下压实膨润土块的持水性能及微观机理，采用饱和盐溶液法测定碱-热条件下压实 MX80 膨润土试样的持水性能(饱和度 Sr-吸力 s)变化曲线，探讨了碱液浓度(CNaOH=0、0.1、0.3、1.0mol/L)和温度(T=20、60、90℃)对其持水性能的影响规律，并选择部分代表性试样进行X射线衍射和压汞试验，揭示出碱-热条件下膨润土持水性能演化的微观机制。结果表明:碱-热条件下，压实膨润土试样的持水性能随碱液浓度和温度的升高而减弱，且碱液浓度和温度越高，试样的持水性能降低越显著;产生这种现象的本质原因是试样中主要矿物成分蒙脱石在碱液作用下逐渐被溶蚀并转化成吸水性较弱的方沸石矿物，蒙脱石含量减少、试样内部孔隙率增大、持水性能变弱，而温度则加速了这一反应进程。
发布时间：2026-01-28
366. 热老化时间对MX80膨润土导热系数的影响研究
摘要： 为探究高温条件下热老化时间对MX80膨润土导热性能的影响，在100℃和200℃的高温条件下对MX80膨润土粉末进行不同时间(15d、30d、60d、90d、120d)的热老化处理。首先采用热探针法测定了热老化处理后膨润土压实试样的导热系数，并分析了老化时间t对试样导热系数λ的影响规律，其次基于粒度分析、X射线衍射和热重分析试验，揭示了热老化时间t对膨润土试样导热系数λ影响的微观机制，最后对试验数据进行归一化处理，并分析100℃温度下导热系数λ的长期演化规律。试验结果表明:随着热老化时间t的增加，膨润土试样的导热系数λ呈递减的趋势，尤其在热老化初期(0d～15d)变化显著，而在30d后变化速度减缓并趋于稳定;在200℃的高温条件下，老化时间t对导热系数λ的影响更加明显。热老化温度为100℃时，导热系数λ的降低主要由于高温导致膨润土颗粒减小，固相体积减少及气相体积增加;热老化温度为200℃时，除了颗粒减小外，还伴随蒙脱石矿物向钠云母的转化。归一化结果表明，在100℃温度下，膨润土的导热系数λ随老化时间t的增加而降低，推测DGR缓冲材料至少需要80年才会达到稳定状态。
发布时间：2026-01-28
367. 竖向循环荷载作用下软土地基群桩基础弱化特性研究
摘要： 软土地基中桩基础受到长期循环荷载的作用，其承载能力会逐步降低，进而对上部结构产生不利影响。为了研究竖向循环荷载作用下软土地基群桩基础弱化特性，自主设计了小型桩基竖向循环加载模型试验系统，开展模型试验和数值模拟获取桩基础在长期循环荷载作用下的荷载-位移曲线、动刚度等数据，分析了循环荷载作用下 4种地基类型(承台板、带台单桩基础、2×2群桩基础和 3×3群桩基础)在软土地基中的弱化特性。研究结果表明，3×3群桩基础在循环荷载作用下的抵抗变形能力最大，其次是2×2 群桩基础、带台单桩基础和承台板。此外，以某群桩基础工程实例建立了三维数值模型，并验证了该数值方法在工程实践中的适用性，结果表明，随着循环荷载水平的提高，地基的极限抗压承载力逐渐降低，但实际工程中典型循环荷载水平(0.1～0.2)对桩基的长期承载力影响较小。研究成果可以为研究桩基础在循环荷载作用下的弱化特性提供参考与借鉴。
发布时间：2026-01-28
368. 不同孔结构特征下隔热耐高温水泥基材料：性能与高温测试
摘要： 孔结构是影响水泥基防火材料抗火性能的关键因素。本研究制备了以水泥为基底，添加膨胀珍珠岩(EP)、SiO2气凝胶(SA)、玄武岩纤维(BF)和标准砂为原材料的隔热耐高温的水泥基材料(PABC-perlite-aerogel-basalt-cement)。然后，加入醚类消泡粉(DP)，通过分解、消除气泡来改善PABC的孔结构，以提升其抗火性能。主要分析了不同DP掺量下的PABC在高温前后(20℃、200℃、400℃、600℃、800℃)的物理性能、热学性能、力学性能和微观结构特征，探究了DP的工作机理和DP间接减缓PABC高温劣化的机理。结果表明，增加DP掺量降低了孔隙率，有效提高了PABC的28d抗压强度和抗拉强度，分别可达到 38.35～47.74MPa 和 2.50～2.84MPa，同时，PABC 导热系数可降低至普通水泥砂浆的0.31～0.7倍;所有试件表面在高温煅烧后均未出现爆裂，试件的孔隙率随着温度的升高而增加，小孔隙逐渐减少，大孔隙和超大孔隙逐渐增加且孔结构劣化;特别是在 600℃煅烧时，试件内部因蒸汽压力过大出现内爆效应(R2D6)，抗压强度和抗拉强度显著降低;合适的孔结构特征(R2D1)能充分释放蒸汽压力，在 800℃煅烧后仍具有 5.60MPa的抗压强度和0.99MPa的抗拉强度，这对PABC抗火性能发挥了积极作用。DP在调节孔结构特征中对缓解PABC的高温劣化具有重要作用。
发布时间：2026-01-28
369. 地铁运营荷载下地基土的长期变形特性
摘要： 地铁交通荷载是一种间歇性的循环荷载。在此荷载作用下，地基土中的超静孔隙水压力在循环加载过程中聚集，在静置过程中消散。地基土在再固结后的变形特性可能与连续循环荷载作用下的变形特性不同。对高岭土进行了一系列不排水循环三轴试验，包括循环加载阶段之间的再固结过程。讨论了不同循环应力比、初始围压和再固结程度下的轴向应变积累、超静孔隙水压力积累、偏应力-应变回路和回弹模量。试验结果表明，再固结过程对黏性土的变形特性有显著影响。孔隙比变化和有效平均应力的耦合作用导致归一化轴向总应变与再固结程度呈非单调关系。与循环应力比和初始围压无关，随着再固结程度的增加，第2次循环加载阶段的归一化超孔隙水压力增量增大。循环加载结束时的稳定回弹模量与有效循环应力比和初始围压有关，且与再固结过程无关。
发布时间：2026-01-28
370. 基于物理信息神经网络的岩溶隧洞突涌水分析
摘要： 突涌水灾害是地下工程建设过程中最严重的地质灾害之一。为了研究岩溶隧洞发生突涌水时涌水量的变化规律，建立了岩溶隧洞突涌水数学模型，推导涌水量解析解，并基于物理信息神经网络(PINN)进行求解，将相同参数下PINN数值解与解析解进行比较。以滇中引水工程建设中扯那苴隧洞发生的突涌水过程为例，分析涌水量变化规律，反演洞段岩溶岩体的水文地质参数，揭示突涌水发生机理。结果表明，PINN 模型可以精确的求解岩溶隧洞突涌水地下水流数学模型，其涌水量的计算结果与解析解吻合度高。PINN 模型还可以根据现场监测的涌水量数据快速反演得到水文地质参数，完整的描述整个突涌水过程。扯那苴隧洞突涌水发生主要受断层、砂化、溶蚀多因素夹持，开挖洞段周围地下水位高，水力传导系数大，导致了规模大、危害大的突涌水事故的发生。研究结果可为地下工程隧洞突涌水的预测与防治提供帮助。
发布时间：2026-01-28
371. 软土层盾尾注浆浆液扩散过程规律及其影响研究
摘要： 盾构隧道施工过程中引起周边土层变形，进而引发既有临近建构筑物变形甚至造成破坏，盾构开挖过程中形成的盾尾间隙是引起地表变形的重要原因。为了减小盾尾间隙对周边地层变形的影响，常采用盾尾注浆的方式对盾尾间隙进行填充，而浆液在盾尾间隙内的填充过程直接关系到地层的变形规律。因而本文以宁波地铁 3号线为工程研究背景，通过模型试验和数值模拟的研究方法得到软土层盾尾同步注浆过程中浆液在盾尾间隙内的扩散过程，探究此过程中浆液对管片的压力分布状况、邻近土体的土压力变化规律以及地表位移变化情况，并进一步分析不同注浆速率、浆液黏度系数等条件下浆液压力与土压力、地层变形和浆液层厚度的关系。本文的主要研究结论如下: (1)四孔盾尾同步注浆试验完成后得到的浆液层厚度呈现上薄下厚的分布规律，上方注浆管内浆液在浆液自重作用下扩散距离更远，受土体特性影响下方注浆管内浆液在盾尾间隙内的扩散距离基本只限于下方盾尾间隙。 (2)基于有限元大变形软件建立盾构隧道四孔同步注浆计算模型，描述浆液在盾尾间隙的扩散过程，将浆液在盾尾间隙内的充填扩散过程划分为三个阶段，第一阶段浆液在自重应力作用下向隧道下方盾尾间隙流动填充拱脚以下区域，第二阶段上方两注浆管内浆液在自重作用下向下流动，下方两注浆管内浆液仅在注浆压力作用下抬升浆液扩散面，对隧道中间位置盾尾间隙进行充填，第三阶段四根注浆管内浆液均在注浆压力作用下抬升浆液扩散面。 (3)浆液压力沿隧道环向呈现“上小下大”的分布模式，拱顶位置浆液压力最小，拱底位置浆液压力最大，通过分析浆液黏度系数、注浆速率和注浆率对注浆过程的影响，发现浆液压力与黏度系数大小成反比，与注浆速率大小成正比，在一定注浆率范围内与注浆率成正比。土压力分布Ⅱ受浆液压力分布的影响，浆液压力越大对土体挤压作用作用越明显，因而土压力分布同样呈现“上小下大”的分布模式。 (4)经分析宁波软土地区注浆压力下限值和上限值分别为 0.163MPa和 0.382MPa，注浆率约为 230%时浆液压力对土体和管片作用最明显，但注浆率为 210%时缓解地表变形效果最好。
发布时间：2026-01-28
372. 倾斜隔离桩对坑外既有隧道保护效果研究
摘要： 随着我国城市建设的快速发展，城市地铁隧道运营期间，近接工程数量与日俱增。在基坑开挖过程中，可能会引发隧道结构出现渗漏水、开裂变形等衬砌结构病害，甚至会严重影响地铁的安全运营。工程上主要采用隔离桩对邻近隧道进行保护，而目前隔离桩对坑外既有隧道影响效果的研究还比较少，对隔离桩布置形式的研究还比较欠缺。因此有必要对其展开深入研究，以揭示其在隧道近接基坑工程中对坑外既有隧道影响机理。 本文采用了模型试验和数值分析等研究方法，对直立隔离桩、外倾斜隔离桩和内倾斜隔离桩开展了研究，分别设置无隔离桩、隔离桩桩顶无埋深、隔离桩桩顶有埋深和改变桩间距工况进行了模型试验和数值分析研究，主要研究成果如下: (1)以工程背景为依托确定模型几何相似比，根据相似理论和薄板弯曲微分方程确定材料刚度相似性。通过制定缩尺模型试验的试验方案、模型箱设计、试验材料制备及监测方案，开展布置不同形式隔离桩基坑开挖对邻近既有隧道的保护效果模型试验研究。 (2)通过分析模型试验数据结果表明:设置外倾斜桩比直立桩隧道最大土压力变化值减小了 1.3%，弯矩减小了28.7%;设置内倾斜桩比直立桩隧道最大土压力变化值增大了 19.8%，弯矩增大了9.0%。设置外倾斜桩对隧道保护效果优于直立桩和内倾斜桩。 (3)基于PLAXS 3D有限元软件，采用土体硬化模型建立基于模型试验的三维数值模型，对比了模型试验数据与数值模拟计算结果。结果表明:数值模拟和模型试验的隧道弯矩和土压力总体变化趋势一致，验证了有限元模型及参数的可靠性。 (4)通过对数值模拟结果展开了分析，获得了布置不同形式隔离桩时的地连墙弯矩、隔离桩弯矩以及隧道位移、弯矩和隧道周围土压力的数据。结果表明:设置外倾斜桩比直立桩隧道水平位移减小了 16.0%，竖向位移减小了 29.8%;设置内倾斜桩比直立桩隧道水平位移增大了 10.6%，竖向位移增大了 38.4%。 (5)基于数值分析结果，探讨了倾斜隔离桩控制既有隧道变形和机理。通过数值模拟设置了隔离桩桩顶不同埋深、不同桩间距和不同倾斜桩倾斜角度工况，研究了不同因素下倾斜隔离桩对隧道的保护效果。结果表明:设置外倾斜桩时对坑外既有隧道变形控制的控制效率始终为正，设置内倾斜桩时对坑外既有隧道变形控制的控制效率大部分情况为负。设置外倾斜桩对控制隧道水平位移效果明显优于直立桩和内倾斜桩。
发布时间：2026-01-28
373. 局部荷载作用下砂土水平土拱效应
摘要： 随着地下空间工程发展，基坑工程开挖越来越深、开挖规模越来越大，并且在周边密集建筑开挖，面临着既有建构筑保护挑战越来越高。多支撑基坑开挖过程中，由于支撑和坑内土体的刚度差异，土体开挖以后引起围护结构“鼓肚”变形，在开挖面附近的围护结构形成类似于水平活动门的结构，引起坑外土体应力转移，形成了水平土拱。在基坑周边道路及挖掘设备、周边堆载等影响，将影响该土拱模型。然而，基坑周边局部荷载对围护结构变形形成的水平土拱的影响尚缺乏研究，局部荷载作用下对水平土拱形成演变及影响尚不明。对此，本文将基坑开挖引起围护结构的水平土拱简化为水平活动门试验模型，采用室内模型试验和离散元数值模拟，研究局部荷载作用下水平土拱效应发展机理及影响。研究了不同荷载大小、不同荷载作用位置以及不同土体深度下，侧向土压力、地表沉降、位移、力链、位移等变化情况，探究了水平土拱效应发展的机理。主要研究结论如下: (1)在数值模型中探究了局部荷载作用下水平土拱的发展形式，随着活动门的移动，活动门处形成了水平土拱，水平土拱由最初的“三角形拱”逐渐发展成“塔型”拱。土体的主要位移趋势位于活动门与荷载施加的位置之间，二者之间的土体呈现出联通的趋势。 (2)不同荷载的对于水平土拱会有一定影响，荷载的增大会导致荷载对于土拱的影响增加，主要的影响范围位于活动门与荷载之间。 (3)荷载作用的位置对于水平有一定的影响，随着荷载远离活动门，荷载对于土拱以及活动门附近土体的影响逐渐减小。 (4)土体的深度对于水平土拱有着较大的影响，随着土体深度的增加，荷载对于水平土拱的影响减小。
发布时间：2026-01-28
374. 干砂水平土拱应力转移机理研究
摘要： 干砂水平土拱是土体在自然状态下形成的一种典型结构，其应力转移机理对地下工程建设和地质灾害防治具有重要意义。现有基坑设计没有考虑水平土拱效应对土体位移和坑外侧向土压力的影响，低估了围护结构背后主动状态区的土体位移和开挖面上半部分的墙后土压力，威胁基坑和周边环境的安全。因此，本文采用了室内模型试验与 PFC2D 离散元数值模拟相结合的手段，对不同埋深下基坑坑外土体应力、应变、位移、墙后侧向土压力和土拱率进行充分研究。试验结果表明: (1)当埋深比 0.5≤C/D≤1 时，随着活动门位移的增加，水平活动门及其上方邻近位置处的土压力迅速减小而其下方邻近位置处的土压力略微增大。当埋深比 2≤C/D≤3 时，随着活动门位移的增加，水平活动门上的土压力迅速减小而其上方和下方邻近位置处的土压力略微增大。当埋深比 4≤C/D≤5 时，随着活动门位移的增加，水平活动门及其上方邻近位置处的土压力迅速减小而其下方邻近位置处的土压力略微增大，并且活动门下方邻近位置处的土压力增量随埋深比的增大而逐渐增大。 (2)根据PFC2D离散元数值模拟中的土体力链和主应力矢量变化，当水平活动门位移一定时，随着埋深比的增加，土拱的宽度和高度逐渐增大。 (3)当埋深比较小时，地表沉降随着活动门位移逐渐增大且最大沉降点位于活动门附近，随着埋深比的增大地表沉降最大值逐渐减小，与之相对应的是随着埋深比的增大地表沉降区域逐渐增大，最大沉降点逐渐远离水平活动门。 (4)当埋深比C/D=0.5 时，土体剪应变云图以三角形分布为主。当埋深比 1≤C/D≤3 时，随着埋深比的增加土体主要剪切区域随活动门向下移动。当埋深比C/D=4 时，土体主要剪切区域位于活动门前方一定区域并呈环形分布。当埋深比C/D=5时，土体主要剪切区域与太沙基活动门试验类似，切剪区域主要分布在土体水平方向，与太沙基活动门试验不同的是，活动门上下两侧的剪应变并非为称对称分布。
发布时间：2026-01-28
375. 冻融与浸泡下分散性黏土物化与压缩变形特性研究
摘要： 为研究冻融循环和浸泡对分散性黏土的物化性质、变形特性和状态的影响，通过分散性黏土室内物理、化学试验和压缩试验，并基于试验结果提出一种符合冻融循环和浸泡条件下分散性黏土压缩变形公式。研究结果表明:在经历了冻融循环和浸泡后，黏土中的钠和钾离子减少了 91%～95%。pH 值从9.24 降至7.47。颗粒尺寸(0.075～0.005 mm和＜0.005 mm)增大，液限和比重增加，而塑限保持不变。浸泡致使分散性黏土中钠离子交换流失，压缩性高于非分散性黏土。冻融循环和浸泡劣化了分散性黏土体，加速离子流失进程，压缩曲线发生变化，出现絮凝结构深度明显变深，经过冻融循环和浸泡约 10 h后，分散性黏土呈完全絮凝结构。
发布时间：2026-01-28
376. 水库渗漏勘察的多场数据归一化处理和研究
摘要： 场分析是研究水库渗漏勘察的重要方法之一。工程中应用较多的有地下水渗流场、地下水温度场、地下水化学场(电导率)和同位素场等分析法。场分析方法一般的应用是实测各场的代表性指标，然后作相应的指标-孔深分布曲线，指标-剖面线(轴线)分布曲线或云图，之后根据曲线的形状，云图的形态，凭经验圈定指标在空间上的异常区域，结合建筑物、地质特征，判断是否存在渗漏通道。这种数据处理、分析和判断的过程未能全面体现单一指标的时间、空间变化信息，会遗漏较多的信息，数据不能充分的利用;渗漏信息的判断仍然是以定性为主，经验作用影响大;不同的场指标数值差异大，未能实现指标间的对比校验。 本文将某单一场的指标按照一些因素进行归一化、标准化处理，这些因素包含场指标与渗漏源的关系，与地质介质天然场背景值的关系，相邻空间的指标变异，不同时间的指标变化等。处理后得到某场指标的示踪指标特征值、背景指标特征值、梯度指标特征值和时序指标特征值。各特征值可以按照数据的可靠性，与渗漏的相关性，选择不同的权值叠加，得到统一的场综合指标特征值。实现基于场数据的渗漏通道的定量化研判，从而充分利用有限的数据，减少干扰信息，放大渗漏的信号，有效圈定渗漏通道的位置。不同的场的指标也得以按照统一的标准进行叠加，实现各场的对比和校验。使得地下水渗漏的场分析方法定量化、系统化，可以通过该方法有效地对场分析数据进行处理，更显著地分析得到可能的地下水渗漏位置信息。本文所研究的多场数据归一化处理分析方法在水利水电等涉及地下水渗漏或涌水的工程中得到应用，在多个工程实例中，其处理分析成果的可靠性得到了后期勘察及施工处理的验证，故本方法可在水库渗漏勘察治理过程中予以综合运用，增强勘察及处理工作的指导性，提高经济效益，具有较好的推广价值。
发布时间：2026-01-28
377. 丽江黑龙潭泉群修复中地下水位作为补水控制信号的研究与应用
摘要： 文章以丽江黑龙潭为例，研究岩溶地区泉水修复补水控制过程。基于九子海洼地为黑龙潭泉群主要补给来源这一基本判断，从宏观的地形地貌、地层岩性、地质构造、岩溶现象和地下水位动态变化规律入手;首先明确拟采用作为补水控制信号的水文观测井与目标泉群属于同一地下水系统;而后分析观测井地下水位变化规律与目标泉群流量变化规律具有良好的相关性，可作为补水控制井。通过泉群目标状态的拟定-对应补水控制井水位-考虑补水过程提前量时间-修正补水控制井水位这一过程，确定考虑补水时间过程的补水控制井信号水位为 2409.41m，最终实现考虑补水时间过程，以观测井水位数据为控制信号的补水过程实时精准控制。
发布时间：2026-01-28
378. 土体洞室开挖的力学参数敏感性分析
摘要： 为了研究围岩土体力学参数对洞室围岩稳定性的影响规律，以有限差分法为基础，应用 FLAC3D软件，建立了兼顾时空效应的地下洞室开挖过程的数值计算模型，并确定模型中的弹性模量、内摩擦角、黏聚力为洞室稳定性的影响因素。通过模拟洞室围岩的弹性模量、内摩擦角、黏聚力变化时洞室开挖的全过程，并借助系统分析中的敏感性分析方法，分析弹性模量、内摩擦角、黏聚力对洞室围岩土体应力、位移影响的敏感性。通过对不同参数敏感度因子的比较，确定了洞室围岩土体应力、位移对影响因素的敏感性排序:黏聚力＞内摩擦角＞弹性模量。
发布时间：2026-01-28
379. 示踪试验在岩溶大泉修复中的应用——以丽江黑龙潭为例
摘要： 为了查明云南丽江黑龙潭泉域九子海洼地补给区地下水与周边泉水的连通关系，提供泉水修复的科学依据，采用人工化学示踪方法，选取碘化钾作为示踪剂，开展了一次大型地下水示踪试验。根据试验数据计算地下水渗流速度，并分析黑龙潭泉域地下水系统结构特征。结果表明:九子海洼地补给区地下水与黑龙潭泉群和古城泉群具有显著的连通关系，与清溪泉群和白浪花泉群不存在连通关系，九子海至黑龙潭和古城的地下水渗流速度分别为 405.86～1077.84m/d、349.96～629.09m/d。九子海洼地为黑龙潭泉域地下水系统的主要补给区，同时也可作为黑龙潭泉水修复的有效注水点，接受补给后，主要通过深层岩溶管道向南运移至黑龙潭-古城方向，其中黑龙潭泉群为系统的排泄天窗。
发布时间：2026-01-28
380. 覆盖型岩溶塌陷临空面形态特征及计算方法研究
摘要： 近年来，岩溶区塌陷事故致灾严重。采用跨越法治理覆盖层塌陷时，塌陷临空面形态特征的不确定，导致塌陷宽度及范围无法得到准确计算，从而无法开展有针对性的治理方案设计。因此，如何确定塌陷临空面的形态特征及建立相应的计算方法成为跨越法治理覆盖型岩溶塌陷的关键性设计问题。本文通过建立水力条件下的覆盖型岩溶塌陷概化模型，结合模型试验及数值模拟对岩溶塌陷临空面形态特征进行分析，并基于相关力学理论探讨临空面形态计算方法。研究成果为塌陷抢险治灾提供可靠的临空面信息，对工程上的治灾方案提供理论指导。本文的研究工作及主要结果如下: (1)分析水力作用下的岩溶塌陷临空面形成机理可知，水是塌陷的主要诱发因素。在外界作用下，土洞壁不断剥落，导致土洞临空面从初始土洞开始逐级扩展，最终形成具有地表开口的塌陷临空面。 (2)本文采用自主设计的装置进行了覆盖型岩溶塌陷试验。通过对塌陷坑采用“充填发泡胶-拍照建模-Matlab数据处理”的方式，实现了塌陷临空面的数字化建模。分析临空面形态可知，覆盖层初始含水率对形态的影响最大，能决定盖层是否塌陷并形成不同的形态;覆盖层水位高度直接决定塌陷体坛身位置;覆盖层厚度主要通过改变厚跨比而改变水位线上部临空面曲率;而岩溶洞口因素一般对临空面形态影响不大。分析临空面形成过程中的水力作用可知，塌陷临空面形成机理为潜蚀-气压吸蚀/冲爆-渗流效应的复合作用，但水位波动对坛形和类直筒形两种临空面形成过程的影响在于过程中气压作用与潜蚀作用的占比不同。通过拟合曲线可知，类直筒形临空面采用一次函数时拟合效果更好，而坛形塌陷临空面拟合用二次函数和对数螺旋线更适合。 (3)运用Plaxis3D进行了数值模拟，由此发现在塌陷时的位移云图中，临空面形成过程主要表现为土洞拱脚以“椭圆形”的拱圈逐级向上扩展直至地表的形式。在基于30mm位移等值线绘出的二维数值塌陷临空面形态中，已塌组别的数值临空面主要呈坛形，小部分呈直筒形。相较于试验临空面，数值临空面的规模更小，但在覆盖层含水率等四种因素对塌陷临空面的影响规律方面，与前者相同。 (4)在形态计算方法方面，基于改进的芬纳公式确定水位处坛身尺寸，得出用于描述类直筒塌陷临空面的一次函数式;同时结合弹塑性及极限平衡理论，借助坛身尺寸值，得出用于描述水位线上部坛形临空面的二次函数或对数螺旋线计算式;三种式子适当组合即可表征全临空面。此外，将本文临空面表达式结合已有的加筋跨越法治理塌陷设计方法，获得任意埋深下的材料锚固长度，为实际治灾工程提供理论指导。
发布时间：2026-01-28
381. 基于光谱相位识别的高聚合物充填岩溶土洞的浆土界面力学行为研究
摘要： 高聚合物充填岩溶土洞的浆土复合体力学性能是决定充填工后稳定的主要因素，其浆-土界面力学行为的关系研究决定复合体力学性能优劣的关键。本文通过光谱衍射试验识别浆-土界面复合体的衍射图谱特征，研究不同配合比下聚胺酸脂充填界面相位变化规律，采用布拉格定律计算几何相位差确定层间应力变化，并建立浆-土复合界面层析相位识别模型研究复合体的界面力学行为关系及力学性能变化规律。结果表明:光学衍射图谱能有效识别浆-土界面复合体的晶格结构及胶凝变化特征，能准确反映层间相位随不同配合比的增大散花状规律;层间几何相位差受界面黏结长度影响较大，对层间应力精准计算有一定的影响，表明聚合物界面处羧基、异氰酸基加剧土中离子与活性氢结合的概率，瞬时形成偶极子数量极大提高了颗粒间的范德华力;浆-土复合界面层析相位识别模型能精准筛选微观几何相位参数，反演浆-土界面力学行为关系的变化规律，实现微观相位变化与宏观力学性能变化的内在关系推演。研究成果对岩溶塌陷充填工程治理设计及工后稳定评价提供了理论依据。
发布时间：2026-01-28
382. 饱水冻结红砂岩力学特性及本构模型
摘要： 寒区独特的地质和气候条件使寒区岩石常年处于饱水冻结状态下。不同冻结温度对饱水岩石的力学特性有显著影响。本文使用分离式霍普金森压杆(SHPB)，对不同冻结温度(-5℃、-10℃、-15℃、-20℃、-25℃)的饱水红砂岩进行了单轴冲击压缩试验，研究了冻结温度对饱水红砂岩单轴抗压强度、能量吸收率和分形维数的影响。研究结果表明，饱水红砂岩的单轴抗压强度和能量吸收率随冻结温度的降低而升高，分形维数随冻结温度的降低而降低。在此基础上，根据饱水红砂岩单位体积能量吸收曲线，建立了一种基于能量的动态本构模型。与实验结果相比，该模型可以准确预测不同冻结温度下饱水红砂岩的应力-应变曲线，为寒区岩石性质研究及工程施工提供了理论指导。
发布时间：2026-01-28
383. 2021年5月21日云南漾濞MS6.4地震震源区复杂发震机制的探索
摘要： 2021年云南漾濞地震震源区震源机制解以走滑型地震为主，有少量正断和正走滑型地震，反映震源区发震机制复杂。为进一步探索漾濞地震震源区复杂发震机制的成因，厘清震源区应力环境和发震构造，本研究基于震源机制解资料，对漾濞地震震源区应力场进行了深入研究。基于应力场作用下断层不稳定系数法识别震源机制解节面中的发震断层面，对地震序列中 13 次 4.0 级以上地震的发震断层进行了识别。结果表明:(1)漾濞地震震源区总体应力场为走滑断层型应力场，主压应力轴走向和倾伏角分别为 166°和 4°，主张应力轴走向和倾伏角分别为 256°和 6°，中间主应力轴近直立。(2)漾濞地震震源区应力场存在不均匀性，中南部存在拉张作用，推测其成因可能为右旋走滑断裂右阶弯曲处拉伸作用形成的局部应力场，致使震源区出现正断层型震源机制解。(3)震源机制解断层面识别结果为:余震区 9个走滑型地震的发震断层走向均为北西向，与余震区展布及先前研究推断的发震断层走向相一致;震源区北东侧走滑型地震断层面识别结果为北北东向，与该处的地震簇展布方向一致;震源区正断与正走滑型地震的发震断层面为北北东向，与区域主要断裂走向斜交，推测其为右行走滑断裂右阶弯曲拉张作用产生的地震。
发布时间：2026-01-28
384. 震源机制的PBT轴分布揭示的应力信息
摘要： 地震的震源机制数据在研究地壳内部的应力状态中具有举足轻重的地位。利用一组震源机制反演地壳内部应力状态的根本原理是寻找一个能够拟合各断层上滑动方向的应力张量，这一过程需要经过严格的数学计算，如果不进行复杂的计算，仅根据一组震源机制PBT轴的空间分布形式能否直接推断出部分或者全部的应力信息呢?答案是肯定的，这是因为双力偶震源机制既可以由断层参数(走向，倾角和滑动角)来表达，也可以由PBT轴的方位来表达，这两种表达方式是等效的，拟合一组断层参数实际上也是在拟合一组PBT轴的分布形式，所以PBT轴的分布形式必定能够体现应力的一些信息。然而，目前并没有关于该问题的细致研究，本文设计合成实验研究了震源机制PBT轴的分布形式与应力的关系，期望达到根据震源机制 PBT 轴的分布模式预判部分应力信息的目的。根据合成实验的结果得到的一个重要结论是，一组震源机制的P、B和T轴可能不是同时丛集或者发散分布的，但不论哪个轴丛集分布，丛集的几何中心必定指示了相应主应力轴的空间方位。我们还利用多组实测的断层擦痕和震源机制数据证明了该结论在实际资料中的适用性。本文研究结果对于利用震源机制反演地壳应力场的相关研究具有一定的参考意义。
发布时间：2026-01-28
385. 2017年九寨沟地震序列南北分布不一致的成因
摘要： 2017年九寨沟地震序列主震北部的余震分布较为分散，而主震南部的余震分布较为平直且集中。本研究基于地震震源机制的水平应变花、面应变和基于区域应变率的适应系数，分析上述不一致的动力学成因，得到以下结论:(1)主震北部具有震源机制的余震中约有三分之一为逆冲型地震，而且由于区域构造主压应变方向与主震北部断层走向垂直，确实也容易促使低倾角断层上逆冲型地震的发生，同时由于主震北部整体震源机制为逆冲型，以及主震北部的地震序列引起的断层运动与板块构造运动的一致性较差等原因，都导致主震北部余震较分散。(2)主震南部具有震源机制的余震中只有 1 个逆走滑型，但是有 30 个为走滑型地震，而且区域构造主压应变方向与主震南部断层走向的夹角较大，这使得主震南部断层更容易产生走滑型地震，同时主震南部整体震源机制为走滑型，以及主震南部的地震序列引起的断层运动与板块构造运动的一致性较好等原因，都使得主震南部余震较平直且集中。本研究结果对研究巴颜喀拉东北缘虎牙断裂隐伏断层的活动性及发震性质也有一定意义。
发布时间：2026-01-28
386. 岩石破裂多场耦合虚内键(VIB)模拟方法及其应用
摘要： 油气储层压裂改造涉及岩石多物理场耦合的破裂过程，如何对这一过程进行有效的数值模拟是一个非常有挑战性的难题。鉴于传统连续介质方法在分析岩石方面的局限性，近年来发展了一套多场耦合离散虚内键方法(DVIB)。该方法认为岩石在细观上是由一个个键元胞组成，每个键元胞由有限条虚内键组成。在分析纯力学场时，每条键只看作为两个节点之间的力学连结件，遵循特定的力学粘结法则(Cohesive law)。在分析渗流场时，每条键可看作为水流通道;在分析热场时，每条键看作为热传导通道;而分析化学场时，每条键看作为酸液的输运通道及化学反应场所。当酸液流经每条键时，会不断地溶蚀键，增加其孔隙度，增强了导流能力，同时降低了力学性能，直到键完全被溶蚀，形成一个微孔穴。大量微孔穴组合在一起就形成了蚓孔结构。同时，力学场、渗流场和温度场又反过来影响化学场。这些场的相互耦合是一个复杂过程。但是通过 DVIB，这个复杂的三维问题可退化为一维问题，这些物理场在虚内键层面上得到了统一，使得控制方程一维化，大大简化了多场耦合分析，提高了模拟效率。诸多算例表明该方法是有效的，并用于实际工程中，取得了可喜的进展。本文对这一套理论方法原理和发展过程进行综述和评论。
发布时间：2026-01-28
387. 基于纳米压痕的岩石非均质表征及随机FDEM模拟
摘要： 岩石的非均质性显著影响岩石力学行为及岩石工程可靠性。为表征岩石非均质性，开展了花岗岩纳米压痕矩阵测试，获得了花岗岩细观非均质参数分布，通过随机场理论建立了基于纳米压痕的花岗岩随机场模型，进而将该模型嵌入连续-非连续 FDEM 模拟花岗岩半圆弯拉随机断裂行为，开展了花岗岩半圆弯拉实验，将实验结果与模拟结果进行了对比验证，讨论了花岗岩随机断裂行为。结果表明，花岗岩弹性模量呈现显著的空间相关性，所测试样参数相关距离约为 0.57mm。纳米压痕参数可用于快速建立非均质岩石力学参数的随机场模型。开发的随机 FDEM 方法可以准确模拟非均质岩石额度非线性断裂行为。岩石裂纹更倾向于穿透薄弱区域而绕过高强区域，体现了岩石非均质性对裂纹发育的影响。岩石参数的相关距离越大，变异系数越高，岩石承载能力的波动性越大。
发布时间：2026-01-28
388. 基于流固耦合考虑支撑剂分布的页岩气藏产能分析
摘要： 页岩气是我国非常规油气增储上产的重要组成部分，水力压裂是页岩气藏储层改造和提高开发效率的常用措施。在页岩气藏实际生产过程中，水力裂缝在应力作用下极易发生闭合，而支撑剂的不连续充填又导致水力裂缝内存在支撑段和非支撑段，并且这两部分裂缝的闭合过程存在显著差异，如何准确描述实际部分支撑水力裂缝的闭合行为，并阐明其对气体生产的影响是目前亟需解决的难题。对此，本文在现有页岩气藏流固耦合模型的基础上，通过耦合支撑剂分布计算模型和支撑缝导流能力计算模型，建立了考虑支撑剂分布和支撑缝导流能力动态变化的页岩气藏产能分析方法，研究了支撑剂泵注条件、天然裂缝渗透率、未支撑区域导流能力、水力裂缝密度和分支缝位置等因素对产气过程的影响，研究结果有助于提高页岩气藏产能分析的准确性。
发布时间：2026-01-28
389. 数据驱动的隧道掘进机围岩智能预测和灾害诱发因素动态评估
摘要： 随着隧道掘进机(TBM)技术在地下隧道建设中的广泛应用，实时准确地预测围岩等级变得尤为重要。本研究首次将诺曼图法引入隧道工程，通过分析中国某大型水利隧道工程的施工数据，建立了预测围岩等级的新模型。该模型不仅在预测精度上优于传统人工智能方法，且提供了动态化的评分机制，使得施工人员能够实时调整施工参数，并适应复杂地质条件。通过实时的施工数据赋分机制，诺曼图法实现了岩石等级的快速预测，且清晰地展示了输入参数与预测结果之间的动态关系。本研究确定了影响围岩等级预测的主要施工参数为泥浆输送带速度、撑紧压力、刀盘扭矩、刀盘推力、推进压力、皮带机泵压力、实际速度。预测模型展现了良好性能，其ROC指数为 0.92，显著高于传统的随机森林模型。通过对围岩等级预测模型的创新，提高了模型的预测透明度和可解释性，解决了现有机器学习方法中的黑箱问题，特别是在需要快速且准确地调整施工策略以应对复杂地质条件的情况下，对实际工程中具有重要的意义。
发布时间：2026-01-28
390. 复杂水动力条件下岩体非线性劣化数字表征研究
摘要： 已有研究多侧重于测定和应用岩体的宏观力学强度，难以在复杂水动力条件下开展跨尺度分析，并且忽视了时间因素对岩体力学性质的影响。本文综合运用多种试验技术，从宏观和微观尺度对岩体的非线性劣化过程进行了分析，通过定量评价及定性分析的方法揭示了复杂水动力条件下岩体在不同尺度上的演化规律及灾变机制，为构建多尺度模型和理论提供了数据支撑;基于混合接触模型理论，通过颗粒流计算程序的二次开发，采用平行黏结模型控制了岩体的长期强度，引入广义开尔文模型调控岩体的长期蠕变特性，实现了复杂水动力条件下岩体渐进式变形和突发性破坏的非线性数字表征。本文所提出的研究方法及计算模型对于西南山区水电建设及长期运营期间岩质库岸的劣化灾变研究具有重要的参照价值。
发布时间：2026-01-28
391. 易贡藏布复杂断裂山体失稳机理及堵江风险防控研究
摘要： 青藏高原地区作为全球构造活动最强烈、地质环境最复杂、地质灾害最频发的地区，在板块构造动力、高原隆升动力、气候变化动力、人类工程营力等多动力跨尺度耦合作用控制下，特大地质灾害失稳机理复杂，并时常引发滑坡-堵江-溃坝-洪水灾害链事件发生，严重威胁着人类的生命财产和重大工程建设安全，引起了国内外学者的广泛关注。基于此，本研究通过野外调查、高分辨率无人机调查、平硐勘察和InSAR监测等多种手段，对青藏高原易贡藏布流域笨多变形山体的孕灾背景、易滑结构、失稳机制以及堵江风险进行了研究。结果表明，笨多变形山体地形陡峻、临空条件较好、岩体卸荷作用强烈和断层发育。在这种复杂孕灾背景影响下，浅表层和深部岩体发育多组结构面，在这些结构面切割作用下，岩体结构呈现多种样式，以断层为界，岩体结构具有明显分区现象。在内外因素的综合影响下，笨多变形山体变形破坏现象明显，根据浅表层变形和破坏现象，将其分为三个区域。变形最强烈的区域位于笨多变形山体的后缘和前缘，其最大年变形率分别为85 mm/yr和 80 mm/yr。在岩体结构控制下，笨多变形山体的变形破坏模式复杂，主要为滑移-拉裂、倾倒变形和多级断裂锁固，且具有明显分区现象，尤其是以断层为界。在此基础上，结合数值模拟，对笨多变形山体的失稳堵江风险进行了研究。其研究结果可为青藏高原地区高陡山体的变形破坏机制、风险防控及防灾减灾提供一定的参考基础。
发布时间：2026-01-28
392. 藏东南班公湖-怒江缝合带八宿巨型滑坡发育、超强运动及溃坝
摘要： 缝合带因脆弱的地质条件叠加深切河谷地形，多发育巨型滑坡，并造成堵江，其潜在地威胁着横穿高山深谷区和缝合带的重大工程项目和区域人员活动安全。本文于藏东南班公湖-怒江缝合带发现了一处体积巨大、超远运移、堵塞冷曲的史前巨型滑坡，即八宿滑坡。基于实地详查和实验测试，从地貌和地质特征方面研究了该巨型滑坡的发育和破坏过程，分析了其滑移过程中超强运动的控制机制，推断了冰川运动对滑坡坝的破坏作用。八宿滑坡体积～3.2×109 m3，宇宙核素 36Cl测年结果显示滑坡年龄为距今～190 ka(BP)。由于板块碰撞和造山作用导致的元古代大理岩推覆于侏罗纪砂岩之上的推覆体，构成了滑坡主要物源，且形成潜在滑面。滑坡处于深大断裂带、滑源区断层和结构面密集、滑源区地形平缓等种种迹象表面，强烈地震可能是诱发该巨型滑坡启滑的关键。超基性岩粉细颗粒的润滑作用控制了滑坡运移过程滑带的低磨阻效应，导致八宿滑坡超强运动。滑坡附近的U型山谷、羊背石和冰碛物残留现象表明末次盛冰期的冰川流很可能导致了滑坡坝溃坝。八宿滑坡发生、堵江及溃决洪水的灾害链过程，诱使冷曲局部发生切湾取直的形貌演变。该滑坡事件的研究丰富了缝合带巨型滑坡发育特征的识别，为未来滑坡风险评估和防灾减灾提供理论指导。
发布时间：2026-01-28
393. 峡谷山区互通工程建设中地质灾害分析与防治——以四川新-金公路清平互通为例
摘要： 互通立交是高速公路与其他公路交叉的主要方式，是高速公路的重要构造物。高速公路互通立交由若干匝道和一定长度的连接线组成，受公路路线指标的影响，往往形成较大的工程规模。峡谷山区大型互通场地狭窄但工程规模大，不可避免受已有地质灾害影响，工程建设中也易于触发新生地质灾害。因此地质灾害的分析和防治对于峡谷山区大型互通工程建设和运营安全至关重要。四川新-金公路清平互通布设于金沙江左岸的唐家沟内，沟域内地形狭窄、岸坡陡峻，场地内崩塌和大型堆积体发育，工程填筑和开挖易于诱发堆积体和边坡岩土体变形失稳。本文采用工程建设前和工程建设中多期无人机影像解译辅助地质测绘、地质勘探、试验测试、地表和深部位移监测等方法，研究场地地质灾害特征。工程建设前综合研究表明互通区场地属环状汇水地貌，受倾伏向斜构造影响，场地山体总体属反倾层状结构或近于正交层状结构，山体总体稳定;但互通构造物布设区分布多处大型堆积体、褶曲变形带和危岩带，对工程建设构成不利影响。工程建设中场地发生多处加载和开挖诱发岩土体变形失稳，通过综合研究揭示了灾害特征和机理并制定了防治措施;如通过多期无人机影像对比分析、地表和深部位移监测揭示了冲沟中部堆积体在后缘加载作用下出现滑移变形、雨季变形加速和工程治理后趋于稳定的过程。本文案例的研究表明峡谷山区地质灾害对大型互通工程建设和运营安全具有重要控制作用，应优化方案布设、合理控制工程规模，最大限度减小工程扰动。采用工程建设前后系统地质灾害研究和监测分析，有助于峡谷山区地质灾害的分析和防治。
发布时间：2026-01-28
394. 大型危岩体崩塌灾害早期监测预警技术研究综述
摘要： 作为中国常见的一种地质灾害，大型危岩崩塌成因复杂、分布范围广、隐蔽性和突发性强、危害性大，其早期预警一直难以实现。通过总结岩体崩塌灾害失稳机理与预警模型可知，开展岩桥结构面损伤识别及静力学-动力学-环境量参量(SDEI)的综合性监测技术研究是实现大型危岩体崩塌灾害早期监测预警的关键所在，而基于分离破坏前兆识别的早期预警机制研究是提高崩塌灾害预警时效性的有效手段之一。随着微机电系统与云边融合技术的发展，在未来有望形成一套稳定性动态评价、失稳工况预测与失稳时间预测模型实时联动的多元预警新范式。与此同时，还需通过不断丰富大型危岩崩塌等脆性破坏灾害预警技术体系，实现危岩体预警等级、稳定性状态、失稳工况、失稳时间的实时分析，进而有效解决大型危岩体崩塌灾害科学精准防控与智慧化应急决策的双重难题。最后，针对目前崩塌灾害早期监测预警研究中存在的技术瓶颈问题，提出具体的发展策略与应对措施，以期为中国地质灾害高风险区更好地应对大型危岩体崩塌灾害提供一些参考。
发布时间：2026-01-28
395. 高地温隧道施工过程气温-时间数学关系研究
摘要： 为了研究一个完整隧道施工循环的气温变化规律，以红河州建水(个旧)至元阳高速公路在建高地温隧道-尼格隧道为研究对象。该隧道为高岩温与高水温并存的在建深埋特长隧道，最高水温达63.4℃，最高岩温达88.8℃。针对性地设计了一套气温监测装置，共实测了 5个完整施工循环共计约 2200个气温值，连续测试时长达 74 h，并对实测气温数据进行统计和拟合分析。结果表明:施工过程掌子面区域的气温随时间的变化可划分为 4个阶段:下降阶段(第1阶段)，骤升阶段(第2阶段)，快速上升阶段(第3 阶段)，缓降阶段(第4阶段)。其中爆破及新鲜围岩散热(对应于第2阶段，第3 阶段)对隧道施工区域的气温贡献最大。第 1阶段对应于打钻施工环节，气温随时间呈现线性下降趋势，下降率约 6%～8%;第 2 阶段对应爆破施工环节，气温在短时间内气温出现骤升，上升率为 10%～12%，但持续时间短，出现一定的骤降;第3阶段为爆破后的围岩散热，气温出现快速上升，上升率约为 4%～5%，用Boltzmann函数能比较准确地描述第 2、第 3阶段的气温随时间变化关系;第4 阶段对应于排险、出渣施工环节，气温值变化较为复杂，整体呈现线性缓降趋势，下降率约 1%～2%，受机械作业影响，气温出现多处异常高值。建立了施工过程 4个阶段的气温随时间的数学表达式。
发布时间：2026-01-28
396. 岩溶场地地表水体对抗浮水位影响及取值研究
摘要： 文章针对贵州山区岩溶场地中，近湖泊或水库分布场地、靠河流岸边场地、河湾场地、河流三角地场地等 4 种不同地表水体场地的抗浮水位取值进行了研究，得到如下结论:①抗浮水位取值可通过:勘察期间场区地下水最高水位(Hkmax)、可能的意外补给造成该层地下水位的变幅值(ΔH0)、该层地下水相对勘察时的最大变幅值(ΔHe)三者之和求得;②近湖泊或水库分布场地抗浮水位取值可以利用反推法或经验法获得。通过场地与湖(库)水水力比降反推在洪水期场地的最高地下水位;靠河流岸边场抗浮水位取值应以历史最高洪水位为基础，根据场区岩溶发育程度、建筑物与河流距离及水力比降综合分析确定，抗浮水位应在历史最高洪水位基础上增加 0.5～1.0 m 为宜;河湾地段场地抗浮水位取值应查明历史最高洪水位、水力坡降和场地岩体完整性、岩溶发育程度及规模，在岩体透水性、岩溶贯通好的场地增加 0.5～1.0 m 应较为宜;河流三角地段抗浮水位取值应确定地下径流方向、与河流间的水力比降及工程位置的最高水位，在岩体透水性、岩溶贯通好的场地增加 0.5～1.0 m 应较为适宜。
发布时间：2026-01-28
397. 隧道高地温的地质成因研究
摘要： 为研究隧道高地温的地质成因，以云南某在建高速公路隧道——尼格隧道为研究对象，该隧道兼有高水温与高岩温，最高水温达 63.4℃，最高岩温达℃。从区域地质构造及地震特征、水化学特征、地热储特征等对区域性的热因控制、水源、热源、导热通道等进行了分析，利用氢氧同位素分析法、锶同位素分析法、微量元素分析法、放射性元素分析法等对隧址区的热水来源及演变过程、热源成因进行了研究，并结合隧道工程地质、水文地质条件及开挖揭示状况，对隧道高水温段及高岩温段的地质成因过程进行了剖析。研究结果表明:灰岩段高水温的成因过程与花岗岩段高岩温有所差异，隧道高水温的成因过程为热源(深部热异常体)—主要传热通道(深循环)—次级传热通道—浅表水体混合、水岩作用，其过程伴随着冷热水混合作用、离子交换作用等;隧道高岩温的成因过程为热源(深部热异常体、放射性元素衰变生热)—主要传热通道(深循环)—次级传热通道—热气沿裂隙传至隧道岩体，其过程伴随着S元素的富集，易形成 H2S 或 SO2 有毒有害气囊。
发布时间：2026-01-28
398. 溶蚀孔隙型灰岩岩体宏观力学参数取值研究
摘要： 灰岩地层具有较好的可靠性和适宜性，并具有较大的各向异性，其分布从大的溶洞、管道、断裂到小的溶蚀裂隙、孔洞等，前者在工程探测及处理措施方面研究已较为成熟，笔者针对溶蚀孔、隙型灰岩的力学参数取值进行了研究，得到了如下结论:溶蚀孔、隙型灰岩岩石抗压强度与孔隙率存在较好的幂函数关系，幂常量接近于-0.5，即 y=ax-0.5，其系数 a 代表了孔隙率为 1%时的岩石抗压强度;基于Hoek-Brown强度准则及岩体孔隙率 n，建立岩体参数 mb、S、a与孔隙率n的关系式，并通过孔隙率来描述岩体力学参数(岩体抗压强度RCM、岩体抗拉强度Rtm、岩体抗剪强度参数Cm和φm)，简化了通过量化 GSI 进行力学参数取值的复杂性，避免了量化 GSI 的主观性和不确定性，在溶蚀孔、隙型灰岩地层具有较好的可靠性和适宜性，对同类场区的工程建设具有一定的指导意义。
发布时间：2026-01-28
399. 水文地质条件对岩溶地下暗河污染的影响
摘要： 通过收集基础资料、岩溶水文地质调查、水体污染指标分析等多种手段，分析了水文地质条件对贵州西南部某岩溶暗河地下水污染的影响。认为:(1)暗河出口所包含的六处泉点、两处溶洞，平面分布位置集中，但其水质污染情况各异，表明其分属于不同的地下岩溶水系统，暗河岩溶地下水系统极为复杂。岩溶暗河出口在空间平面上呈多股、条带状泉眼展布出露，主要受地质相变带附近构造及岩体本身异质性控制。(2)调查区受新构造运动的强烈抬升和河流快速下切的影响，形成了发达的地下岩溶水系统和岩溶洞穴系统，存在多股明流与伏流组成的水文地质单元体，客观上为暗河污染创造了条件。(3)暗河污染物来源为秧家坝岩溶洼地内某养猪场养殖废水，且是集中式、间断性通过落水洞进入地下岩溶管道。建议该岩溶暗河补给区应当控制发展大型养殖业及大中型集镇建设，污废水应当加强回收利用和减少外排，加强区内水源地建设与保护工作。
发布时间：2026-01-28
400. 岩质边坡弯曲倾倒破坏的有限离散元数值研究
摘要： 弯曲倾倒是反倾岩质边坡(ABRS)的一种相当复杂和常见的破坏模式，因为它不仅涉及完整岩石的变形，还涉及节理的滑动或张开以及岩层的断裂。在这项工作中，使用有限离散元法(FDEM)研究了ABRS的弯曲倾倒。首次通过模型试验验证了FDEM模拟弯曲倾倒的可行性。然后，使用FDEM进行了参数研究，以研究节理角度、边坡角度和岩层厚度对弯曲倾倒的影响。此外，还讨论了发生弯曲倾倒的边坡的破坏面。结果表明，破坏面可以是与节理法线成 9 至 23°角的简单平面，也可以是复杂的阶梯状。破坏面的深度随着岩层角度的增加而逐渐增加。对于抵抗弯曲倾倒的稳定性较差的边坡，边坡内形成了两个破坏面，深破坏面与浅破坏面大致平行。破坏面不一定穿过坡脚，也可能位于坡脚上方。
发布时间：2026-01-28
401. 基于无人机精细化重构在滑坡灾害调查及治理中的应用探索
摘要： 西南地区山地地形起伏大、降雨量充足，在山区建设升压站等新能源基础设施时将开挖山脚边坡，极易诱发滑坡失稳。本文以贵州省黔西南州的望谟滑坡作为研究对象，采用多旋翼无人机作为平台，利用仿地摄影测量和贴近摄影测量的技术手段，探测获取了望谟滑坡形态、变形破坏特征和分区等相关参数，阐述并讨论了无人机精细化重构在滑坡灾害探测及治理中的具体应用方法和应用效果。结论如下:仿地摄影测量和贴近摄影测量相比于传统正射摄影测量，获取的高清影像数据经过精细化重构后生成的正射影像、三维模型纹理更加全面、分辨率更高;利用精细化重构生产的正射影像和三维模型，解译出滑坡灾害区结构面组合，地表裂缝发育情况，并划分出了滑坡变形区，结合地面调查协助判定了滑坡的形成机制，为防治设计提供了数据基础;无人机航测具有周期短、机动灵活、应急性强等特点，在升压站滑坡灾害调查中具有较高的推广价值。
发布时间：2026-01-28
402. Hoek-Brown强度准则岩体力学参数估算方法在坦桑利亚某水电工程中的应用研究
摘要： 岩体被结构面切割后具有非均质、各向异性等特性，岩体力学参数是其内在表现。工程建设中，岩体力学参数由现场试验和经验公式获得，但在国际水电工程中，现场试验往往由于费时费钱而难以开展，而国内的经验公式又难以获得各方的认可，因此如何通过经验公式获得可信的岩体力学参数是工程的难点和重点之一。Hoek-Brown强度准则较为充分的考虑了岩体结构、强度和扰动性等因素，其能反映岩体的破坏特征，本文利用 Hoek-brown 准则估算了坦桑尼亚某水电工程主坝区两岸的岩体力学参数，并选取典型的砂岩和泥岩开展了试验进行对比，结果表明:Hoek-Brown 强度准则在裂隙面较为发育地层中估算的力学参数与试验值更为接近，说明了该准则估计力学参数的方法具有一定的可靠性，在国际水电工程建设中具有较好的操作性。
发布时间：2026-01-28
403. 基于等效变形协调法的岩质边坡块体弯曲倾倒破坏
摘要： 块体弯曲倾倒是岩石边坡倾倒破坏的主要形式。尽管已经进行了广泛的研究，但目前的理论模型往往过于简化，将岩层视为与实际情况不同的刚体。本文提出的等效变形协调法为评估易发生块体弯曲倾倒的岩石边坡的稳定性提供了一种新方法。等效变形协调法认为块状岩层无法承受明显的弯矩，只能传递力，因此可以将其等效为模量降低的完整层。该方法将分析块状体和完整岩层的复杂问题简化为研究层状软硬岩石，随后建立变形协调方程。通过数值模型、物理模型测试和实际边坡验证本文提出的方法。边坡的安全系数与模型和实际边坡的结果一致，表明本文方法适用于评估块体弯曲倾倒的稳定性。在运用等效变形协调法时，建议将块状层的弹性模量折减系数设置为低于 0.1。
发布时间：2026-01-28
404. 地质雷达在岩体裂隙探测中的潜力：物理模型试验与数值模拟的见解
摘要： 岩体结构的表征对于分析岩质边坡稳定性至关重要。然而，由于大量裂隙隐匿于岩体内部，精确确定三维空间中岩体裂隙的分布颇具挑战。地质雷达(GPR)凭借其穿透能力和高效性在各个领域展现出显著潜力。但鉴于裂隙分布的非均质性和复杂性，利用 GPR 探测岩体中的裂隙依然困难重重。本文聚焦于不同分布模式的一对裂隙在 GPR 上的响应展开研究。通过大量的数值模拟，我们确定了平行、正交和 V 形裂隙在 GPR 图像上的独特响应模式。这些模式可用于推断岩体内部的裂隙分布。在六个具有不同裂隙分布的类岩石试样上进行的物理模型试验，证实了这些模拟结果。相较于单一裂隙的响应模式，一对裂隙产生的雷达响应模式为工程应用提供了更具实际意义的指导。此外，本文提出了基于GPR 图像反演这些裂隙的参数的方法，其有效性已通过模拟案例得到验证。该方法为基于表面的非侵入式透明化岩体结构表征提供了一个具有前景的方向。
发布时间：2026-01-28
405. 基于复杂网络的裂隙岩体表征单元体积与等效渗透系数估算
摘要： 确定裂隙岩体的表征单元体积(REV)和等效渗透系数(EPC)对研究工程岩体的水力行为至关重要。复杂网络源于图论，是 21 世纪快速发展的跨学科领域。在本文中，我们提出了一种基于复杂网络参数的新方法，用于估算裂隙岩体的REV和EPC。在该方法中，裂隙及其交点分别被视为复杂网络的节点和边。我们提出了将离散裂隙网络(DFN)转化为复杂网络的转换过程，并在 MATLAB中执行相应的算法。随后，我们获得了复杂网络，并使用Gephi软件计算了多个基于复杂网络的参数，如平均度、平均聚类系数和图密度。我们利用平均度来估算DFN模型的REV尺寸，而变异系数则用于定量评估多个随机模型平均度的变化。此外，我们基于小尺度DFN模型的EPC，建立了一个包含平均度、平均聚类系数和图密度的经验公式，用于估算大尺度DFN模型的EPC。为了验证所提出的方法，我们利用FracMan软件中的MAFIC求解器进行了数值实验，计算出EPC并据此确定REV。结果表明:(a)通过平均度估算的REV尺寸与数值模拟得到的REV尺寸在各向同性和各向异性DFN模型中一致;(b)通过经验公式计算的平均 EPC 与数值模拟所得结果之间的误差率在 10%以内。因此，所提出的渗流参数估算方法是有效的。
发布时间：2026-01-28
406. 岩石块体系统力学分析中的二维块体识别方法：小块体处理是否重要?
摘要： 块体识别是岩石块体系统力学分析的关键预处理步骤。目前，研究主要集中于优化识别算法以适应日益复杂的结构面模型或提高计算效率，但忽视了识别所得的块体系统表达对后续力学分析的影响。具体而言，块体系统中的小块体对数值模拟的影响尚不明确。因此，本文提出了一种结合小块体处理的新型二维块体识别方法。这种处理方法的核心在于消除小块体与其相邻块体之间的短边。我们发现:小块体处理对于提高力学模拟的效率和收敛性至关重要。在通用离散元软件(UDEC)中构建了三个复杂度逐渐增加的算例，将本方法与现有处理方法对比发现:本方法对模拟计算效率提升的效果最好，并且在案例 1和案例2中与原始模型的结果具有最佳一致性，此外，本方法在案例 3 中独具优势，是保证数值模拟收敛的唯一方法。本研究将成为推动块体系统几何优化的新起点，并搭接起岩石块体力学分析领域中几何与力学之间的桥梁。
发布时间：2026-01-28
407. 人工智能(AI)大模型能否用于应对岩体结构面识别面临的挑战?
摘要： 识别岩体结构面对于评估岩体质量及进一步进行岩体力学分析至关重要。高分辨率三维数字露头模型(DOMs)在岩体地质调查中的应用日益广泛。此外，摄影测量技术已发展成获取DOMs的经济高效且使用友好的技术。然而，现有基于 DOMs 识别结构面的方法在工程实践中面临两大挑战:首先是(1)地质和环境条件本身的复杂性，其次是(2)DOM 数据的非直观性和噪声。这些问题限制了这些方法的广泛应用。大模型(LSMs)正在通过提供统一的框架来变革人工智能(AI)研究领域，使得研究人员能够解决复杂问题。是否可以利用大模型来应对岩体结构面识别中提到的这些挑战?本研究探索了这一可能性，并提出了一种基于视觉大模型的解决方案，即“Segment Anything Model”(SAM)。该模型在计算机视觉中具备出色的图像分割性能，能够应对多样化且复杂的环境。所提框架采用了一个两阶段的过程:(1)利用SAM结合少样本提示对通过摄影测量技术收集的图像进行分割;(2)将不连续面分割结果映射到点云数据中。该基于大模型的框架为复杂地质条件下的结构面识别提供了一种开箱即用且开源的替代方案。通过两个使用不同摄影测量设备收集的案例研究，证明了该框架的有效性和鲁棒性。此外，这两个案例的产状结果与数字化人工调查结果高度吻合，验证了其准确性。该框架为利用 AI 大模型高效识别结构面提供了起点，并通过加速岩体数据集标注过程，推动了岩石工程专有大模型的进一步研究。
发布时间：2026-01-28
408. 基于三维点云的岩体露头结构面高效识别与聚类方法研究
摘要： 在地下及边坡岩体工程中，岩体结构面对岩体力学行为、稳定性评估以及工程设计的准确性有着直接影响。因此，岩体结构面的识别与聚类成为岩石力学领域中的关键问题。研究提出一种在大规模岩体露头点云中对结构面高效准确的识别与聚类方法。该方法首先通过体素滤波对点云数据进行降采样，并利用K-d树构建点云的拓扑结构。然后，结合主成分分析(PCA)计算点云的法向量，再通过逐点聚类(PWC)算法提取结构面的产状信息(倾向和倾角)。在此基础上，引入改进的鲸鱼优化算法(MWOA)，实现结构面产状自动聚类分组。该算法通过设计鲸鱼种群编码和非线性调整策略，平衡全局搜索与局部开发能力，并利用轮廓系数自动确定最优聚类数，几乎无需用户干预。研究结果表明，所提方法在精度相当的条件下识别效率远优于传统方法，并在聚类准确性、收敛速度和稳定性上相较于传统方法均有明显优势。所提方法不仅能够从大规模岩体露头点云数据中高效准确提取岩体结构面，还使用改进的鲸鱼优化算法对结构面产状自动聚类分组，为岩体结构面分析提供了一种精度与效率平衡的新工具。
发布时间：2026-01-28
409. 澜沧江某巨型堆积体蓄水失稳模式预测研究
摘要： 澜沧江深切峡谷区具有山高、坡陡、岩性岩相复杂、构造作用强烈、卸荷与崩塌作用强烈等复杂环境地质条件，区内库岸边坡崩塌堆积体发育，规模宏大。本文在大量勘察及试验基础上，将澜沧江某巨型堆积体的形成过程划分为崩塌堵江、冲堆平衡、间歇崩塌堆积、河谷再下切四个阶段。运用刚体极限平衡法、有限元强度折减法、基于饱和非饱和理论的有限元法进行堆积体稳定性及地下水渗流分析显示，当蓄水位上升时，堆积体前缘首先发生局部圆弧型滑塌，随后堆积体中部将沿碎石层内部发生折线型深层滑移，最终堆积体将沿基覆界面整体失稳，潜在失稳破坏为后缘推移型;当蓄水位下降时，坡体中部碎砾石层及前缘局部区域构成主要渗流通道，堆积体稳定系数先降后升，但水位总降幅及总历时一定时，堆积体稳定系数总减小量基本相当。回归分析显示，水位骤降速率与堆积体稳定系数日增量成负相关，其相关函数类型为二次抛物线。
发布时间：2026-01-28
410. 贵州省红达电站滑坡发育特征及形成机理
摘要： 红达煤层气发电站自 2021 年建成以来，厂区范围陆续出现地基沉降、地面挤压隆起、边墙开裂鼓胀等不良地质现象，为查明厂区各类变形产生的原因及形成机制，有必要对厂区及后缘边坡开展系统的勘察。通过收集资料、现场调查走访、地形图测量、无人机航拍、倾斜摄影、钻探等系统性的勘察手段，并结合地表位移监测、深部位移监测及水位监测等多种监测手段，基本查明厂区及边坡变形特征及发育机理。研究发现，厂区边坡为逆向陡倾岩土混合边坡;工程场区的地表变形由滑坡变形、老采空区塌陷及填方区沉降共同叠加引起，采空区的影响是老滑坡形成的诱发条件;此外，老滑坡的形成过程中存在多级滑面，总结了该类采空滑动模式为“采空塌陷-应力松弛-蠕变集聚-滑动破坏”，经过多次采空至滑动的过程后，受采空滑动影响的边坡岩体多呈碎裂状态;而本次滑动的诱发因素为电站厂区的切脚开挖，导致老滑坡的局部复活。本文初步总结了逆向陡倾边坡存在多级滑面的形成模式，以期对类似其他工程有所借鉴意义。
发布时间：2026-01-28
411. 高陡边坡大型危岩体识别及稳定分析
摘要： 大量水利水电项目常建设于高山峡谷之中，高陡边坡危岩存在高差大、破坏性强、突发性、安全隐患大等特点，然而，受限于传统勘察技术手段无法抵近高陡边坡实施，因此，快速有效的识别危岩体边界条件是工程地质勘察面临的首要难题。本文采用多角度无人机贴近测量、倾斜摄影测量技术，建立三维精细化点云数据及三维模型，对危岩体几何尺寸、边界条件、产状信息等参数进行提取，结合地质测绘、地质雷达、槽探等传统手段，对洪家渡电站左坝肩下游老鹰嘴危岩体稳定性进行定性、半定量及定量分析，并根据碳酸盐岩地区工程特点对评价标准进行改良调整。研究表明，老鹰嘴危岩体长 27.1m、厚度 14.1m、下侧岩腔发育深度 5.5m，体积约为 2200m3，属大型危岩体，多种分析方法表明该危岩体整体稳定性差，同时在暴雨或扰动情况下存在沿层面局部逐层剥落破坏的可能，可能存在逐层剥落—坠落式、滑移—崩落式及拉裂—坠落式三种破坏模式。本文通过人机交互识别危岩体边界条件，采用多种分析方法对危岩体稳定性进行分析，为高陡边坡危岩体稳定分析提供较为快速便捷的解决方案，以期对类似其他工程有所借鉴意义。
发布时间：2026-01-28
412. 复合生态格构锚固系统护岸的抗冲蚀效果研究
摘要： 河道生态系统中的河岸侵蚀和降雨冲刷问题备受关注。为提高边坡稳定性并兼顾生态治理，本研究提出了一种复合生态格构锚固系统(Composite Ecological Lattice-Anchoring System，CELAS)，并对其在河岸坡面防护中的效果进行了研究。实验依托平陆运河工程，采用野外实地调查、自制水槽冲刷实验和降雨模拟实验，比较分析了不同防护结构、植被类型等多种影响因素，探讨CELAS在护岸中的抗冲刷效果及其作用机制。研究结果表明，CELAS 的抗水流冲刷能力比单纯植草模型和 HPTRM 网加筋植草模型提高了 13.75%-27.37%，其应对植被密度变化的能力是单纯植草模型的两倍。此外，CELAS在抗雨水冲刷方面表现更为稳定，累计冲刷量减少幅度高达 92.75%。在水流和降雨冲刷过程中，CELAS通过格构分割坡面区域，减少了水流和雨水对坡面的冲刷与侵蚀面积，降低了径流入渗量;HPTRM 网增大了坡面的粗糙度，减缓了径流速度，削弱了坡面径流对土壤颗粒的搬运能力;同时，植被根系起到了减缓土壤颗粒运移速度的作用，进一步减少了水土流失。因此，CELAS通过格构、HPTRM网和植被的结合，极大增强了土体表面的防护效果，有效提高了边坡的抗冲刷能力。
发布时间：2026-01-28
413. 降雨作用下复合生态格构锚固系统防护膨胀土边坡抗冲刷和变形效果研究
摘要： 降雨产生的径流冲蚀和水分入渗易引发膨胀土边坡滑坡、溜塌。为了解决这一问题的同时兼顾生态效益，本研究提出一种复合生态格构锚固系统(CELAS)用于防护膨胀土边坡。该护坡系统由格构、锚杆、高性能植被保护垫(HPTRM)及护坡植被组成。基于室内人工模拟降雨技术，分别开展以降雨冲刷为主的短时强降雨边坡模型试验和以降雨入渗为主的小雨强、长历时强降雨边坡模型试验。通过实时监测及对比分析等研究手段，系统地探究降雨作用下应用CELAS防护膨胀土边坡的抗冲刷和变形效果及作用机制。结果表明，CELAS能有效阻滞坡面径流，在不同降雨强度和不同坡度条件下均能减少坡面径流的产生，降低径流对坡面的侵蚀，防护效果随降雨强度和坡度的增大而减弱。CELAS能有效降低坡面冲刷量，在不同降雨强度和不同坡度条件下，CELAS 的坡面冲刷量均不超过无防护坡的 10%，随降雨强度的增大而减小，随坡度的增加先增大后减小。CELAS能有效降低水分变化引起的胀缩变形，在持续降雨过程中，CELAS能有效的约束膨胀土边坡变形。而在降雨后的蒸发期间，CELAS发挥良好的保水作用，减弱了水分散失引起的膨胀土边坡剧烈收缩。CELAS 在有效约束膨胀土边坡变形的同时容许发生微小变形以释放边坡内部的膨胀潜势，并将剩余的膨胀力经由锚固体传递给深层土体，形成了对边坡的浅层约束和深层锚固。
发布时间：2026-01-28
414. Optimization of pipe circuits in energy tunnels
摘要： Geothermal energy is a kind of green and renewable energy.Conventionally,ground source heat pumps can be used to harvest geothermal energy from the subsurface.To reduce the initial investment,a good solution is to use tunnel linings as heat exchangers to extract/dump heat.This special infrastructure is called an energy tunnel.In addition to the thermal performance,the impact of pipe network configuration on thermal efficiency is still challenging in the design of energy tunnels.To solve this problem,this study makes the first attempt to carry out research on the optimization of pipe circuits in energy tunnels by a series of numerical analyses.A fully coupled thermo-hydraulic 3D finite element model is established to investigate the response of tunnel-soil interaction under cyclical thermal loading(initial soil temperature varies from 8?Cto 18?C),as well as the thermal transient interactions among air,absorber pipe,tunnel linings and ground,to quantify the amount of useful heat that can be extracted from the tunnel and the ground.On the other hand,the influence of 3 various heat-carrying pipes layout is also investigated.It is found that higher heat transfer efficiency can be obtained when the entrance and exit of pipelines are located below the tunnel in the study.The spatial location of pipelines will also affect the exchanged heat output.
发布时间：2026-01-28
415. 基于BIM和GIS的超前地质预报可视化方法
摘要： 当前超前地质预报通常采用书面报告的形式呈现，直观性差，信息获取效率低。为了解决这一问题，提出了一种基于BM和G1S的超前地质预报可视化方法。该方法以GIS和BIM模型为载体，结合现场施工进度数据，将超前地质预报数据在二维和三维视图中进行动态表达，提高了获取超前地质预报信息的效率。根据该方法基于微服务的基本框架，开发了超前地质预报可视化系统，该系统多角度、全方位地展示超前地质预报信息，可有效地辅助现场施工，保障施工安全。
发布时间：2026-01-28
416. 基于深度学习的空间变异性土体中隧道水平收敛安全系数计算
摘要： 为提升随机有限元法用于计算空间变异土体中隧道水平收敛安全系数的效率，提出一种空间注意力-卷积神经网络作为随机有限元的代理模型。该代理模型以具有空间变异性的土体参数为输入，以隧道水平收敛安全系数为输出，从随机有限元生成的少量样本中学习土体参数随机场与隧道水平收敛安全系数间的关系，进而在更多样本上代替随机有限元方法进行安全系数的计算。以某上海地铁隧道水平收敛安全系数计算问题为例测试该代理模型，结果表明:代理模型与随机有限元计算的隧道水平收敛平均安全系数间的相对误差小于2%;代理模型与随机有限元计算的安全系数间的MAPE、RMSE、MAE分别小于 10%、0.12、0.10，R2大于 0.8，可以满足工程准确度需求;同时，相比于随机有限元算法，代理模型的计算效率提升约 880倍。
发布时间：2026-01-28
417. 基于模糊二维云概率模型的隧道突水涌泥动态风险评估
摘要： 由于隧道施工与隧道水环境的的复杂性、不确定性和动态性，本文结合二维云模型和模糊数学的理论，通过概率的算法构建突水涌泥风险动态评估模型。该模型考虑风险的后果严重程度和可能性两个维度，通过构建模糊数学正态分布隶属度函数将传统的风险矩阵进行定量转换。本文对二维云模型进行改进，利用偏离度代替隶属度，根据采集的多源数据和专家系统生成云滴，通过云滴的分布情况来反映风险的不确定性，量化风险概率，进而判定风险等级和预警状态。该方法可随着隧道施工进行，孕险环境信息的更新动态评估隧道施工突泥涌水的风险。将该方法应用到一个具体的高速公路隧道案例当中验证了该方法的可行性。
发布时间：2026-01-28
418. 考虑材料劣化的衬砌结构时变可靠度研究
摘要： 目标可靠度是结构在使用起始时刻最低可靠度，是结构可靠性的重要指标。依据使用年限内允许的累积失效概率与原设计年限一致的原则，建立目标可靠度动态计算方法。基于碳化下混凝土抗压强度衰减模型及碳化和氯离子侵蚀下衬砌钢筋锈蚀的钢筋-混凝土黏结力下降模型，建立衬砌时变抗弯和抗极限承载力时变概率模型。基于概率统计理论，计算考虑劣化的不同失效模式下结构失效概率和可靠度，并对失效模式的相关性进行分析，得出衬砌结构的控制失效模式。最后通过时变目标可靠度与时变结构可靠度的对比，进行结构的安全性分析。研究表明衬砌的抗弯和抗压失效模式的相关性系数在 0.94 左右，衬砌结构失效模式主要由抗弯失效决定。
发布时间：2026-01-28
419. 基于横向力学模型的盾构隧道病害评价指标重要性分析
摘要： 盾构隧道由于其处于地下，周围地层条件比较敏感，环境因素多变，一旦发生破坏不易维修或更换，因此选取合适的评价指标对盾构隧道服役性能进行服役性能评价十分重要，其中服役性能评价指标的初始权重的确定需要依赖于各评价指标的相对重要性比较。传统的隧道服役性能评价方法中评价指标的初始权重多依据历史数据统计分析和专家经验等方法，主观性较强，缺乏力学模型上的论证。因此本文基于力学层次，从盾构隧道横向力学模型方面对评价指标对结构状态的影响机理进行研究阐述，从而较为准确的得到各评价指标的相对重要性，相对重要性排序依次为渗漏水、剥落、裂缝。
发布时间：2026-01-28
420. 考虑材料劣化的山岭公路隧道长期服役性能评价
摘要： 长期运营隧道性能退化、结构病害等问题对隧道安全运营产生威胁。基于长期运营状态下隧道服役性能的研究现状，依托宁芜高速黄梅山隧道拆除工程得到的病害检测及样本测试结果，建立了考虑时变效应的山岭公路隧道长期服役性能评价方法。首先，考虑山岭公路隧道的时变效应，将钢筋锈蚀和混凝土劣化因素的衬砌抗弯刚度劣化模型纳入评价对象当中，创建的长期服役性能评价体系指标集包括渗漏水面积、二衬厚度不足、裂缝长度、二衬变形、二衬受力水平和劣化指标水平。其次，确定了指标数据无量纲标准化的方法，使用了 3 标度AHP方法结合变权重函数进行指标权重的计算，并选用了正态型隶属度函数对指标隶属度向量进行计算，最1后采用两级模糊综合评价方法对指标隶属度进行合成。其中，在常权重的基础上引入变权综合法，用于处理服役性能评价过程中可能出现的非线性化和动态性等缺陷问题。最后，对黄梅山隧道 7个典型断面进行了结构服役性能评价，将常权重方法和变权重方法得到的结果与现场拆除的专家打分的结果进行对比，从差异值OR的计算结果表明所有断面OR值均小于 1，说明变权重的方法相较于常权重方法更接近专家判断，进一步验证了文中所提出的评价方法在此工程中应用的准确性与适用性。
发布时间：2026-01-28
421. 基于数字孪生的地铁车站改造
摘要： 地铁系统作为城市交通的重要组成部分，承载着巨大的乘客流量。随着城市规模的扩大和人口结构的改变，地铁车站的改造和升级成为了亟待解决的问题。本论文探讨了基于数字孪生技术的地铁车站改造，旨在实现地铁系统的可持续发展、智能化提升和人性化体验。通过问卷调研、文献检索以及车站实时数据采集等方法，结合数字孪生技术的模型构建和动态仿真，对地铁车站的环境、乘客流动和设备性能进行全面模拟，为改造方案的科学性和可行性提供了坚实基础。最后，以某市地铁车站为例详细介绍了车站布局改造和设施配置优化，充分展示了数字孪生技术在地铁升级改造中的技术优势，推动了地铁车站改造行业的数字化转型。
发布时间：2026-01-28
422. 北山地下实验室数据标准体系研究与标准化应用
摘要： 北山地下实验室项目由于其数据多样、复杂及管理要求高，需要构建标准化体系，以保障数据质量。本文介绍了本山地下实验室数据标准体系的组成，并针对其中试验数据标准提出了较为通用的标准化方法，将试验数据进行分类，通过规范性数据表标准化试验数据类型和格式，并以假定试验数据进行介绍。该方法能够有效运用于北山地下实验室试验数据标准化，对其他地下工程数据的标准化及合规性检查有借鉴意义。
发布时间：2026-01-28
423. 某深基坑开挖有限元模拟及参数敏感性分析
摘要： 运用ABAQUS有限元软件，对上海浦东地区某深基坑开挖过程进行了仿真模拟。研究了基坑开挖完成后地下连续墙的侧移规律、邻近隧道的变形规律。考虑到有限元模型中材料力学参数取值的不确定性，进行了材料力学参数取值的敏感性分析，计算了地下连续墙侧移及邻近隧道变形计算结果的变异系数，基于统计学中的皮尔逊相关系数理论得出了有限元模型中对地下连续墙侧移以及邻近隧道变形计算结果影响较大的关键材料力学参数。本文的研究成果可以为该深基坑工程实际施工时的变形控制提供有益指导。
发布时间：2026-01-28
424. Experimental Study on Dynamic Compressive Behaviors of Sand under Passive Confining Pressure.
摘要： Dynamic compressive tests of sand under passive confining pressure were carried out using a Split Hopkinson Pressure Bar(SHPB)setup.The dynamic response,energy dissipation and particle-breaking behaviors of sand subjected to high-speed impact were investigated.Sand specimens with moisture contents of 0%,2%,4%,8%,10%and 12%and relative densities of 0.1,0.5 and 0.9 were prepared.The variation in the strain rate was controlled between 90 s-1 and 500 s-1.The specimens were confined in a designed sleeve to create passive confining pressure.The experimental results show that the sand specimens were extremely sensitive to the strain rate.When the strain rate was less than 400 s-1,the stress and strain of the specimens increased with the increase in the strain rate but decreased when the strain rate exceeded 400 s-1.The peak strain and peak stress increased with the increase in the relative density.Particle breakage was aggravated with the strain rate increase.Compared with the specimen without water,the relative breakage rate of the specimen with a moisture content of 12%decreased by 30.53%when the strain rate was about 95 s-1 and by 25.44%when the strain rate was about 460 s-1.The analysis of energy dissipation revealed the essential cause of sand destruction.The specific energy absorption rate increased with the increases in the initial relative density and moisture content.
发布时间：2026-01-28
425. 宝石岭隧道水环境效应与注浆治理研究
摘要： 经济社会的高质量发展对隧道工程的环境效益提出了更高要求。以宝石岭隧道K60+160—K60+180段涌水为工程背景，首先归纳整理了隧道涌水引起的地下水位下降、地表塌陷、房屋开裂等水环境负效应;其次进行注浆参数设计和注浆施工，注浆圈厚度 4 m，浆液为1∶1水泥浆添加3%水玻璃;最后通过涌水量、地下水水位、隧道衬砌承载力检验了注浆效果。结果表明，涌水量由注浆前的 12.53 m3/(d·m)下降到 2.41 m3/(d·m)，降幅达到 80.8%;地下水水位由注浆前的大于20 m逐渐上升至约 15 m;初衬外水压力降幅达68.6%，安全系数大于2.0;可见注浆后涌水量和衬砌外水压力大幅降低，地下水位得到了恢复，注浆堵水限排的效果明显。研究成果为隧道开挖引发的水环境效应的治理提供了一定的借鉴。
发布时间：2026-01-28
426. 冰缘边坡岩体热-水-力耦合下的竞争性时效损伤机制研究
摘要： 全球气候变化下，针对冰缘边坡岩体在热(冻融循环)-水(水压波动)-力(加卸载循环)耦合作用下的时效损伤及稳定性问题，以热、水、力三因素的“竞争性时效损伤机制”为研究核心，以冰缘边坡岩体为研究对象，进行了时效损伤机制与模型研究。首先，通过开展实时同步的热-水-力耦合蠕变-疲劳交互试验，量化了冰川循环中热、水、力三因素对时效损伤的竞争性影响，揭示了冰缘边坡岩体热-水-力耦合下的时效损伤特征;同时，结合声发射，电镜扫描及核磁共振等一系列宏微观测试手段，刻画了岩体损伤演化过程中的宏微观结构演变规律，利用多场实时耦合-多阶段-多尺度的试验测试及理论分析揭示了冰川循环中热、水、力三因素的竞争性时效损伤机制;在此基础上，建立了考虑三因素竞争性时效损伤机制的差异化时效损伤模型;最后，将所提损伤模型用于了冰缘边坡岩体稳定性分析与实际应用。相关成果可为冰缘区岩体时效损伤破坏研究提供理论支撑，并服务于现阶段寒区重大工程建设。
发布时间：2026-01-28
427. 富水上软下硬地层地铁工程施工智能反馈分析方法
摘要： 富水区二元地层地铁隧道工程的地质水文条件具有复杂性和不确定性，渗流-应力与爆破耦合效应问题突出，容易诱发突水、塌方等灾害，常规的施工分析方法和技术受到限制。为此，研发了振弦、数字、光栅等多种信号传感器和自动化采集系统，建立了多因素的高斯算法(GP)-差异进化算法(DE)的时间序列预警模型。采用最小二乘向量机(LSSVM)智能机器学习算法建立了围岩级别的可靠度评价方法，实现了围岩级别的概率表达。提出了考虑循环爆破累积损伤的流固耦合围岩单元安全度(ZSI)计算方法，建立ZSI与单元渗透系数的关系表达式。针对地铁施工数据繁杂抽象问题，引入建筑信息模型(BIM)建立地铁智慧化施工平台。拓展了地铁工程相关信息的IFC存储标准，实现了BIM模型向数值模型的转化功能，集成多元信息监测预警、围岩分级可靠度评价、支护参数反馈优化算法，实现了土岩二元富水地层地铁施工超前预警与动态反馈优化调整。该施工反馈技术方法在大连地铁得到应用，进而提出并优化了二元富水地层的暗挖车站双叠合初支拱盖工法、明挖车站吊脚桩工法和区间盾构硬岩厚度识别辅助工法，为类似的复杂条件地铁工程的施工提供了有效的手段。
发布时间：2026-01-28
428. 深部井群复合动力灾害危险性评估方法研究
摘要： 随着采深的增加，煤层瓦斯压力和瓦斯含量增加，地质构造条件更加复杂，煤岩复合动力灾害发生的趋势加剧。然而对于采区和工作面的危险性评价尚未建立一套完整的体系。为此，针对煤岩复合动力灾害评价对象的模糊性，本文提出利用层次分析法(AHP)和熵权法(EWM)确定综合权重，与隶属度结合建立基于改进模糊综合评价法的复合动力灾害危险性评价，开展煤层和采区复合动力灾害危险性评价。基于扰动响应失稳理论，提出一个新的复合动力灾害评价方法—应力指数法，评价工作面的复合动力灾害危险等级。通过综合评价法和应力指数法实现煤层、采区和工作面的层次化评价，为煤岩复合动力灾害的预测与防治提供理论依据，将推动煤矿动力灾害预测与防治水平的提高，使施工更加规范，预测更加准确，防治更加有效。
发布时间：2026-01-28
429. 热-力耦合作用下煤体冲击-释能规律试验研究
摘要： 深部高地温的自发条件使影响冲击地压的重要因素即煤体冲击-释能倾向发生根本性改变，探究温度对煤体冲击-释能倾向变化规律的影响作用对煤矿冲击-发火复合动力灾害防治的具有重要意义。为此，基于煤的冲击倾向性鉴定方法开展了不同热加载煤样的单轴加载试验，探究高温煤体冲击-释能倾向的变化规律，分析不同加载速率下煤体骨架、理化性质、质量、破裂模式演化和宏观裂隙数量的变化规律和内在原因，并计算讨论了煤岩系统升温的状态及临界条件变化。研究结果表明:热加载温度对冲击倾向指数的影响存在局部增强的特征区间，且煤体抗变形能力和能量指数在特征区间也有所不同，其中，在 20-50℃区间变形模量和弹性模量上升，在150-200℃区间剩余弹性能密度和弹性应变能密度增加，而在 300℃剩余弹性能密度升高。相对地，煤体冲击倾向性总体上随温度升高而减弱，煤体弹性模量、变形模量、剩余弹性能密度、总输入能量密度、弹性应变能密度以及耗散应变能密度整体上均随着热加载温度的增加而减小。其内在原因是煤体在高温加热过程中产生CO、CO2、SO2、SO3、水蒸气、H2S、NO，以及黑色液体胶状物包括煤焦油和烃类有机物，使煤样总质量减少，且质量损失速度随温度上升为由慢到快。从系统扰动响应失稳角度看，温度升高使煤岩系统能量升高，导致系统冲击失稳的临界应力总体上随着煤体温度的升高而逐渐升高，且升高速率为由慢到快，但在温度局部特征区间存在减小的现象，综上所述，在温度的局部特征区间使煤体冲击-释能倾向增强，危险性增加，而整体连续升温则使煤体冲击-释能倾向减弱，危险性减小。此结论可为深部煤矿冲击-发火复合动力灾害工程防治奠定基础。
发布时间：2026-01-28
430. 基于应力与能量准则的煤层钻孔防冲机理研究
摘要： 煤层钻孔技术因为其泛用性强，性价比高的特点成为目前应用最广的冲击地压防治方法。以往研究认为煤层钻孔是通过将巷道围岩高应力向深部转移，以此来提高围岩的稳定性进而减少冲击地压风险，但仍缺少关于煤层钻孔在冲击地压不同阶段的防治机理研究。本文通过对不同钻孔参数的单自由面煤样进行静载压缩和动载冲击试验得出不同钻孔参数对煤体力学性质与吸能能力的影响规律，结合冲击地压发生的应力准则与发生后不发生破坏的能量准则得出煤层钻孔在冲击地压孕育与发生阶段防冲机理。结果表明:随着孔洞率(煤样钻孔体积/煤样体积)的增加，煤体的抗压强度、弹性模量和冲击能指数等力学性质降低，降低了围岩的冲击倾向性，进而减少冲击地压发生的风险，但是孔洞率增加的同时也会降低临界载荷增量，影响巷道支护体系等其他防治措施的工作效率。从能量角度分析，钻孔煤层利用煤岩破碎增加表面能和破碎后块体间发生滑动摩擦消耗外来冲击能，进而提高围岩吸能能力，可以减少冲击对巷道造成的破坏，煤体吸能能力随着孔洞率的上升而增加;结合冲击地压发生后不发生破坏的能量条件，能够得出在当前支护条件下，钻孔区域抵抗预期冲击所需孔洞率，结合孔洞率对于冲击地压发生应力条件影响规律，可以协调现场钻孔与支护参数，制定出符合能量条件与应力条件的防冲设计方案。
发布时间：2026-01-28
431. 大变形隧道软岩蠕变-应变软化耦合作用模型与围岩应力卸载规律研究
摘要： 明确高应力下软岩力学行为、构建合理软岩力学模型及围岩应力释放理论，是大变形软岩隧道稳定性分析的关键问题。基于岩石流变力学，提出一种Nonlinear弹粘性模型与粘塑性Strain Softening模型耦合的Nonlinear Burgers-Strain Softening(NBSS)模型，对软岩蠕变-应变软化耦合作用及塑性区分布规律进行分析，并推导出围岩应力特征曲线解，探明形变压力、松动压力以及湿度应力的演化机制。从围岩力学模型与压力演化机制两方面对大变形软岩隧道稳定性进行分析。研究结果表明:不同围压下泥岩粘塑性参数、峰值后软化参数响应较大，呈现非线性特征;采用FLAC 3D有限差分软件求出的泥岩加速蠕变曲线与试验曲线吻合，验证了模型的可靠性;采用NBMC模型计算得到的隧道围岩塑性区分布均匀，采用NBSS模型计算得到的塑性区范围更大，且具有明显的局部破裂特征;最后根据围岩应力特征曲线变化规律，确定围岩应力发展过程主要分为三个阶段:1)形变压力快速释放、2)湿度应力与松动压力显现、3)压力系统平衡。综合NBSS模型所表征的软岩蠕变特性、塑性区分布规律以及压力演化阶段特征，制定出软岩隧道大变形控制的优化支护参数与支护时机。该文提出的NBSS蠕变损伤模型与应力划分机制适用于研究深埋软岩隧道围岩位移场及应力场及的演化规律，对隧道软岩工程支护设计及稳定性分析具有重要的理论支撑。
发布时间：2026-01-28
432. 冲击载荷下单自由面煤块吸能特性研究
摘要： 煤层钻孔能够改变煤体的结构特性，在冲击载荷作用下，钻孔周围的煤体会发生变形破坏，吸收深部围岩释放的冲击能，降低冲击载荷对巷道支护的作用强度，保障巷道安全。研究不同钻孔参数煤样的吸能性能及规律，对优化煤层钻孔方案、防控冲击地压具有极其重要意义。本文通过自制的吸能缓冲测试系统及数字散斑分析技术，开展单自由面煤样冲击载荷压缩实验，分析钻孔后煤样的孔洞率(即单位体积煤体中钻孔体积占比)与煤样的吸能率和变形破坏特征影响规律。结果表明:无孔煤样本身具有一定的吸能性，其吸能率为 28.01%，而 0.14%孔洞率的煤样，吸能率迅速增长至 50.63%，钻孔可以明显改善煤样的吸能性;煤样的孔洞率与吸能率之间具有良好的正相关性:孔洞率越大，煤样的吸能率随之增加，当孔洞率大于0.39%后，吸能率虽然持续增加但上升的速率逐渐减缓;孔洞率相同的四孔煤样吸能率高于单孔煤样，对于三孔煤样来说，改变钻孔布置方式对煤样的吸能性能影响不大;完整煤样自由面易形成贯穿整体的竖向主裂隙，单孔煤样受到冲击瞬间首先在钻孔附近形成应力集中，并导致钻孔处出现大量裂纹，随着孔径的逐步增加，易形成从钻孔处至冲击端的竖向裂隙;多孔煤样易形成使钻孔连通的裂隙，煤样破碎程度更高，将更多的冲击能转变为表面能，提升了煤样的吸能率。
发布时间：2026-01-28
433. 螯合型湿润剂注水溶通改性煤体防冲技术研究
摘要： 煤层注水作为防治冲击地压的重要手段，但随着深部高地应力作用下，煤层坚硬，渗透率低，普通注水存在注水困难或注水效果差等难题，采用煤层注水中添加螯合型湿润剂，利用溶液中的表面活性剂与螯合剂的吸附-螯合协同作用对煤体溶通改性，提高深部低渗透煤层注水防冲效果。通过测定不同溶液浸泡后煤体含水率、孔隙结构、力学性质，揭示螯合型湿润剂对煤体饱和含水率、孔隙结构变化以及煤体抗压强度、弹性模量、冲击能量指数等力学特性变化规律;开展螯合型湿润剂煤层注水现场应用，监测注水前后煤体应力、含水率、巷道变形等变化规律，检验螯合型湿润剂煤层注水现场应用效果。结果表明:纯水浸泡煤样表面存在着较多的矿物质颗粒，存在着矿物质颗粒封堵孔隙的现象，经螯合型湿润剂浸泡后煤表面矿物质颗粒得到溶解，同时煤表面还存在着大量的溶蚀峰;螯合型湿润剂浸泡后煤体的饱和含水率为 7.8%，是纯水浸泡的 1.86倍，是表面活性剂浸泡的1.32倍，煤体的单轴抗压强度、弹性模量、冲击能指数分别为 12.7MPa、1.1GPa、12.9，与原煤相比分别降低了63%、34%、71%，与纯水浸泡煤相比分别降低了 18%、6%、21%;螯合型湿润剂煤层注水润湿范围是清水的 2 倍，4m范围内煤体含水率增量是清水的 4倍，距注水孔5m处，煤体应力下降量是清水的 3倍;在巷道贯通段螯合型湿润剂煤层注水结合大直径钻孔卸压巷道开挖后巷帮位移量下降 46%，且围岩趋于稳定时间缩短 30%。根究研究表明螯合型湿润剂能够有效提高煤层注水效果，为深部低渗透煤层注水提供有效的技术手段。
发布时间：2026-01-28
434. 基于AHP-EWM的复合动力灾害危险性评价研究
摘要： 针对煤矿冲击地压和煤与瓦斯突出复合动力灾害危险性评价中评价指标体系不完善、指标权重主观性强等问题，基于层次分析法(AHP)和熵权法(EWM)相结合的方法，提出复合动力灾害模糊综合评价法(FCE)二级评价模型。首先利用AHP确定各评价指标的主观权重，再利用EWM确定各评价指标的客观权重，最后将主客观权重进行重构获得FCE的综合权重;以我国复合动力灾害典型案例的统计分析数据为依据，确立地质影响因素、煤体性质因素和开采技术影响因素 3个一级评价指标，开采深度、断层规模指数、残余瓦斯压力等 16个二级评价指标;利用FCE构建模糊隶 力灾害危险性评价方法。本方法对各个指标的权重进行赋值，特别是将断层与褶皱规模进行量化分析。传统评价方法没有对各个指标赋予不同的权重，并且在评价时没有将冲击地压与瓦斯突出风险进行综合考虑，所以复合动力灾害评价体系更加完善，评价更加合理。选取河南某矿区的某采区为评价对象，验证评价方法的准确性。结合地质和开采数据对该矿区其他采区进行了复合动力灾害危险性评价，结果为Ⅱ级(弱危险性)，根据国家相关政策提出了相应的防治措施及参数，在工作面采掘过程中未发生复合动力灾害。
发布时间：2026-01-28
435. Triaxial Hopkinson Bar Technique and Deep Rock Dynamics
摘要： Dynamic disasters induced by deep complex high-stress and strong disturbances present a scientific challenge for deep resource development and strategic infrastructure construction.The development of three-dimensional dynamic techniques and theories for deep rock masses is crucial for efficient construction and safe operation in major engineering projects such as deep resource extraction,scientific laboratories,nuclear waste disposal,and tunnel transportation.This report provides a detailed introduction to the development of a Triaxial Hopkinson Bar(Tri-HB)system,which achieves coupling of three-directional static pre-stress and dynamic loading to capture the dynamic mechanical response of rock under multi-confining pressures and a wide range of strain rates.Based on the triaxial Hopkinson bar system,experimental methods for dynamic tension,shear,and compression of rock under uniaxial,biaxial,and triaxial stress states using the same cubic specimen are proposed.These methods explore the strain rate effect and confining pressure effect on the dynamic failure of rock.By combining high-speed photography,three-dimensional digital image correlation(3D-DIC),synchrotron-based micro-CT(μCT),and SEM observation techniques,the multi-scale damage and failure mechanisms of rock under dynamic loading are studied.The research findings reveal the mechanisms of dynamic damage,fracture,and catastrophic evolution in rock under different static-dynamic loading combinations,providing experimental and theoretical foundations for the prevention and control of dynamic disasters in deep Earth.
发布时间：2026-01-28
436. 真三轴霍普金森杆实验技术及深部岩石动力学研究
摘要： 深部复杂高应力和强扰动诱发动力灾害是深地资源开发以及战略基础设施建设面临的科学难题。发展深部岩体三维动力学实验技术与理论，对深部资源开发、科学实验室、核废料处理和隧道交通等重大工程的高效建设和健康运维至关重要。本文详细介绍岩石真三轴霍普金森杆(Triaxial Hopkinson Bar)试验系统的研发，以实现三向预静载与动载的耦合，获取多围压场、多应变率范围内岩石的动态力学响应。基于三轴霍普金森杆实验系统，提出同一方形试样的单轴、双轴和三轴应力状态下岩石的动态拉伸、剪切和压缩实验方法，探究岩石动态破坏的应变率效应和围压效应。结合高速摄像、三维数字散斑方法(3D-DIC)、同步辐射显微CT(synchrotron-based μCT)和SEM等观测技术，研究动载下岩石的多尺度损伤破坏机理。研究成果揭示了不同静-动组合形式加载下岩石的动态损伤断裂和灾变演化机理，为深地动力灾害防控提供了实验与理论基础。
发布时间：2026-01-28
437. 采空区上部变形勘察多指标联合分析方法研究
摘要： 采空区上部变形勘察手段多样，通常包括地表测绘及调查、物探、钻探、监测等，多指标联合分析方法研究主要包括:指标因子确定、单指标分析评价、多指标联合对比校验及分析、变形影响及结果判断。结合勘察手段确定的指标因子有:地表是否变形，钻孔内岩体获得率、岩体完整性指数，岩体视电阻率大小，孔内仪器变形监测数值。单指标分析评价包括:根据现场地质测绘及调查确定研究区地表疑似变形区与非变形区;通过钻孔获得研究区一定深度内岩心，计算不同深度岩心获得率及岩体完整性指数，确定评价指标影响得分大小;通过物探测试获得勘探线上一定深度内岩体视电阻率大小，通过对比未受影响区视电阻率，计算研究区物探剖面上不同位置视电阻率指标影响得分等值图;通过在研究区钻孔内布置监测仪器，通过监测数据采用内插法得到不同深度变形值大小及变形影响得分。多指标联合对比校验及分析包括:将不同指标确定的影响得分数据进行对比分析;先进行单钻孔内不同深度各指标校验，将指标得分吻合度较好区域示意出来;再根据不同钻孔内示意区域与物探剖面指标得分对比校验，取吻合度较好区域示意出来;接着将校验完成后的不同剖面与地表疑似变形范围校验，进一步确定变形区;在此基础上，对比孔内变形监测数据及监测变形影响得分，进一步确定变形范围，同时获取某一时段内孔内变形量大小，判断变形是否趋于稳定或存在增大趋势。本方法通过勘察形成判断变形影响的指标，通过对指标的联合分析及叠加，确定变形影响范围，并根据变形监测数据得到变形大小及后续变形发展趋势，可为工程建设选址及判断采空区变形影响提供一定的方法依据。
发布时间：2026-01-28
438. 藏东南某水电站枢纽区危岩体运动特征分析
摘要： 以正在开发的藏东南某水电站为例，采用野外地质调绘和无人机摄影测量对枢纽区高陡边坡危岩体进行识别，通过三维落石模拟软件RocPro3D分析潜在危岩体运动特征。研究表明:两岸发育危岩体共计 533个，其中危石、危石群、危岩体在两岸尤为发育，孤石、孤石群次之;危岩体运动特征分析表明，枢纽区危岩体破坏后，均沿着坡面滚入沟道向下运动至沟谷或入江。研究成果可直接为该水电站枢纽区危岩体防治设计提供依据，同时可加深对藏东南地区复杂地质环境条件下危岩体发育特点的认识。
发布时间：2026-01-28
439. 单轴压缩下含双椭圆缺陷岩石试样裂纹演化行为的近场动力学模拟
摘要： 荷载作用下，岩体内部裂纹、孔洞等缺陷结构的劣化、扩展和相互贯通是造成工程岩体失效和灾变的直接原因，分析缺陷结构附近的应力分布、演化规律与岩石变形特征之间的关联机制是揭示其破坏机理的重要途径。为了分析缺陷结构之间的相互作用关系和贯通扩展规律，本文将岩体内部的天然缺陷简化为含双椭圆缺陷结构的岩石试样，利用基于最大主应力和Mohr-Coulomb剪切强度准则的非常规态近场动力学(NOSB-PD)模型模拟了单轴压缩下含不同韧带角和倾角的双椭圆缺陷结构岩石试样强度特性和破裂演化行为，分析了加载过程中试样最大主应力、剪应力场的动态分布规律;确定了应力分布特征、裂纹扩展类型与缺陷结构韧带角和倾角的关系;研究了岩桥间联结破坏特征和发生机理。结果表明:岩石试样的破坏模式可以分为无裂纹贯通失效、岩桥外间接裂纹贯通失效、岩桥内单裂纹贯通失效和岩桥外拉伸裂纹贯通失效;椭圆缺陷尖端萌生的翼型裂纹会引起岩桥外最大主应力集中，进而导致韧带角为 120°和150°的缺陷岩石试样出现岩桥外拉伸裂纹贯通失效;随着倾角的增大，裂纹萌生位置由椭圆缺陷的表面向尖端转移，缺陷尖端的剪切裂纹逐渐向拉伸裂纹过渡，而缺陷表面的裂纹萌生模式恰恰相反;模拟结果与之前的试验结果吻合较好。
发布时间：2026-01-28
440. 粉煤灰基改性固碳地聚物
摘要： 随着全球气候变化的加剧，CO2 减排已成为国际社会的共识。中国作为世界上最大的碳排放国，提出了“碳达峰”和“碳中和”的目标，本研究响应这一战略需求，探索CO2 减排的新途径。研究首先分析了CO2吸附材料的关键特性，如比表面积、孔隙率和化学组成，特别是微孔孔隙率对吸附性能的影响。接着，通过实验室合成，将粉煤灰与碱性激发剂混合，引入 13X沸石和发泡剂，制备出具有高孔隙率的地聚物基固碳吸附材料。通过傅立叶红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电镜(SEM)等先进表征技术，揭示了材料的形成机理和微观结构特征。实验结果表明，所制备的固碳地聚物材料具有优异的CO2 吸附能力，其吸附性能优于传统的地聚物。此外，通过优化配方和制备工艺，材料的物理力学性能也得到了显著提升，使其更适合用于矿山采空区的充填和CO2封存。研究还探讨了材料的孔隙特征与力学性能之间的关系，为实际工程应用提供了理论依据。不仅为CO2减排提供了新的技术方案，也为矿山环境保护和资源再利用开辟了新途径。随着技术的进一步成熟和成本的降低，该方法有望在未来的碳捕集与封存(CCS)领域发挥重要作用。
发布时间：2026-01-28
441. 不同开采应力条件下煤岩能量驱动损伤机制及瓦斯渗流特征
摘要： 瓦斯渗流和煤的渐进破坏是能量驱动下常见的开采现象。全面认识煤与瓦斯共采灾变行为背后的能量驱动机制，是创新煤与瓦斯联合开采技术的基础。为此，本研究模拟了保护性煤层开采(PCM)、放顶煤开采(TCM)和无煤柱开采(NM)三种典型的开采应力演化过程，探讨了煤的能量演化和分布规律。计算结果表明，能量耗散与瓦斯渗流有很强的相关性。随着应力路径从PCM、TCM转变到NM，含气煤的峰值弹性应变能增加了 155.92%，峰值耗散能比由 51%下降到 41%。在 PCM 应力路径下，瓦斯渗流使储能减少了 13.52%，而预采卸压和增强渗透率模拟的峰值耗散能增加了 49.66%。采用累积耗散能作为损伤变量，表明 PCM储能下煤岩损伤演化程度高于其他开采方法。在能量驱动损伤机理的基础上，建立了新的煤岩渗透率模型，并与经典渗透率模型进行了比较，结果表明该模型具有良好的拟合效果。
发布时间：2026-01-28
442. Mechanical behaviors of mylonitic granite and granitic protomylonite in a deep ductile shear zone
摘要： For projects near the tectonic belt,mylonite of varying metamorphic degrees may be present.The matrix proportion of rock reflects its internal microscopic characteristics,thus it is beneficial for engineering geology to study the effect of the matrix proportion on the mechanical properties and rupture behaviors of rock.Samples of mylonitic granite and granitic protomylonite with varying matrix proportions were obtained from a ductile shear zone for a series of uniaxial compression and acoustic emission(AE)tests.The results showed that with the increase in matrix proportion,the average strength and elastic modulus of the samples increased,and the rock sample with the largest matrix proportion exhibited the maximum peak stress of 244.42 MPa,which was 45.86%greater than the average peak stress of the rock samples with the smallest matrix proportions.For the rock samples with larger matrix proportion,their mechanical parameters exhibited greater dispersion and the large-scale appearance of AE events occurred earlier,showing a relatively gradual failure process.These samples had larger accumulated AE parameter values and greater degree of failure.In contrast,for samples with smaller matrix proportions,the large-scale appearance of AE events occurred close to the peak stress,indicating that the occurrence of damage and fractures was centralized and instantaneous.These samples had lower accumulated AE parameter values and fewer cracks after failure.Additionally,for the rock samples with more matrix proportion,the average variance of the b-value was 1.1,which was lower than that of rock samples with the smallest matrix proportion(the average variance of the b-value was 3.7).Furthermore,it can be predicted that under certain stress,the failure depth around a tunnel is generally smaller when the strength of rock samples with larger matrix proportion is greater.
发布时间：2026-01-28
443. 试样内置传感器密封引出装置设计与实现
摘要： 针对岩石力学领域高温高压环境中内置传感器引出和保护问题，设计了一套传感器密封引出装置。该装置主要由垫块、限位座、压块、顶盖、套筒和环形卡箍等组成。验证试验结果表明，该装置实现了试样内部温度等参数的实时测量，保护了传感器及导线不受高温高压环境侵蚀，提高了大尺寸试样力学试验的稳定性和测试数据的准确性和可靠性。
发布时间：2026-01-28
444. 岩土力学试验系统传感器密封装置的设计及试验方法
摘要： 针对目前地球深部原位环境模拟试验中，大尺寸试样内部温度、压力参数测量困难的问题，设计了一种应用于岩土力学试验机的传感器密封装置。通过将该装置预制在试样内部并将传感器元件密封引出，避免了传感器及后端导线与高温高压环境的直接接触，可实现试样内部温度、压力参数的实时准确测量。验证试验表明，添加该装置后，并未破坏力学试验机三轴腔内部温、压及油液并存的实验环境，既为大尺寸试样力学实验的稳定测量提供了保障，又明显提升了测量数据的准确性和可靠性。鉴于该装置良好的密封性以及耐高温高压工况等特点，稍作改进可用于深海深空等复杂环境中作业，具有广阔的应用前景。
发布时间：2026-01-28
445. 考虑热水力全耦合效应的深部圆形隧道弹塑性解
摘要： 地下工程建设日益向深部热水力耦合环境发展，耦合环境下岩石的强度、围岩的开挖响应将与非耦合环境有显著区别。通过室内试验，揭示了热-水-力耦合环境下岩石强度的退化机理，获得了岩石热水力全耦合背景下岩石的强度参数、耦合参数演变方程。进而建立了热水力耦合环境围岩弹塑性求解模型。因耦合环境下硐室开挖的弹塑性求解无法仿照非耦合场下直接获得弹塑性界面上的应力状态，因此将渗透量、热通量、塑性区半径看成是需要反演的参数，通过梯度下降法数次迭代后获得热水力耦合环境下硐室开挖后围岩弹塑性解。利用工程案例和Comsol数值软件验证了模型的可靠性。研究结果表明，随着地层温度以及水压的增加，因环境变化导致的附加应力将加剧围岩的卸荷效应，对隧道稳定性计算结果产生较大的影响，因此忽略围岩的热水力耦合效应将促使工程出现不安全的计算结果。热水力耦合环境中的隧道建设应该注重注浆、隔热等措施在力学机理上对围岩稳定性控制方面的改善作用。研究结果可为热-水-力耦合环境下隧道稳定性预测提供工具，并为后续隧道支护设计提供理论支持。
发布时间：2026-01-28
446. Anisotropic mechanical properties of coal in water-immersed pillar dam:An insight from acoustic emission characterization
摘要： The safe and stable operation of underground reservoirs in coal mines is crucial for solving the coordinated exploitation of coal and water resources in western China.The infiltration of mine water significantly influences the stability of coal pillar dams.Therefore,based on the working environment of unidirectional compression and immersion of coal in the dam body,a series of laboratory tests were carried out systematically using coal from the Daliuta Coal Mine in Northwest China.The samples were taken from vertical and parallel bedding directions and soaked for 0 d,2 d,4 d,and 16 d.The variations in water absorption characteristics and internal structure of coal over water-soaking time were studied through atomic absorption spectroscopy,X-ray diffraction,and scanning electron microscopy.In addition,the uniaxial compression tests and synchronous acoustic emission monitoring obtained the failure process and mechanical properties of the samples.Finally,the time-domain and frequency-domain characteristics of acoustic emission signals were comprehensively analyzed through fractal dimension,fast Fourier transform,and cluster analysis.The results showed that the average strength of samples increased after soaked for 2 days;after soaked for 16 days,the strength and elastic modulus of the vertical bedding sample decreased by 29%and 37.4%,respectively,while those of the parallel bedding sample decreased by 45.7%and 38.9%,respectively.The mechanical properties of coal demonstrate significant anisotropy and a certain degree of water content can slightly enhance them;however,prolonged immersion significantly will diminish them by a large margin.Under uniaxial compression load,the coal samples mainly produce shear cracks,while parallel layered loading and immersion can increase the proportion of tensile cracks.In addition,the reduction of fractal dimensions in time and space characterizes the progressive failure process of coal samples;this process mainly produces high-frequency and low-amplitude acoustic emission signals.
发布时间：2026-01-28
447. 岩石单轴抗压强度的可解释性预测研究
摘要： 岩石力学特性的可解释预测对于工程设计及地质灾害预警具有重要意义，而岩石强度作为探究岩石力学特性的基础指标，合理、有效地确定其数值对岩体工程稳定性研究、设计及施工具有重要意义。基于此，本研究提出了一种基于可解释性的 AOA-Xgboost 岩石单轴抗压强度预测模型。首先，收集了350 组试验数据，采用回弹值、岩石孔隙率、点荷载强度以及P波波速等作为输入特征，以岩石单轴抗压强度作为目标响应变量，并利用阿基米德优化算法(AOA)对Xgboost模型的超参数进行优化，进而构建AOA-Xgboost预测模型，从而建立各输入变量与目标值之间的关系。同时，运用SHAP方法对模型进行可解释性分析，量化各输入特征对预测岩石单轴抗压强度的贡献。研究结果表明，经超参数优化的可解释性Xgboost模型能够较好地拟合岩石单轴抗压强度，并可通过SHAP分析对模型进行解释，量化了每个输入参数的贡献情况，研究成果可为预测岩土工程关键参数及解析岩石力学基础特性的内在机理提供借鉴与参考。
发布时间：2026-01-28
448. 基于钻孔与通用椭圆DFN体视学关系的岩体三维裂隙密度估计
摘要： 岩体内部复杂裂隙网络控制着深部岩体的变形、破坏和强度。三维裂隙密度是评估岩体强度和围岩分级的重要参数之一。本文首先基于全变量参数的椭圆裂隙模型，从体视学的角度建立了空间三维裂隙网络与钻孔的数学交切关系，通过修正钻孔直径的影响提出了岩体三维裂隙密度的准确计算方法。通过蒙特卡洛模拟验证理论正确性和适用性，进一步开展不同裂隙参数对三维裂隙密度影响的敏感性分析。除此之外，通过与常规基于圆盘模型或椭圆模型评估三维裂隙密度方法比较，发现随着钻孔直径的增加，误差呈幂函数增加，并且圆盘模型的误差比椭圆模型误差大。最终将该方法应用于铁路隧道工程中，计算获得掌子面前方岩体的三维裂隙密度，为深部岩体质量评价提供参数支撑，保障深部工程安全有效建设。
发布时间：2026-01-28
449. 热-水-力耦合作用下深部花岗岩的力学性能及劣化破裂特征
摘要： 为了全面探究深层热-水-力(THM)耦合环境下岩石的劣化破裂情况，在THM耦合条件下对深部环境下钻探的花岗岩进行了实时声发射(AE)监测的三轴实验。建立了花岗岩在THM耦合条件下考虑多种矿物组合的简化热破裂模型。提出了一种改进的滑动翼裂纹模型，用于研究偏应力作用下花岗岩在THM耦合条件下的微裂纹扩展。结果表明，随着温度和孔隙水压力的升高，弹性模量先增大后减小，峰值强度逐渐减小，峰后破坏过程中声发射活动增加，破坏模式逐渐由Y型剪切向拉剪破坏模式过渡。花岗岩在THM耦合条件下的热破裂临界温度为76℃～100℃，提高孔隙水压力可以促进热裂缝的发生，而围压可以起到抑制作用。裂纹扩展长度随孔隙水压力和温度的升高而增大，但在 100℃范围内温度的影响很弱，在 100℃范围内，随着温度的升高内摩擦角增大，但内聚力减小，THM耦合条件下深部花岗岩的损伤劣化是高温水-岩相互作用、热破裂和孔隙水压力共同作用的结果。这些研究成果为深埋围岩劣化破裂范围的预测和稳定性评价提供了有意义的参考。
发布时间：2026-01-28
450. 能源管片热传导解析计算模型研究
摘要： 为研究能源管片在热力耦合作用下的热力学特性，对能源管片建立了解析传热模型。通过上海银都路现场试验测试数据对解析传热模型进行了验证，表明所提出的解析传热模型具有较快的计算速度和较高的计算精度。在此基础上，进一步研究了不同影响因素对能源管片热力学特性的影响。在此基础上，进一步研究了不同影响因素对能源管片热力学特性的影响，揭示能源管片在不同工况条件下的热力学特性规律，为更广泛应用这一地下能源结构形式提供一定的理论基础。
发布时间：2026-01-28
451. 能源桩轴向变形机制及桩侧荷载传递函数
摘要： 本文通过原位试验和数值模拟的方法分析了能源桩轴向变形机制，发现桩身轴力中性点是桩土附加位移方向发生改变的转折点，以中性点为分界，桩土接触面同时存在加载和卸载的过程。目前，能源桩大多还是采用放大安全系数的方法进行设计，这种设计方法不仅会增加桩的尺寸和建造成本，而且过高的安全系数可能影响桩正常的承载功能。因此，本文在理解能源桩桩土作用机制的基础上，基于荷载传递法提出了一种大剪切位移条件下的土-结构接触面软化剪切模型，该模型能够很好地模拟不同条件下的接触面剪切-位移关系，比较准确地定量计算接触面的软化特征。目前大部分学者通过原位试验和有限元法研究了温度变化对能源桩桩身应力和侧摩阻力的影响，研究结果表明，采用简单的放大安全系数的方法设计桩基础不仅会增加桩的尺寸和建造成本，而且过高的安全系数可能会影响桩基础的正常使用。因此，迫切需要在理解能源桩桩土作用机制的基础上，提出一种能源桩运行工况下的内力计算方法，为能源桩结构设计提供理论依据。本文根据能源桩轴向温度变形特点，提出了一种基于荷载传递法的能源桩内力和位移计算方法，同时给出了具体的算法，并通过该算法开展了实例研究分析。
发布时间：2026-01-28
452. 基于锦屏区域不同深度多物理场原位观测研究
摘要： 以深度换空间，向深部要资源是我国深地探测领域的目标之一。深地科学规律的探测与揭示以及深地资源空间的开发利用成为深地科学领域探索的重要方向。深地原位环境相比于地表具有明显的观测环境优势，利用深地空间的低扰动、低噪音，大空间环境可实现深地原位多物理场的高精度观测。依托中国锦屏地下极深洞室群(最大埋深 2400m)和区域地表点位开展了不同深度多物理场原位观测研究。研究结果表明，深地原位探测信号受地表效应影响减弱，更能反映深地岩体真实演化过程;埋深 2400m的湿度水平高于埋深 1900 m，与工程现场渗水程度密切相关，湿度波动范围均在4%以内，不同深度的温度变化波动范围在 0.5℃以内，不同深度的气压变化呈日周期变化规律，不同深度的温度、湿度、气压的整体变化趋势一致;振动背景噪声在低频段深地-地表差异约 60dB，在高频段差异相对较小约 20dB;深部地磁观测会受到工程支护结构、部分建设材料和洞室交通运行的感应磁影响。研究结果初步探索了深地原位观测数据的清洗和去噪方法，揭示了锦屏深地原位多物理场变化规律，对锦屏深地空间利用和运营提供直接工程响应指导，为我国深地空间探测技术提供一定的参考价值。
发布时间：2026-01-28
453. Mechanical degradation in granite induced by long-term exposure to deep in situ coupling environments
摘要： Deep in situ coupling environments,characterized by high-geostress,geotemperature,and water pressure,play an important role in rock degradation through two potential means:(1)Short-term coupling effects can accelerate the damage evolution during rock failure;(2)Long-term exposure to in situ coupling environments may degrade the physical and mechanical properties of rocks.While extensive research has been devoted to the former,the latter remains completely unexplored.Aiming at this,this study proposes an experimental method and apparatus to characterize how long-term exposure to in situ coupling environments influences the mechanical properties of a typical granite.The long-term effects of various in situ coupling environments,typically at depths of 800,1200,1600,2000,and 2400 meters in the study area,on rock mechanics are quantitatively investigated through a series of long-term in situ environmental retention tests and subsequent uniaxial compression experiments.A reduction in uniaxial compression strength of about 3.7%-13.5%is observed in granite due to the long-term exposure to the coupling environments at depths of 800-2400 meters compared to its natural state;and long-term exposure to the coupling environments at greater depths generally degrades both the strength and stiffness of the studied granite more severely,along with more plasticity.Prolonged exposure to in situ coupling environments also significantly influences the microcracking and failure patterns.It amplifies the tendency for tensile microcracking within granite,leading to a more uniform failure pattern with reduced microfractures.Deeper insights unveil the mechanisms driving the mechanical deterioration in granite,primarily induced by feldspar dissolution,microcrack propagation,and physical erosion facilitated by high-temperature and high-pressure water.Furthermore,this mechanical degradation exacerbates the failure depths of tunnel rock masses,with a more pronounced effect as tunnel depth and radius increase.
发布时间：2026-01-28
454. Analytical Solution and Factors Influencing the Tunnel Plastic Zone under a Nonuniform Stress Field
摘要： The size of the plastic zone around a tunnel is a crucial parameter for determining the surrounding rock stability.In actual cases,the initial rock environment is dominated by a nonuniform stress field,especially in regions with high tectonic stresses.To explore the plastic zone distribution in tunnel surrounding rock under a nonuniform stress field,a new analytical solution for the plastic zone radius is proposed,and the reliability of the analytical results is verified with FLAC3D.Moreover,the influence of initial stress and rock mass parameters on the plastic zone distribution is explored.Finally,the presented solution is verified with several existing engineering cases.The results show that under a nonuniform stress field,the cohesion,friction angle,and vertical stress strongly affect the plastic zone size and that the lateral pressure coefficient dominates the plastic zone shape.The average error of the size of the plastic zone determined with the new analytical method is 14.6%,which is 36.1%and 49.9%more accurate than that of the point criterion method and the stress construction method,respectively.This study offers a valuable reference for predicting the plastic zone distribution and guiding tunnel engineering support for nonuniform stress fields.
发布时间：2026-01-28
455. 关退煤矿软岩地下空间压缩空气储能模型试验系统开发及其应用
摘要： 压缩空气储能是关退煤矿地下空间资源有前景的规模化利用方式，但当前对高气压作用下煤矿软岩储气库复合结构受力、变形规律认识不清，严重制约了其发展。为此，本文研制一套模拟煤矿软岩地下空间压气储能的大型模型试验系统，介绍了模型试验系统研制的理论基础、系统的组成和功能。该模型试验系统主要由电液伺服大型真三轴加载平台、高气压加载控制系统、储能硐室复合结构模拟系统以及数据监测系统组成。其中，电液伺服大型真三轴加载平台用以模拟初始地应力;高气压加载控制系统，由空气压缩机、高压气罐、控制系统、高压管路、压力阀和压力表等组成，用于精准控制充放气;储能硐室复合结构模拟系统，基于相似理论，模拟软岩-配筋混凝土内衬-滑移层-密封层组成的复合结构;数据监测系统，包括应变、压力和温度等传感器、光纤线缆，以及配套的数据采集分析仪器、软件，用于监测试验过程关键参量演化信息。针对曹庄煤矿压缩空气储能科研需求，开展了不同地应力组合、循环充放气以及高压保持等工况下的模型试验。结果表明，该试验系统可以获得不同工况下压气储能硐室复合结构的受力和变形规律，是开展进一步研究的有力工具。
发布时间：2026-01-28
456. 生物炭对高含水率土压缩性的影响
摘要： 本研究探讨了生物炭应用在填海填土中改善高含水率土压缩性的潜力，分析了生物炭含量、初始含水率(w0)和生物炭饱和度对生物炭处理高含水率土压缩行为的影响。结果表明，未经处理的生物炭(原生物炭)和经水饱和的生物炭(饱和生物炭)的加入均显著提高重塑屈服应力(σ′yr)，降低σ′yr处的孔隙比(eyr)。与饱和生物炭相比，原生物炭表现出较高的σ′yr和较低的eyr值，这主要是由于原生物炭具有较大吸水潜力。生物炭引起σ′yr和eyr的变化可归因于初始空隙比(e0)降低和液限空隙比(eL)增加，这可以用不含生物炭的重塑土的经验方程进行有效地归一化。此外，压缩参数(e*100 和 C*C)随生物炭含量增加和初始含水率降低呈减小趋势。与含有原生物炭的土体相比，含饱和生物炭的土体显示出更高e*100和C*C值。e*100 和C*C的变化与不含生物炭重塑土的经验方程吻合较好，表明生物炭引起的压缩性变化取决于物理性质(e0 和eL)的变化，与在不含生物炭的重塑土中观察的模式相似。因此，通过将孔隙指数引入ICL或EICL，可以有效地归一化生物炭处理土屈服后的压缩曲线，表明其在预测生物炭填海土压缩性方面具有实际适用性。这些发现表明生物炭处理后的高含水率土具有良好的岩土力学性能，适合在填海填料或垃圾填埋场中进行应用。
发布时间：2026-01-28
457. 考虑高性能吸水树脂影响的高含水率泥浆土的压缩性状
摘要： 在高含水率疏浚泥浆的复垦工程中，高效脱水起着至关重要的作用。高吸水性聚合物(SAP)以其优异的吸水能力而闻名，已成为一种潜在的环保高效脱水剂，可用于大规模的浆料脱水。本研究的目的是研究SAP处理高含水率疏浚泥浆后作为回填土的压缩特性。从 1.5 kPa的低有效应力开始，对疏浚泥浆与SAP的混合物开展一系列一维固结试验。结果表明，SAP对SAP-泥浆混合物的原始压缩行为有显著影响，主要归因于土壤结构的改变以及混合物中“表观结构”的形成。影响 SAP-浆料混合物重塑屈服应力(σ'yr)和屈服孔隙比(eyr)的存在着关键因素:(1)由初始孔隙比(eeq0)和液限孔隙比(eL)的引起的变化，可按照重塑土中无SAP进行考虑;(2)由SAP引起的“表观结构”变化，通过与SAP膨胀力相关的参数进行量化。当有效垂直应力σ'v接近σ'yr时，“表观土结构”的损失表现为 1-2%SAP时的突然损失和 3%SAP时的逐渐损失和显著变形两种模式。当“表观结构”消失后，不同SAP含量的浆体压缩曲线可通过固有压缩曲线进行有效归一化。在考虑了eeq0 和e L变化的情况下，SAP-浆料混合料的本征压缩指数Cc*与重构土的变化具有较好的相关性。SAP含量对压缩参数e100*有显著的影响，当SAP含量为 1%和 2%时，压缩参数e100*增大，当SAP含量为 3%时，压缩参数e100*减小。基于回归分析，提出了一个新的经验方程，用于规范SAP-料浆混合料e100*随eeq0 和e L的变化。这些研究结果强调了 SAP 对高含水量泥浆土不利特性的实质性改善，为利用疏浚土作为回填材料提供了有价值的理论和实践支持。
发布时间：2026-01-28
458. 筋箍预应力废弃泥固化桩复合地基承载力模型试验研究
摘要： 本研究介绍了一种筋箍预应力废弃泥固化桩成桩技术，以应对基础设施、城市化和地下空间开发过程中产生的废弃泥浆和疏浚土带来的挑战。通过室内模型试验，评价了预应力和土工格栅对筋箍预应力废弃泥固化桩复合地基承载力的影响。结果表明，与非土工格栅桩复合地基相比，预应力和非土工格栅桩复合地基在后期均表现出增强的承载能力，约提高了 25.89%。此外，土工格栅的存在有效地降低了复合地基在不同荷载下的沉降。使用土工格栅包裹预应力废弃泥固化桩有利于荷载向下传递，抑制侧向膨胀变形，缓解桩身开裂，提高承载力。因此，本研究建立了筋箍预应力废弃泥固化桩复合地基的承载力计算方程。参数分析表明，筋箍预应力废弃泥固化桩的土工格栅抗拉强度越高、纵横比越小、粘聚力越大、桩填料的内摩擦角越大，有助于提高水泥浆加固桩的承载力。总之，本研究评估筋箍预应力废弃泥固化桩成桩技术的可行性以及相关参数对筋箍预应力废弃泥固化桩复合地基承载力的影响。为实际工程应用、推进绿色交通和促进可持续发展提供了理论依据。
发布时间：2026-01-28
459. 基于叠加集合模型的地铁沿线区域三维地质建模
摘要： 本文提出了一种基于叠加集合技术的区域三维地质建模方法，以克服大型线性地下工程中钻孔数据稀少的难题。该方法将三维地质建模问题转化为地下空间网格单元框架内的地层属性分类问题。钻孔数据经过预处理，并使用五种不同的机器学习算法通过堆叠法进行训练。然后对建模后的区域单元进行分类，形成区域三维网格地质模型。为证明该模型的有效性，对徐州地铁沿线 324平方公里的区域进行了案例研究。研究结果表明，总体预测准确率为85.4%。然而，由于钻孔数据有限，对溶洞等影响施工风险的关键地层的预测精度仅为 4.3%。为解决这一问题，提出了一种基于合成少数超采样技术(SMOTE)算法的超采样技术。该技术有效地增加了稀疏地层样本的数量，将溶洞的预测精度显著提高到 65.4%。此外，本研究还分析了采样距离对模型精度的影响。研究发现，采样间隔越小，预测精度越高，但同时也会增加计算资源和时间成本。此外，地层的数量也会对预测精度产生负面影响。为减轻这种影响，建议合并不太重要的地层，以减少计算时间。对于溶洞等对施工风险有重大影响的关键地层，建议采用SMOTE技术进一步现场取样或超量取样。
发布时间：2026-01-28
460. 南京市新街口地区城市地下空间低碳效应定量分析
摘要： 开发城市地下空间已成为大城市扩张和减少碳排放的重要选择。然而，目前缺乏对地下空间低碳效应的定量分析。本研究提出了一种量化城市地下空间低碳容量和碳排放量的方法，并研究了不同开发强度下的动态关系。利用 2006 年以来的地下空间开发数据，在南京新街口地区进行了案例研究。结果表明，在开发初期，地下空间的低碳容量低于碳排放量。然而，随着时间的推移，二氧化碳净排放量会逐渐减少，最终达到零碳排放。实现零碳排放的时间取决于地下开发强度和社会经济因素。在不考虑社会经济影响的情况下，地下空间开发强度越高，实现零碳排放的时间就越快。然而，过高的地下空间开发强度会导致较高的空置率，对低碳能力产生负面影响，推迟实现零碳排放的时间。因此，可以确定地下空间的最佳开发强度，以尽量缩短实现零碳排放所需的时间。此外，本研究基于零碳排放分析，建立了最佳开发强度与城市经济指标(即本研究中的民用机动车)之间的定量关系。这些研究结果为在地下空间开发中更快实现碳中和提供了有价值的见解，并为未来的城市规划战略提供了参考。
发布时间：2026-01-28
461. 黏粒含量对红黏土力学、崩解及渗透性质的影响研究
摘要： 为了研究黏粒含量对红黏土力学、崩解及渗透性质的影响，以桂林红黏土为研究对象，利用净水沉降原理从红黏土中制取黏粒，通过向红黏土中掺入黏粒来控制黏粒含量，进行三轴压缩试验、崩解试验和变水头渗透试验，对不同黏粒含量红黏土的应力-应变曲线、抗剪强度指标、崩解现象、渗透系数进行分析。试验结果表明:不同黏粒含量的红黏土应力-应变曲线均为应变软化型;随着黏粒含量的增加，红黏土的黏聚力呈上升趋势，而内摩擦角呈下降趋势;不同黏粒含量红黏土崩解时间-崩解量曲线均表现为“S”型特征;随着黏粒含量的增加，红黏土的崩解时间逐渐增加，渗透系数逐渐减小。由机理分析可知，由于黏粒的聚沉作用，土中的黏粒增加，会增强土颗粒之间的粘结作用。黏粒会以不同的形式填充土体内部的孔隙和裂隙，减小土体颗粒之间的摩擦系数，减弱水分对土体的渗透作用。综上所述，黏粒可以增强红黏土的抗剪强度、水稳定性和抗渗能力。上述研究成果为红黏土地区的工程建设和红黏土改良提供参考具有重要意义。
发布时间：2026-01-28
462. 珊瑚钙质砂导热系数测定及预测模型研究
摘要： 海洋岩土工程中公路路面、输油输气管道等都涉及珊瑚钙质砂的导热性能，其影响着周围土体的传热过程，是分析地层能量平衡、温度分布等问题的关键因素。实际地层具有不均性和复杂多变性，利用预测模型快速且较为准确的计算出珊瑚钙质砂导热系数可以为实际工程设计和施工提供参考。本文利用热探针法测得了不同含水率条件下珊瑚钙质砂的导热系数，采用Johansen模型和Chen模型对珊瑚钙质砂的导热系数进行了预测计算，并结合试验实测值对模型参数进行修正，尝试寻找出合适的预测模型对珊瑚钙质砂导热系数进行有效的模拟计算。研究结果表明:珊瑚钙质砂的导热系数随含水率的增加呈现出线性递增趋势;Johansen模型和Chen模型的预测值均与试验实测值存在较大偏差;改进的Johansen模型和Chen模型预测值均与试验实测值较为接近，均方根误差值(Root-mean-square error)在 0.05 以下，可用来预测不同含水率、干密度珊瑚钙质砂的导热系数，且计算精度较高。
发布时间：2026-01-28
463. 土中结合水含量对红黏土热导率的影响
摘要： 以广西地区2种红黏土为研究对象，基于等温吸附试验确定了红黏土吸附结合水的类型及含量，通过压汞试验从微观角度解释 2种红黏土吸附结合水量不同的本质原因;在此基础上，利用热探针法测出 2种红黏土试样在不同含水率条件下的热导率，探讨土中结合水含量对红黏土热导率的影响规律。试验结果表明:桂林红黏土和柳州红黏土中的吸附结合水总量分别为 22.417%和 10.957%，前者约为后者的 2倍，其本质原因主要在于 2种红黏土中矿物成分的差异;桂林红黏土比柳州红黏土具有更多的小孔隙含量，其孔隙率高，比表面积大，吸附结合水的能力强;2 种红黏土的热导率随结合水含量的递增而增加，热导率与结合水含量具有显著的线性正相关关系;结合水含量对热导率的影响可以归结于土中结合水膜和“液桥”作用两个方面。
发布时间：2026-01-28
464. Comparison of natural breaks method and frequency ratio dividing attribute intervals for landslide susceptibility mapping
摘要： Producing reliable landslide susceptibility maps is crucial for effective landslide prevention.However,previous studies have placed less emphasis on the technique for dividing attribute intervals of evaluation factors when assessing landslide susceptibility.This study aims to compare the influences of the natural breaks method and the frequency ratio method(FR)as techniques for dividing attribute intervals of continuous evaluation factors.Additionally,different susceptibility assessment models,including frequency ratio(FR),frequency ratio coupled with analytic hierarchy process(FR-AHP),frequency ratio coupled with BP neural network(FR-BP),and frequency ratio coupled with mean impact value and BP neural network(FR-MIV-BP)were utilized to explore landslide susceptibility in Huichang County and its surrounding areas.Based on field investigations and correlation analysis,ten evaluation factors were selected,comprising land use,lithology,plan curvature,profile curvature,slope,aspect,elevation,distance to fault,distance to road,and normalized vegetation index(NDVI).Finally,the uncertainties were tested using receiver operating characteristic curves(ROC)and the distribution law of susceptibility index.The results indicated that the FR method yielded higher accuracy than the natural breaks method in dividing attribute intervals.The MIV algorithm optimized BP neural network demonstrated a 0.7%to 0.8%improvement compared to the traditional BP neural network.The FR-MIV-BP models exhibited smaller mean values and larger standard deviations for the landslide susceptibility index,suggesting better alignment with the actual landslide distribution features.This study has important implications for selecting evaluation factor division methods and appropriate models,providing valuable landslide susceptibility mapping for disaster prevention in Huichang County and its surrounding areas.
发布时间：2026-01-28
465. Preliminary investigation on catastrophic flow-like loess landslides induced by heavy rainfall in Northwest China
摘要： Catastrophic rainfall-induced loess landslide has long been a major concern in Northwest China,and this situation has been exacerbated recently due to the warming and humidity change along with the westward and northward movement of the 400 mm isohyet in China.In the past decade,rainfall-induced catastrophic landslides frequently occurred in Northwest China.In July 2013,three successions of rainstorms with daily precipitation higher than 100 mm struck Tianshui,Gansu,Northwest China and the ensuing thousands of shallow loess landslides resulted in 25 fatalities and the economic loss of 8.275 billion RMB.Generally,clustered rainfall-induced loess landslides are characterized by small scale,wide occurrence,unascertainable distribution,imperceptible pre-failure deformation,and frequent occurrence with severe destruction.However,large(even giant)loess landslides could be triggered in these events as well and the disintegrated loess can rapidly transform to flow-like loess landslides or even loess mud flows.Different from cascades of shallow loess landslides induced by heavy precipitation,large loess landslides induced heavy rainstorms are generally characterized by relatively deep sliding surface,large volume,and amplified disaster effect.Favorable infiltration channels such as tensile cracks and sinkholes are the prerequisite for large loess landslide occurrence as the infiltration depth of loess is limited.In addition,liquefaction sometimes appears during long and rapid motion in large loess landslides,rather than static liquefaction at the initiation stage in shallow loess landslides induced by rainfall.
发布时间：2026-01-28
466. Experimental study on the failure mechanism of the Zhoujiashan landslide under the combined effect of rainfall and earthquake in Tianshui City,Northwest China
摘要： Catastrophic loess-mudstone landslides have long been a major concern in Northwest China due to the extreme weather and frequent earthquakes in history.To investigate the potential deformation feature and failure mode of the loess-mudstone landslide under the combined effect of rainfall and earthquake in the study area,the Zhoujiashan landslide was selected as the target and detailed field investigation,shaking table tests,as well as numerical analysis were conducted in this work.The test results and numerical simulation indicate that rainfall infiltration has limited impact on the overall stability as the infiltration depth is limited and the pore pressure variation pattern is consistent both in the shaking table test and numerical calculation.In terms of seismic response,the earthquake has obvious amplification effect with the inherent period of 0.2-0.4 s.Under the peak seismic conditions of 0.1 g and 0.3 g,deformation appears at the slope surface,but the overall slope will not be completely damaged.Under the seismic condition of 0.6 g,liquefaction occurred at the sliding surface due to the rise of the groundwater level,indicating that the slope was overall damaged.In this process,the overall failure mechanism of the slope is vibration liquefaction at the sliding surface,and the liquefaction position is in the middle of the landslide.The failure mode is summarized as shearing-liquefaction-slippage.This work is expected to contribute to the prevention and control of loess-mudstone landslides in northwest China.
发布时间：2026-01-28
467. Ecological membrane for slope engineering based on red bed soil
摘要： Ecological slope protection projects(such as the reinforcement of low slopes by plants and ecological restorations of the soil of high steep rocky slopes)are essential for restoring the natural environment.In this study,red bed soil and composite polymer adhesive materials were used to develop an ecological membrane for application in slope ecological protection.In addition,the basic physical and mechanical properties of the ecological membranes were studied through mechanical tests,and the slope protection and ecological restoration performance was studied through anti-erosion and plant growth tests.The results show that the ecological membrane is soft and tough,with high tensile strength.The addition of the red bed soil can enhance the strength of the ecological membrane,and the ecological membrane with 30%red bed soil has the highest tensile strength.The ecological membrane has considerable tensile deformation capability and viscosity,and the more composite polymer adhesive materials added,the greater the tensile deformation capability and viscosity.In addition,the ecological membrane can enhance the anti-erosion performance of the slope.This study clarifies the development and technology of the ecological membrane,reveals the rules of ecological membrane development,and analyzes the slope ecological protection mechanism of the ecological membrane,thereby providing theoretical and data support for its development,improvement,and application.
发布时间：2026-01-28
468. Micro-meso-macro interface correlation processes and cross-scale cascade effects in red-bed soft rocks softening
摘要： The water-rock interaction at micro-meso-macro interface is closely related to the catastrophic changes in red-bed soft rocks.The study of the correlation process and cross-cascade effect at micro-meso-macro interface of water-rock interaction is of great significance to reveal the catastrophic mechanisms of soft rocks under water reaction.At present,the research on soft rock softening mainly focuses on the external characteristics of the meso-macro interface and its cascade effect.The correlation properties and cross-scale cascade effect of micro-meso-macro interface in red-bed soft rocks are in the exploration stage and still need further improvement.To address this problem,in this study,the correlation process of water-face interaction within red-beds soft rock is established by the analysis of micro-scale chemical reaction,meso-scale physical properties and macro-scale mechanical action of interface reaction process during soft rock softening.Based on the energy flow theory and the concept of cascade,the cross-scale cascade effect during the failure process of soft rocks was analyzed.The results show that the correlation process of water-rock interface can be well explained by three factors as follow:the cation concentration of aqueous solution,proportion of pores outside the framework of soft rock particles as well as quality of soft rock disintegration.During the softening process of soft rock,the micro and macro cascade factors show a gradual increasing trend.The imperfect correlation process of water-rock interface and cross-scale problem of cascade effect during the process of soft rock softening was solved and the references for revealing the deep mechanism of soft rock softening was also provided.
发布时间：2026-01-28
469. Micro-meso-macroscale correlation mechanism of red-bed soft rocks failure within static water based on energy analysis
摘要： The purpose of the present study is to fundamentally investigate the micro-meso-macroscale correlation mechanism of red-bed soft rocks failure within static water,based on energy analysis.Through a series of experimental studies,changes in the micro-meso-macroscale characteristics of the rocks were characterised by measuring ion concentrations in and pH of water,the pore structure and crack propagation.Based on the experimental measurements,theoretical modelling of micro-meso-macroscale energy conservation was carried out to determine the micro-meso-macroscale correlation mechanism of red-bed soft rocks failure.The results show that the microscale dominant effect of red-bed soft rocks is determined as chemical effects.The failure mechanism of red-bed soft rocks under static water saturation involves chemical,physical and mechanical dominant effects at the micro-meso-macroscale.It was demonstrated that the dominant chemical effect of clay minerals and water comprises a series of chemical energy changes in the microscale water-rock interface.This can induce the energy changes in both mesophysical and macromechanical levels.During the first month after the water saturation,there was a significant decrease in Na+and K+concentrations in aqueous solution,whereas there was little change in Ca2+and Mg2+concentrations.The scanning electron microscope(SEM)images indicated an obvious change in microstructure of the red-bed soft rocks after 3 months of water saturation.A decrease in pore number and increase in total pore surface area could be seen after 6 months of water saturation.Furthermore,the theoretical results suggest that chemical effects at the microscale dominate the softening process of the rocks.During the water-rock interaction,nearly 80%of the energy dissipation results from the microscale change,and the meso-macroscale change accounts for the remaining 20%.As a uniform measure of material evolution,energy can correlate the micro-meso-macro dominant effect of red-bed soft rocks softening appropriately.
发布时间：2026-01-28
470. 游离氧化铁对红黏土热传导性能的影响
摘要： 游离氧化铁对红黏土热传导性能的影响尚不清楚。本文利用热探针法对去除游离氧化铁前后原状和压实样的热传导性能进行测试，并结合红黏土在脱、吸湿条件下微观结构特征的演化，探讨了游离氧化铁和制样方式对其热传导性能的影响机制。热传导性能试验结果表明，同条件下去铁后原状样的热传导系数比未去铁试样平均高约 29.3%，去除游离氧化铁后原状样的热传导系数在含水率变化曲线上呈现滞回减弱现象。微观试验结果表明，去铁后原状试样的孔隙数量明显少于未去铁试样，未去铁原状样存在少量孔径约为 10 μm的较大孔隙，去除游离氧化铁后原状样中较大的孔隙基本上消失。游离氧化铁对红黏土试样热传导性能的影响机制可理解为，游离氧化铁以“包膜”、“桥接”和“附着”形式将土粒或团聚体集聚胶结起来，去铁后使得部分较大团聚体分散成较小团聚体或土粒，进而会充填土中较大的孔隙，增加了土颗粒间的接触和传热路径。
发布时间：2026-01-28
471. Assessment of Mechanical Behavior and Failure Criteria under Varied Confining Pressures in Treated Calcareous Sand
摘要： Ensuring project safety for maritime geotechnical structures primarily composed of calcareous sand is crucial.Cement-based reinforcement is a promising strategy to enhance integrity and deformability,especially for overlying infrastructures in high-pressure ocean engineering.Firstly,the specimens are created by blending Portland cement and Gypsum into calcareous sand at contents of 16%and 22%and then subjected to curing periods of 7 and 3 days to explore their resistance to loading.Secondly,a triaxial consolidated drained test is conducted,applying different confining pressures ranging from 100 to 1200 kPa.This test aims to assess the mechanical behavior,strength parameters,failure criteria,and stress dilatancy behaviors of treated specimen.The results illustrating the peak shear strength points of all treated specimens display a concave nonlinear shape sloping downwards.An equation is presented to modify the mean effective stress and accommodate the influence of bonding strength.Finally,A revised criterion is formulated by integrating this equation into the failure criterion.Significantly,this refined failure criterion accurately defines the failure envelopes.An equation was established to reveal the relationship between the brittleness index and confining pressure.Additionally,two stress ratio parameters are defined based on the brittleness index to describe bonding degradation comprehensively.
发布时间：2026-01-28
472. 红黏土损伤特性及损伤演化规律试验
摘要： 基于原状红黏土三轴不排水试验，得出桂林红黏土应力-应变关系，分析了原状红黏土结构损伤特性，确定损伤变量D，并对红黏土的损伤演化规律进行分析，验证其损伤本构关系。研究结果表明:桂林原状红黏土的应力-应变关系曲线表现出理想塑性的特点;不同围区条件下，轴向应变 1.36%处可视作红黏土应变的门槛阈值，对应的应力作为应力门槛阈值;初始弹性模量和割线模量有关的变量 D 可作为损伤变量;损伤变量随主应力差的增大而增大，两者基本呈线性关系，损伤变量与轴向应变基本呈指数函数关系，表明红黏土损伤过程具有不可逆的特点;本文提出的损伤本构方程能够较好地拟合红黏土的应力-应变曲线关系，反映在不同围压条件下的红黏土结构性损伤变化规律。
发布时间：2026-01-28
473. 海水腐蚀条件下喷射混凝土力学性质演化规律研究
摘要： 为了系统研究喷射混凝土在海水腐蚀条件下的力学性质变化规律，本文以人工配制海水对喷射混凝土进行干湿循环来模拟天然海水腐蚀喷射混凝土工况，开展喷射混凝土的力学性能试验，分析水灰比、水泥用量、粉煤灰掺量、砂率、速凝剂掺量对喷射混凝土腐蚀前、后力学性能的影响规律，确定最佳配合比。结果表明:由于在腐蚀初期，腐蚀化学反应的生成物充满了喷射混凝土的空隙导致喷射混凝土更加密实，腐蚀前、后的喷射混凝土强度和动弹性模量与水泥用量呈正相关，与水灰比、砂率、速凝剂掺量呈负相关，随粉煤灰用量增加呈现先增加后减小趋势。喷射混凝土在人工海水腐蚀作用下的最佳配合比为:水灰比 0.45、水泥用量 450kg/m3、粉煤灰掺量20%、砂率45%、速凝剂掺量 3%、减水剂掺量为0.8%。
发布时间：2026-01-28
474. 吹填场地钙质砂的液化特性和液化后体变特性试验研究
摘要： 本文以南海岛礁吹填工程为背景，对取自岛礁吹填场地的钙质砂样品，开展动三轴试验，研究饱和钙质砂在循环荷载作用下的液化特性和液化后体积应变。得到如下结论:通过吹填方式获得的钙质砂与自然存在的钙质砂在微观形态和粒组成分上有一定的差异;动应力衰减会导致循环振次高于实际液化振次，给出的修正方法能较好的消除动应力衰减带来的影响;饱和钙质砂在不排水的循环荷载作用下会发生液化，密实状态下，钙质砂的抗液化强度随着有效围压的增大而降低;与其他类型的钙质砂相比，吹填场地钙质砂有更高的抗液化能力;提出的孔压发展修正模型能较好地描述吹填场地钙质砂的孔压发展，模型的拟合参数与相对密度有很好的相关性;试验结果表明钙质砂液化后的体积应变比石英砂大，与相对密度成线性关系。
发布时间：2026-01-28
475. 颗粒级配对南沙珊瑚砂液化特性的影响
摘要： 中国在南沙岛礁建设有机场，港口，民房等构筑物或建筑物，这些构筑物或建筑物的地基材料是通过吹填形成的珊瑚砂。南沙诸岛位于欧亚板块、太平洋板块和印度板块的交汇处，周围发生了多次 7级以上地震，历次震害调查表明，吹填形成的珊瑚砂场地存在较大的地震风险。研究表明珊瑚砂的液化特性影响因素主要有相对密度，循环应力比，有效围压，固结比，初始剪应力及平均粒径等，而在南沙岛礁的吹填过程中，由于存在水力分选作用，导致岛礁不同部位珊瑚砂的颗粒级配存在差异，颗粒级配对珊瑚砂液化特性的影响规律是本文的主要研究内容。为研究颗粒级配对饱和珊瑚砂动强度和孔压发展的影响，项目组对人工配置的3种级配珊瑚砂样开展了多组动三轴试验，并考虑不同固结比、有效围压等工况的影响。结果表明:(1)在均等和非均等固结条件下，平均粒径的增大有利于提高珊瑚砂的动强度;但随着有效围压的增大，由于不同颗粒级配珊瑚砂的压缩性趋于相近，平均粒径对珊瑚砂动强度的提高作用不明显。(2)在本文设定的工况条件下，饱和珊瑚砂超静孔压发展曲线形态整体呈现出上凸的趋势，符合张建民等提出的A型曲线形态，且该趋势随着平均粒径和有效围压的增大而愈加明显。
发布时间：2026-01-28
476. 碱-热条件下MX80膨润土缓冲材料的导热系数演化及微观特征
摘要： 碱-热条件下膨润土缓冲层材料的导热性能是核废物深地质处置库设计的一个关键因素。对 MX80膨润土粉末进行不同碱-热工况预处理，采用热针法探讨碱-热条件下膨润土缓冲材料导热系数的演化规律;选取代表试样分别进行X 射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、压汞(MIP)和热重分析(TGA)等试验，揭示出碱-热作用对膨润土试样矿物成分、微观形貌、孔隙结构和结合水形态等演化特征的影响机制，阐释碱-热条件下膨润土缓冲材料导热系数演化的微观机理。试验结果表明:碱-热条件下，膨润土试样的导热系数λ随碱液pH值的递增而减小，随环境温度T的升高而增大，在高碱性溶液(pH=13.0～14.0)和高温环境(T=60～90℃)中这一特性表现得尤为显著;根本原因在于试样中原有矿物成分在碱液作用下发生不同程度的溶蚀现象，表现为蒙脱石和石英含量的减少、方沸石含量的增加，导致试样中固体成分减少、孔隙率增加、表观干密度减小、吸水性能变弱，而环境温度在该过程中起到良好的促进作用。
发布时间：2026-01-28
477. 基于有限元融合驱动的盾构隧道开挖对临近桩基竖向位移分析与智能预测
摘要： 为研究盾构法施工地铁隧道近距离侧穿桥梁桩基的竖向位移和盾构施工参数影响机理，从实际工程数据出发，将有限元模拟与机器学习算法结合，通过有限元融合驱动数字孪生技术，将原来的 157组数据扩充为 637组有效数据，对不同盾构参数下的数值模型的结果进行预测，有效的解决了训练样本过小的问题，研究出一种高效准确的桩基竖向位移分析方法。结果表明，相比支持向量机和随机森林算法，通过极度梯度提升算法预测的有限元融合驱动的测试集预测精度达到 81%，较原始样本提升 8.4%，均方根误差达到 0.842。与有限元建模时间相比，预测时间极大地缩短。该方法可以有效地对盾构施工引起的桩基的竖向位移进行预测，表明有限元融合驱动预测模型具有良好的泛化能力和预测效果，可应用于不同盾构参数诱发桩基的竖向位移的预测，而且可以通过数据集的不断扩增进一步提升预测结果的准确度，在工程应用中具有实际意义。
发布时间：2026-01-28
478. CFRP约束煤体单轴压缩下声发射响应与分形
摘要： 纤维增强聚合物(FRP)包裹是一种潜在的有吸引力的煤柱加固技术。针对传统的现场检测技术无法观察到FRP加固煤柱内部因外部荷载而产生的裂缝，采用Acoustic emission(AE)技术对0-2层CFRP 均匀约束煤样在单轴压缩过程的声发射事件进行了监测和分析，并基于分形理论对加载过程汇总声发射事件时空分维演化进行了研究。实验结果表明，煤样 AE 响应、分形与煤样损伤过程密切相关，且CFRP约束对于AE响应、分形特征具有明显影响。尤其在裂隙非稳定发展阶段内，不同于未约束煤样，CFRP约束煤样AE计数与AE能量曲线演化模式由微震-主震型转变为微震-次主震-微震-主震型，AE b值在下降至最低值后小幅度抬升，AE空间分维再次快速上升，而AE时间分维随应变能的积聚与释放而剧烈波动。基于声发射计数和声发射能量演化，提出了碳纤维布夹套煤样的损伤因子。考虑到碳纤维布夹套和煤的压实特性，建立了损伤本构模型，有效地描述了带有碳纤维布护套的煤试样的应力-应变关系。
发布时间：2026-01-28
479. Additional stress model on the reservoir cross-section caused by water storage fluctuations
摘要： Reservoir-induced seismicity(RIS)is an earthquake caused by the change of environment and physical state in the reservoir area and its affected area caused by the change of water conditions after the reservoir is impounded.In the process of reservoir earthquake forming and triggering,rock mass condition,load condition and water occurrence condition have great influence.Therefore,the mechanism of RIS has become the core and difficult problem in RIS research.In particular,the mechanism model of quantifiable calculation and analysis at any point of reservoir and its influence area is lacking.In this paper,considering the additional stress in rock under reservoir bottom caused by reservoir water load,the additional stress model suitable for any location of reservoir were proposed and established.Based on the model,complete calculation of additional stress in reservoir space is realized,the distribution of additional stress on the reservoir section is obtained,and the influence of reservoir shape and size on the additional stress is discussed.The additional stress model of water level fluctuation considering the influence of water storage and drainage is established,then,the distribution of additional stress and the influence of water level fluctuation on induced seismic are analyzed,and a more simplified and general theory of additional stress coefficients is established.The results show that the variation of water level has a significant effect on the additional stress,and the increase of water level will lead to the increase of additional stress.
发布时间：2026-01-28
480. 基于棒纤耦合结构的边坡体深部位移定位试验
摘要： 边坡深部位移监测与滑移面定位是边坡稳定性分析的重要依据。为了提高边坡深部位移监测与滑移面定位测量精度，本文设计一种基于光时域反射技术的边坡深部变形测量及滑移面确定的棒纤耦合结构。首先，介绍了棒纤耦合结构的构造及其测量原理，并通过标定实验及模型实验验证了棒纤耦合结构在边坡深部位移监测中的可行性，然后对边坡模型整体滑移过程中边坡深部位移的变化规律及滑移面定位结果进行分析。实验结果表明:与边坡模型实际下滑位移相比，棒纤耦合结构能准确测量边坡深部位移的变化量，并准确定位边坡的滑移面，其中滑移面的定位误差小于 4.4%，边坡深部位移测量误差的最大值为 10.1%，基本满足边坡工程安全监测的需求。因此，基于光时域反射技术的棒纤耦合结构可用于边坡深部位移监测，并为边坡滑移面确定提供新的思路。
发布时间：2026-01-28
481. 新型高分子复合材料在岩质边坡生态防护工程中的应用研究
摘要： 红层地区地质灾害频发，岩质边坡生态防护不但可以提高边坡稳定性，还可以美化环境，减少水土流失。直接采用天然的红层风化土进行岩质边坡生态防护常常会导致防护效果不好、植被长势不佳和养护成本高等问题，亟需开发一种新型材料来改良边坡土体、促进植物生长。本文使用自主开发的ADNB型土体改良剂来改良红层地区常见的粉质黏土，通过分析改良剂对土体的密度、含水率和温度的影响，来研究ADNB对土体基本性质的影响;通过对比改良剂对植物发芽率、植物高度和覆盖度的影响，来研究 ADNB 对植物生长的影响。结果表明:与天然土体相比，加入 ADNB 的土体，干密度下降了 9.1%-14.3%，含水量提高了9.3%-19.7%、持水能力提高了20.0%-33.3%、温度提高了0.7%-1.8%、覆盖度提高了 25%-45%、草本植物发芽率提高 3.0%-36.0%，灌木发芽率提高 1.0%-17.0%、植株高度提高了 8.7%-98.6%。因此，在土壤中加入ADNB型土体改良剂，不仅能改良土体结构，还能增加土壤的保水性、促进植物的生长，从而有效增强边坡土壤生态自修复能力，显著提升其生态防护效果。本研究可以为红层地区的边坡生态防护和水土流失治理提供理论和数据支撑。
发布时间：2026-01-28
482. 柔性挡土墙下对数螺线滑裂面的土压力计算方法
摘要： 在基坑工程中得到广泛应用的柔性支护结构包括围护桩支护结构、地下连续墙、拉锚桩、钢板桩等。柔性挡墙由于自身的材料特性导致结构刚度较低，因此会发生横向挠曲形变，引起土压力的重分布，而土压力的重分布又继续导致挠曲形变，所以柔性挡墙和挡墙两侧的土体处于相互作用的动态平衡中。利用水平微分层法进行分析，推导出了不同微分体侧向土压力系数和主动土压力强度公式，通过有限差分法得到土压力合力以及合力作用点高度公式。并将土压力强度分布与已有的试验结果以及有限土体研究成果进行了对比分析，结果表明，在不同宽高比下，有限土体主动土压力强度随墙高呈R形分布，在挡墙中部存在土压力突变的情况。参数分析表明，土体宽高比和墙体粗糙程度都影响着挡墙主动土压力合力和合力作用点相对高度。主动土压力合力随着宽高比的增大逐渐减小;主动土压力合力作用点随内摩擦角的增大逐渐上移。
发布时间：2026-01-28
483. Experimental study of strength characteristics of reinforced broken rock mass
摘要： As the structure of broken rock mass is complex,with obvious discontinuity and anisotropy,it is generally necessary to reinforce broken rock mass using grouting in underground construction.The purpose of this study is to experimentally investigate the mechanical properties of broken rock mass after grouting reinforcement with consideration of the characteristics of broken rock mass(i.e.,degree of fragmentation and shape)and a range of reinforcement methods such as relative strength ratio between the broken rock mass and cement-based grout stone body(λ),and volumetric block proportion(VBP)representing the volumetric ratio of broken rock mass and the overall cement grout-broken rock mass mixture after the reinforcement.The experimental results show that the strength and deformation of the reinforced broken rock mass is largely determined by relative strength ratio(λ)and VBP.In addition,the enhancement in compressive strength by grouting is more obvious for broken rock mass with spherical shape under a relatively high strength ratio(e.g.,λ=2.0),whereas the shape of rock mass has little influence when the strength ratio is low(e.g.,λ=0.1).Importantly,the results indicate that columnar splitting failure and inclined shear failure are two typical failure modes of broken rock mass with grouting reinforcement.
发布时间：2026-01-28
484. 循环饱和作用下长石花岗岩劣化机理研究
摘要： 粤港澳大湾区地处南海北缘，沿海坝体的稳定性是沿岸建筑与居民安全的第一道重要防线，海水的潮汐作用会对沿岸坝体产生损伤作用，进而对库岸安全构成威胁。珠海沿岸是以长石花岗岩为主要坝基岩体，强度普遍低于石英花岗岩，力学研究较少，循环饱和作用下长石花岗岩劣化机理仍有不足。本文选择珠海市长石花岗岩作为研究对象，探讨干湿循环对大坝稳定性的影响，并厘清潮汐作用对大坝稳定性的劣化机理。结合图像互相关数字图像处理方法和声发射宏观监测手段，从多尺度探究干湿循环诱导花岗岩劣化机理。初期实验结果表明干湿循环对花岗岩力学性质起弱化作用，干湿循环次数与弹性模量和抗压强度呈负相关。在微观结构方面，干湿循环的主要影响体现为晶体间胶结物结构的破坏，循环饱和作用下晶体颗粒会产生非均匀微变形，其中长石晶体的变形量明显大于石英晶体和黑云母晶体的变形量，下一步将定量化表征晶体颗粒变形差异及相互影响作用，探究循环饱和作用下微观到宏观劣化过程的内在联系，更好地服务于沿海坝体稳定性评估。
发布时间：2026-01-28
485. 宽度贝叶斯学习模型在抽水蓄能电站滑坡灾害预测的应用研究
摘要： 在抽水蓄能电站项目中，滑坡预测对确保工程安全和环境保护至关重要。本研究通过将抽水蓄能电站滑坡数据集应用于宽度贝叶斯模型，提高宽度学习模型在小规模数据集上的应用效果，验证宽度贝叶斯模型在抽水蓄能电站工程中的应用前景。本研究结合了宽度学习模型与贝叶斯方法，提高模型在数据量有限的抽水蓄能电站项目中的滑坡预测能力。研究数据来源于广东省肇庆市抽水蓄能电站的可行性与预可行性研究报告。本研究主要工作是将工程前期勘探的无人机影像数据、数字高程模型、地方降雨量数据预处理，将宽度学习模型根据贝叶斯原理优化，应用数据预处理结果以验证改进模型的有效性和适应性。结果显示，该模型在小规模数据情况下具有更佳的预测性能，模型的贝叶斯算法为不确定性提供了有效的量化，进一步增强了其在实际应用中的可靠性。通过本研究，宽度学习模型的应用范围得以拓展，为抽水蓄能电站等小规模工程项目提供了一种新的滑坡灾害风险评估和预测工具。这些成果展示了在资源有限的环境下利用先进算法进行有效的灾害预测和治理工程设计的可能性，对工程安全提供了保障。本研究成果预计将为抽水蓄能电站的滑坡灾害防治和工程安全领域的研究和实践提供新的理论与方法支持。
发布时间：2026-01-28
486. Optimized Design of Piled Embankment Using a Multi-Effect Coupling Model on a Coastal Highway
摘要： In the design and calculation of geosynthetic reinforced pile-supported embankment(GRPSE),most of them only consider the arching effect or membrane effect to calculate the settlement stability.It is difficult to truly reflect the actual situation of the project,resulting in inaccurate results.In the process of design and construction,measures such as reducing the distance between piles are usually used to control the settlement stability,resulting in high project cost.In this paper,three-dimensional soil arching effect,membrane effect and pile-soil interaction effect are coupled together to establish a multi-effect coupling settlement calculation model,which provides evaluation standard for optimal design.On this basis,the objective cost function with structural parameters as variables is established,and the influence of structural parameters on settlement is analyzed by three-dimensional numerical simulation.Finally,the design optimization method of GRPSEs is put forward,and the method is applied in practical engineering to verify.The results show that the settlement calculation model based on multi-effect coupling can accurately reflect the actual settlement of the project under the comprehensive consideration of arching effect,membrane effect and pile-soil interaction effect.It can provide a reasonable evaluation standard for the design optimization method.The engineering cost was reduced by 25.4%,and the settlement calculation method of the optimized plan improved the calculation accuracy by 6%.The proposed optimization method can save project cost to the maximum under the premise of reducing the amount of engineering settlement,and provide a new optimization method for engineering design.
发布时间：2026-01-28
487. Disintegration Resistance of Steep Rocky Slope Wall-Hanging Soil Based on High-Performance Ester Materials
摘要： The disintegration resistance of steep rocky slope wall-hanging soil is a crucial topic in the field of new ecological restoration.The formation of a transient saturated zone of wall-hanging soil under high-intensity rainfall can easily lead to soil disintegration.The subsequent rain erosion can cause the loss of growth substrate required for early plants,resulting in poor greening effect or even landslide.Therefore,improving the disintegration resistance of wall soil and ensuring the stability of the early plant growth environment are at the core of steep rocky slope protection.In this study,structural and static underwater disintegration tests of red soil modified by high-performance ester materials were carried out.According to the damage ratio of the soil structure and the disintegration rate and disintegration amount of red soil,the structural properties and disintegration resistance of improved red soil were quantitatively measured.The results show that absorbent high-performance ester materials generally increased the content of water-stable aggregates in red soil.However,when the content was excessively large,it destroyed the water-stable aggregates and accelerated the overall disintegration rate and amount.The optimal proportion obtained from the above experiments showed good adaptability and an improvement effect on the structural properties and disintegration resistance of red soil.This solves the problem of growth substrate required for early plant disintegration and loss in water.This paper provides a theoretical basis for the ecological restoration of steep rock slope wall-hanging soil with dis-integration resistance.It has guiding significance for the steady progress of greening construction on steep rocky slope sites.
发布时间：2026-01-28
488. Mechanisms of the effect of high-performance ester composite materials on plant growth under soilless conditions
摘要： The application of high-performance ester materials in soil erosion and soil and water conservation is an important topic in soil remediation research.At present,the mechanism of the role of high-performance ester materials in vegetation restoration has not yet been clarified,resulting in an insufficient basis for adjusting the optimal ratio of high-performance ester composite materials for soil improvement.To this end,the mechanism of the effect of high-performance ester composite materials on the germination and growth of plant seeds is investigated in this paper by conducting plant cultivation experiments under soilless could effectively improve the germination ability of seeds and promote the growth of plant conditions.The results showed that the high-performance ester composite materials seedlings.There were differences in the promotional effects of the high-performance ester adhesive and water-retaining materials,with the adhesive material significantly promoting the development of the radicle and the water-retaining material significantly promoting the growth of the germ.Different amounts of adhesive materials have different effects on plant growth.A small number of adhesive materials promotes seed germination,while excessive adhesive materials will have an inhibitory effect.Based on this,the optimal additive amount of adhesive materials suitable for plant growth and the optimal weight ratio of adhesive materials to water-retaining materials were determined.Meanwhile,the influence mechanism of high-performance ester composite materials on plant growth was revealed.This study provides a theoretical basis for the optimal ratio adjustment of high-performance ester composite materials for improving soil.
发布时间：2026-01-28
489. The performance of partially substituted composite ester materials with weathered red-bed soil in ecological restoration
摘要： Due to degradation and non-pollution,ester materials have become an important topic in ecological restoration;however,ester materials are artificial materials with problems such as high resource consumption and cost.Therefore,finding a scientific substitution for ester materials is key to lowering the cost.In this study,we use weathered red-bed soil to replace a portion of ester materials.We performed orthogonal coupled compounding and ecological effect tests and analyzed the soil improvement mechanism based on the mineral composition,soil structure,and electrical conductivity properties of weathered red-bed soil.The results showed that the improved soil's strength increased significantly,the rate of water infiltration increases,water retention and aeration qualities become better,as did its structure.Plant germination and height increased by 55%and 37 mm,respectively,in ratio of 15 g/m2 absorbent ester material,2.5 g/m2 adhesive ester material,and 5%weathered red-bed soil,and the amount of ester material could be further lowered by 75%.The weathered red-bed soil changed the physical,mechanical,and hydraulic properties by changing the soil structure;thus,improving the ecological effects.This study provides a theoretical basis for ecological protection using weathered red-bed soil substitute for some ester materials.
发布时间：2026-01-28
490. 三轴压缩条件下海南玄武岩力学行为的实验研究
摘要： 冰岛 Carbfix 试点项目的成功表明，通过矿化将工业捕获的二氧化碳注入玄武岩以实现永久封存在技术上和经济上是可行的。玄武岩的变形破坏将直接影响到CO2 流体的渗透效率，间接影响固碳效率，因此对玄武岩在储层温压条件下变形破坏特征的研究有助于提高固碳工程效益。我国海南岛北部是我国东南部玄武岩出露面积最大的地区，具有很大的碳封存潜力。本研究开展实时高温条件下三轴压缩试验，得到热-力耦合作用下玄武岩基本物理力学特性，配合显微观察手段揭示温度影响玄武岩变形破坏特征的微观机理。不同温压条件下玄武岩三轴压缩试验结果表明，玄武岩峰值强度、杨氏模量与泊松比对围压具有明显的依赖性，随着温度的上升(25-100℃)，玄武岩峰值强度整体呈下降趋势，杨氏模量呈先减小后增大的趋势。各温度条件下玄武岩三轴压缩均为脆性破坏，破坏模式以单斜面剪切破坏为主，剪切破裂角随围压增大逐渐下降。根据实验结果，选用Mohr-Coulomb，Hoek-Brown和Griffith等经典破裂准则分析数据，上述三种强度准则对玄武岩抗压强度均有较好的拟合效果，Griffith强度准则相比之下对玄武岩临界状态下峰值剪应力会有更小的估值。研究结果揭示了海南玄武岩的基本物理力学性质，为海南玄武岩矿化碳封存提供了一定的理论基础。后续研究将在热-力耦合作用下加入孔隙水压力、注入CO2流体等考虑因素，深化对海南玄武岩在接近实际碳封存工程条件下力学机理的理解，为项目开展提供科学依据。
发布时间：2026-01-28
491. 动态正应力作用下模拟花岗岩断层泥的摩擦特性及其对断层滑动机理的启示
摘要： 人因地质工程(如水库等)常导致地层应力扰动，研究断层泥在正应力扰动下的摩擦特性，有助于理解断层的滑动及诱发地震的机制。本文以取自河源断裂带的出露花岗岩基岩样品为研究对象，通过高压直剪设备，研究了模拟花岗岩断层泥(粒径＜0.25mm)在室温、恒定剪切速率1 m/s及正应力动态扰动(低频高振幅)作用下的摩擦特性。直剪实验采用全方波和三角波模拟正应力动态扰动，初始正应力为 10MPa，振幅1-9.5 MPa，频率0.0033-0.0010Hz。实验结果发现:剪应力相比正应力变化出现滞后，滞后量随振幅及频率的增大而增大，视摩擦系数随正应力增加而减少，随正应力减少而增加。大振幅(＞5MPa)扰动作用下，视摩擦系数从扰动前的 0.627 减小到扰动后的 0.595-0.605。实验后样品的微观结构显示，振幅越大，张性断裂带逐渐消失且样品更完整。颗粒接触的微观力学模型能很好解释正应力动态扰动作用下剪应力滞后和视摩擦系数的变化。实验结果对新丰江水库蓄水诱发断层滑动机理的启示:新丰江水库蓄水可能导致作用在断层上的正应力增加，从而使断层泥的视摩擦系数下降，进而重新激活断层发生滑动，且当断层尺寸超过 10km时，将大概率发生震级高于6级的地震事件。
发布时间：2026-01-28
492. 多孔岩石局部化变形的应力分布及演化规律的数值模拟研究
摘要： 多孔岩石局部化变形的产生和扩展是岩石宏观失稳的萌芽阶段，其力学行为特征的研究对工程安全建设具有重要意义。目前，对于应力作用下多孔岩石局部化变形的相关研究已形成系统性理论，但其微观破裂的动态过程、应力场的分布及演化特征仍缺乏有力直观证据。因此，本文以Leitha灰岩为研究对象，开展常规三轴压缩实验，利用动态CT成像技术，实时观测多孔岩石局部化变形产生及破裂成核过程。以获取的真实CT数据作为建模文件，利用离散元的数值模拟方法，从微观角度分析多孔灰岩在应力作用下局部化变形演化规律。研究发现:模型局部化变形的产生和扩展过程与实际数据基本一致，在多孔岩石局部化变形产生前，孔周存在高应力集中现象。本文进一步系统阐述了多孔岩石在应力作用下孔隙坍塌及颗粒挤碎的应力分布及演化规律。
发布时间：2026-01-28
493. 多孔灰岩局部化变形过程的渗流演化机理
摘要： 岩石局部化变形是一个普遍存在的地质现象，在二氧化碳地下封存、油气开采和地下水管理等领域中具有举足轻重的地位。在油气衰竭式开采过程中，井底孔隙流体压力会逐渐减小，储层有效应力增大，引起储层岩石局部化变形，降低岩石渗透率，进而影响产能。当前对局部化变形渗流机制宏观研究已有深刻认识，但对渗流微观机理的研究不足。本研究利用 4D-CT技术实时扫描常规三轴应力作用下岩石变形的全过程，在局部化变形阶段的动态CT数据基础上，采用格子-玻尔兹曼的渗流分析手段，定量表征局部化变形阶段渗流场演化特征。初步研究结果表明，岩石渗透率的变化主要受其内部孔隙局部化变形的影响。应力加载初期，连通大孔隙发生坍塌，孔隙度显著减小，但岩石渗透率仅略有减小，表明连通孔隙度和渗透率并非正相关。随着应力增大，通道关键喉部被压实并伴随着喉道颗粒挤碎致使通道堵塞现象，岩石渗透率显著降低，表明渗流通道关键孔吼变形在渗透率变化中起主导作用，后续将展开进一步的量化分析。
发布时间：2026-01-28
494. 单轴压缩下水饱和煤样损伤演化及声发射特性研究
摘要： 煤层的低孔低渗特征成为制约煤层气高效率抽采的主要瓶颈，现多采用水力压裂技术来提高开采效率。本研究以山西某煤层气开发的主要矿井内的褐煤样品为研究对象，对其在干燥状态下以及水饱和状态下开展实验室准静态单轴加载试验，对其损伤演化过程进行分析，并利用声发射(AE)技术监测煤样破裂过程中的声学信号。运用声发射三维定位技术来表征应力作用下煤样内部的微裂纹产生及扩展规律，通过快速傅里叶变换(FFT)分析 AE 信号的振幅特性和频率分布。现有试验结果表明，煤样经水饱和后，抗压强度明显降低，累计AE事件数也有所减少;破裂过程可分为裂纹闭合、裂纹逐渐稳定扩展以及裂纹不稳定发展直至失稳三个不同阶段;损伤过程中，高频信号占比会增加，低频信号占比会减少，且低频带分布会变宽，高频带分布会更集中;另外，声发射幅值也较干燥状态下有所减小。下一步将对水饱和破裂过程微观破裂机制进行定量分析，以更好地认识水饱和对煤样损伤的影响规律，探究声学信号与损伤评价的内在关系。本研究希望通过对水饱和条件下对煤的变形和裂纹扩展过程的影响规律以及其声学信号的认识，为煤层气水力压裂效果评价进一步提供基础理论数据支持，能更好地服务于煤层的安全开采。
发布时间：2026-01-28
495. 基于岩石的天然材料的性质改良
摘要： 工程上对于填筑物料的选择是从适合性、经济性方面进行选择，一般选择现场已有物料，但有些不能满足施工要求，就需要对材料进行改变性质的研究。某工程项目物料采取区的性质为遇水软化，为研究该物料的性质能达到工程要求，选取现场物料采取区的多个点位的材料，进行钻孔取物，选取不同深度的岩样。使用扫描电镜、XRD、XPS等实验，对其微观结构、化学成分、力学性质等进行分析，然后根据工程需要添加石灰、粘合剂等不同材料进行改性。对改性之后的物料同样进行工程性质分析，通过崩解实验、膨胀性实验、吸水率实验、力学实验验证改性之后的物料是否能满足工程施工要求。研究表明经过添加石灰、粘合剂的物料，在遇水后不再软化，力学性质满足工程施工要求。
发布时间：2026-01-28
496. Local parallel free generation and dynamic affine transformation method for soil three-dimensional pore structure information model
摘要： The soil three-dimensional(3D)pore structure information model has become a new hotspot in the research of cross-scale disposal of information such as ecology,engineering,and geology.It can solve problems such as the intelligent evaluation of ecological water-soil-air-plant feedback,intelligent risk control of foundation compression deformation,and multiscale intelligent disaster prediction and prevention.However,the current soil 3D pore structure model primarily draws on the global one-time static generation in simulation software,leading to low reliability,low stability of multiple generations,poor variability,difficulty in real-time transformation,high consumption of computing resources,and long generation time,making it challenging to meet the requirements of the rapid processing of information models.Therefore,this study adopts the 3D Drawing Protocol(WebGL)technology and implements the scaling,rotation,and translation transformation of 3D pore structures based on the principle of dynamic affine transformation.The random generation and distribution of pores are realized using the improved Monte Carlo method,and the loading response efficiency of the system is optimized.The dynamic interactive operation of arbitrary increasing and decreasing of pore model is realized using the ray and plane intersection detection principle.Finally,this information system established a visual correlation between the content and reaction time of water-retaining agents and soil porosity and pore distribution through tests on the impact of water-retaining agents on soil pore changes.The information system achieved the real-time tracking of soil pore changes under the action of water-retaining agents.This research solves the problems of static and low generation efficiency of the soil mesopore structure in traditional models and realizes the real-time characterization and visualization of dynamic changes and the distribution of the soil pore structure under the influence of external conditions,which can provide an intuitive visualization platform for mesogeological structure research.
发布时间：2026-01-28
497. Development of Self-Sustaining Improvement Material for a Mud Film of the Weathered Soil of Red Beds
摘要： Red beds are widely distributed in various regions of China.Adapting measures to adjust to local conditions and using nearby materials to ecologically protect slopes,mines,and other engineering projects are methods advocated by environmental protection.A mud film of the weathered soil of red beds with improved materials for insulation and entropy preservation is commonly used in engineering ecological protection,and its self-sustainability is an important indicator with which to measure the protective effect;however,most of the commonly used improvement materials in production have high concentrations of chemical substances and high costs,causing environmental pollution.In response to this issue,this study has developed four new composite improved materials using waste paper as raw material.The low temperature resistance(-20 ℃,0 ℃),high temperature resistance(40 ℃,60 ℃,and 80 ℃),and recyclability(dry and wet cycle:zero,one,two,and three times)of the four materials were tested.Under the conditions of changing the addition amounts of four new self-developed composite materials(0 g,10 g,20 g,30 g,40 g,50 g,60 g,70 g,80 g,90 g,and 100 g),experiments were conducted on the thin-layer property,corrosion resistance,and flexibility of the mud film of weathered soil of red beds,and they were compared with conventional materials studied by the team in the early stage.At the same time,outdoor on-site testing was conducted.The experimental results indicate that the self-developed new composite improvement material has a good improvement effect on the self-sustainability and ecological protection effect of the mud film of weathered soil of red beds.This article summarizes the improvement mechanism and control factors of self-developed new composite materials in the self-sustainability of the mud film of the weathered soil of red beds,improves the suitability of engineering ecological protection,and develops green and low-cost engineering ecological protection technology.
发布时间：2026-01-28
498. 考虑吸附效应的超临界二氧化碳压裂煤层裂缝扩展机理研究
摘要： 随着能源开采技术的不断发展和进步，超临界二氧化碳压裂技术作为一种新兴的能源开采压裂技术，因其独特的物化特性，在煤层气开采工作中展现出巨大优势。本研究旨在探索超临界二氧化碳(SC-CO2)压裂技术在煤层气开采中的应用潜力。通过ABAQUS软件平台，结合扩展有限元方法(XFEM)，我们致力于开发一种能够模拟SC-CO2 压裂过程中裂缝扩展的数值模型。研究的核心在于对比考虑和不考虑二氧化碳吸附效应的模型在模拟煤层压裂裂缝扩展方面的异同。首先，我们成功建立了一个基于流固耦合本构关系的水力压裂数值模型，并通过相关数值模拟实验结果验证了其准确性。随后，尝试将二氧化碳吸附效应整合入模型中，但该模型尚未完全构建成功。尽管如此，我们仍通过具有代表性的煤层工况条件进行了SC-CO2 压裂技术的数值模拟，收集了裂缝扩展的初步数值模拟数据。研究结果为理解SC-CO2 压裂技术提供了重要见解，并为进一步优化模型和提高煤层气开采效率提供了科学依据。未来的工作将集中于完善考虑吸附效应的模型构建，深化对SC-CO2 压裂机理的理解，并推动该技术在现场应用中的实施。
发布时间：2026-01-28
499. 基于离散元方法的桩基变形研究与思考
摘要： 本文以离散元方法为工具，研究其在滑坡桩基设计中的应用，以此为例，通过模拟滑坡过程中土体颗粒的相互作用，说明了离散元方法提供了一种全面而精细的数值分析手段，可以较好地用于评估滑坡桩基的稳定性和抗滑性能。总结了现阶段离散元方法应用在岩土工程领域存在地问题和不足，并进一步提出合理可行的解决方法。若能规避缺陷，优化计算，离散元将会应用更加广泛，计算会更加高效。
发布时间：2026-01-28
500. Ecological membrane for slope engineering based on red bed soil
摘要： Ecological slope protection projects(such as the reinforcement of low slopes by plants and ecological restorations of the soil of high steep rocky slopes)are essential for restoring the natural environment.In this study,red bed soil and composite polymer adhesive materials were used to develop an ecological membrane for application in slope ecological protection.In addition,the basic physical and mechanical properties of the ecological membranes were studied through mechanical tests,and the slope protection and ecological restoration performance was studied through anti-erosion and plant growth tests.The results show that the ecological membrane is soft and tough,with high tensile strength.The addition of the red bed soil can enhance the strength of the ecological membrane,and the ecological membrane with 30%red bed soil has the highest tensile strength.The ecological membrane has considerable tensile deformation capability and viscosity,and the more composite polymer adhesive materials added,the greater the tensile deformation capability and viscosity.In addition,the ecological membrane can enhance the anti-erosion performance of the slope.This study clarifies the development and technology of the ecological membrane,reveals the rules of ecological membrane development,and analyzes the slope ecological protection mechanism of the ecological membrane,thereby providing theoretical and data support for its development,improvement,and application.
发布时间：2026-01-28
501. Complex function model for foundation pit sloping excavation,considering stress interaction between dense karst caves in underground space
摘要： Excavating and supporting foundation pits in karst areas are difficult tasks in geotechnical engineering.The geological conditions in dense karst cave areas are complex,and current karst cave evaluation methods consider the only single factor.Therefore,the foundation pit evaluation results exhibit a low safety factor that increases the cost of foundation pit excavation and support,thus,hindering the development of an economical and reasonable foundation pit-sloping excavation model.Therefore,this study focuses on the complex function method to investigate the law of stress interactions between dense karst caves.The Riemann mapping theorem was used to simplify the boundary points and establish an analytical solution for the stress interaction between arbitrary karst caves.Based on the characteristics of the stress interaction between karst caves,stability calculation methods for dense karst cave pits and relevant discriminatory criteria are proposed for different crack angles.Furthermore,the aforementioned complex function analysis method was used to develop a foundation pit-sloping excavation model for a dense underground karst cave area.The findings of this study were applied to a dense karst cave project in South China.The calculation results of this study are identical to the numerical results and the actual situation of the project.This demonstrates the practicality of the analysis method and criterion and the feasibility of the slope release excavation model.
发布时间：2026-01-28
502. 基于内外边界识别的三维地层模型自由漫游实现方法
摘要： 三维地层漫游可以将岩土工程的复杂地貌、地下结构、地层分布等信息直观地展现出来。常规的三维地层漫游技术一般针对在三维地层模型外部漫游，很少会对三维地层模型内部进行漫游，并且外部漫游与内部漫游切换效率较低，而在实际工程中，特别是在地质与岩土工程中，地下结构情况和地层情况极为重要，因此本文针对该问题，采用一种三维漫游引擎，连结三维模型内部和外部，基于内外边界识别使用地层虚拟面的方法实现三维地层模型外部漫游和内部漫游的结合，并通过对地层虚拟面的控制进行轻量化加载，从而实现三维地层模型内外漫游并发挥出轻量化加载的优势，为工程提供更直观、全面的地质信息。
发布时间：2026-01-28
503. Real-time rendering closure method for continuous cutting of multi-level TIN geological models
摘要： The creation of a three-dimensional geological model,the successful completion of the cutting of the model,and the display of the section information in real time is of great significance for digital and visual analyses in geotechnical engineering.When employing commonly used 3D software for model cutting,the numerous formatting requirements of the model affect the reliability of the cutting;therefore,there is still room for improvement in terms of efficiency and accuracy.Today's mainstream cutting algorithms,such as the face-to-face intersection or spatial blanking,have certain limitations.These include the huge amount of computing and complex testing,which affect the real-time performance of the cutting.Regarding the above issues and based on the principle of generating a multi-level TIN model,of continuous cutting of the model,and of the real-time rendering closure of the model section,this paper proposes a real-time rendering closure method for the continuous cutting of a multi-level TIN model.This method can eliminate the complex process of calculating the intersection points and intersection lines in spatial geometry,thereby improving the real-time performance of the cutting.At the same time,this method can achieve the real-time rendering of a closed section in the hollow model to solve problems,such as the display of the hollow sections through a visual analysis of a multi-level TIN geological model,and to improve the accuracy of the cutting results.This method is then applied to an actual project in South China,and through a comparative analysis,as well as an analysis on the rationality,reliability,and the real-time performance of the related methods,the results are positive.This method can provide effective support for the visual analysis tasks of similar modeling and rendering processes,such as smart mines,oil and gas resource distribution,and the internal visualization analysis of mechanical parts.
发布时间：2026-01-28
504. Variation law of ecological properties of soil improved by high-performance ester materials under freeze-thaw cycle conditions
摘要： High-performance ester materials are soil improvement materials typically used for the ecological remediation of slope soils.Currently,the mechanism pertaining to the long-term performance of high-performance ester materials is yet to be elucidated,particularly under the conditions of freeze-thaw cycles.Consequently,a scientific basis is yet to be established for the assessment of the geographical application scope,climatic conditions,and long-term evolution of high-performance ester materials.Therefore,freeze-thaw cycle and plant growth experiments are conducted in this study to investigate the effects of freeze-thaw cycles on the ecological properties of high-performance ester-amended soils.The results show that freeze-thaw cycles reduce the viscosity of high-performance ester adhesive materials and the water-absorption capacity of water-retaining materials.Furthermore,they reduce the field water-retention capacity and conductivity of the improved soil,increase the soil pH,and reduce the effectiveness and longevity of high-performance ester materials in the soil.Freeze-thaw cycles benefit plant germination while slightly increasing the plant height.Based on experimental results,the variation law of soil ecological properties improved by high-performance ester materials under freeze-thaw cycles is obtained.This study provides a theoretical basis for subsequent investigations into the service life of high-performance ester materials and is important for reducing the cost of ecological restoration.
发布时间：2026-01-28
505. 三维信息模型在地质灾害治理中的应用与挑战
摘要： 传统地质灾害治理工作以二维工程图纸为主，面临着数据维度缺乏、空间关系表达不准确、协作效率低下等问题。三维信息模型的诞生解决了地质灾害治理面临上述的问题。三维信息模型通过集成多源数据，精确再现和模拟地质灾害区域的地形地质环境，为预测、监测和设计提供科学依据。三维信息模型还能够模拟自然条件下的多种变化，预测潜在灾害发生的时间和地点，并与实时监测数据结合，提高预测准确性。此外，模型还辅助设计和优化治理方案，提高工程质量。然而，实际应用中面临数据获取和处理的挑战，以及模型精确性和可靠性的问题。三维信息模型的应用需要多学科合作，整合地质学、工程学和环境科学等领域的专业知识。未来，随着技术进步，大数据和人工智能的应用将进一步提升三维信息模型在地质灾害治理中的实用性，保护人类生命财产和自然环境。
发布时间：2026-01-28
506. Calculation theory of pile-soil interaction under horizontal load
摘要： Strength and deformation are key problems in soil mechanics.Generally,there is an order of magnitude difference in the support stiffness of pile and soil.Therefore,under the same load level,the deformation of pile and soil is not coordinated.The research shows that when the horizontal displacement of pile foundation is small,the vertical load has little effect on the horizontal bearing capacity of pile foundation.Therefore,the study of pile-soil interaction under horizontal load has become the focus of single pile foundation.In practical engineering,the horizontal bearing pile uses the resistance of the soil around the pile to bear the horizontal load.Among them,soil is a common elastic-plastic material.When bearing the horizontal load from the pile,it is mainly divided into elastic deformation stage,elastic-plastic deformation stage and failure stage.In the elastic stage,the soil resistance has a linear relationship with the pile displacement.In the elastic-plastic stage,the soil reflects partial elasticity and partial plasticity,In the failure stage,the pile deformation reaches the limit,resulting in soil instability and failure.The numerical calculation method is of great significance in the study of pile-soil interaction.
发布时间：2026-01-28
507. Landslide Prediction And 3D Modelling Based On Cyclic Long And Short Time Series Models
摘要： Landslide disasters are widely distributed,frequent and difficult to predict,and the three-dimensional landslide control platform provides new ideas and technical support for disaster prevention and control.The formation of landslides is the result of the joint action of internal and external factors,and it is important to judge the correlation between the factors and construct real-time dynamic 3D for the monitoring and control of disasters.Meanwhile,the evolution process of landslides has significant non-linear characteristics,and traditional mathematical models and regression prediction methods can fit the displacement of landslides,but it is difficult to accurately reflect the state changes in the evolution process.Therefore,through real-time data prediction,analysis of the association between multiple heterogeneous data,machine learning modelling of the nonlinear process is the key problem of landslide over prediction,three-dimensional real-time reconstruction of the disaster,and visualisation provides an important platform basis for the control and intuitive analysis of the disaster.In this study,we extracted and fused digital elevation,remote sensing images and monitoring data to achieve real-time landslide identification,dynamic modelling,and predicted the evolution of the disaster by combining with machine learning methods.It aims to provide a new way for the dynamic prediction of landslides and 3D visualisation research.
发布时间：2026-01-28
508. 水岩反应蚀变矿物对模拟花岗岩断层泥摩擦系数与速度依赖性的影响
摘要： 地热开采过程中水岩反应生成的蚀变矿物可能会影响储层断层的摩擦特性，诱发不稳定滑动。本文以深圳东北部潜在地热储层的断裂构造为背景，考虑了埋深约 2.5 km温度约 150℃的储层条件及横岗—罗湖断裂带，估算得出流体注入导致断层滑动的临界孔隙流体压力(约 50 MPa)及临界有效正应力(约 20 MPa)。热力学计算表明，在临界流体压力及地热温度下，储层高产热燕山期花岗岩粉末与水反应在平衡状态下生成的蚀变矿物为:二氧化硅、高岭石和绿泥石，质量比为 16∶7∶2。基于此，本文在恒定的温度(室温)、含水率(10%)及有效正应力(20 MPa)条件下，通过 19 个速度阶跃直剪实验，研究了三种蚀变矿物单独作用及其共同作用(质量比保持为 16∶7∶2)下对模拟花岗岩断层泥的摩擦系数及其速度依赖性的影响，并结合声发射及微观特征分析了其控制机理。实验结果表明:天然花岗岩粉末的摩擦系数为 0.64，表现为速度弱化。单种蚀变矿物作用下，二氧化硅对模拟花岗岩断层泥的摩擦系数影响不显著，但能增强断层泥速度弱化特性，甚至引发黏滑;相反，黏土矿物(高岭石和绿泥石)可以显著降低断层泥的摩擦系数，并起速度强化的作用。三种蚀变矿物共同作用下，黏土矿物起主控作用:降低断层泥的摩擦系数，并起速度强化的作用。微观结构分析发现，相比于三种蚀变矿物总含量为 33%的变形样品，总含量为 67%的变形样品未观察到明显的剪切带且累计声发射事件数显著下降，暗示其变形可能从脆性转变为半塑性。本研究表明如果在深圳东北部地热储层进行地热开采，应当控制流体注入压力避免断层滑动。
发布时间：2026-01-28
509. Correlation of Sensitive Impact Factors with Changes in Proximate Structures in the Delta Region
摘要： As they relate to common structures in the delta region,the changes in coupling patterns among the foundation pit,slope,and embankment are an important research topic in the field of geotechnical engineering.However,most studies focused on their changes have concentrated on analyzing how they are related,and there is a lack of quantitative analysis of the sensitivities within the structures and the factors that affect the correlation of such changes.This makes it impossible to reveal the correlation mechanisms of proximity structure changes in depth,hindering the overall stability control of the structure system.To this end,we propose a smart analysis technique that can correlate modifications in various structures with various influential factors.As such,this method can regulate the overall stability of common structures found in the Delta region.We model the correlations between multiple constructs under multi-factorial conditions.Finally,we conduct a quantitative analysis of the impact sensitivities between structures and their factors.The above research methods were applied to a typical case study in South China,and present well(R2:0.91-0.96,GCD:0.848-0.976).The multi-influence factor multi-structure change correlation model developed in this study not only clarifies the intrinsic sensitivity factors affecting the change in correlation among structures,but also provides some implications for the design,construction,operation,and maintenance safety of typical structure systems in the delta region.It can also serve as a relevant reference for quantitative analyses of the impacts of proximate geotechnical structures and their sensitivities in other areas.
发布时间：2026-01-28
510. Prediction method of water absorption of soft rock considering the influence of composition,porosity,and solute quantita-tively
摘要： The study of water absorption of soft rock is of great significance to the prevention engineering disasters.However,the research on the prediction method of water absorption of soft rock considering the influence of composition,porosity,and solute is insufficient.Aiming at the above problem,the water absorption tests are carried out by synthesizing soft rocks and water solutions.Then,the prediction model of water absorption of soft rock is established through quantitative analysis of water absorption data,and compared with the water absorption characteristics of natural rock to verify the reliability of the model.The results show that the changes of water content and water absorption velocity of soft rock with time obey the second-order exponential attenuation function and the linear function(double logarithmic coordinates axis)respectively.The types of cation and anion and the type and content of clay minerals have the greatest influence on the process of rock water absorption.In addition,the water absorption prediction model could better predict the water absorption process of natural rock.The research results solve the problem of insufficient research on soft rock water absorption prediction method considering the influence of composition,porosity and solute.
发布时间：2026-01-28
511. 岩石类材料三维复合型裂缝扩展判据与空间轨迹透明解析研究
摘要： 深部资源开采扰动引发的岩石内部裂缝起裂与扩展是导致岩体失稳破坏的内在原因，如何准确量化表征扰动应力下岩石内部三维裂缝起裂与空间扩展轨迹是分析和预测岩石失稳破坏面临的基础难题。天然岩石内部三维裂缝扩展属于Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ复合型裂缝扩展，目前缺乏准确表征这种复合型裂缝的起裂条件与扩展方向的判据以及定量刻画其空间扩展轨迹的方法。本研究通过综合考虑裂缝尖端T-应力、泊松比和应变等因素，建立了预测岩石类脆性材料 Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ 复合型裂缝起裂扩展的三维广义最大周向应变(3D-GMTSN)判据，利用该判据准确表征和预测了Ⅱ型主导和含Ⅲ型裂缝的面外扩展角及临界应力强度因子。在此基础上，开发了基于 3D-GMTSN 判据的复合型裂缝起裂及扩展的Python程序，并将其集成入FRANC3D中，模拟预测了岩石类脆性材料三维裂缝的空间扩展轨迹。为了验证起裂判据与计算程序的准确性，采用含复合型裂缝的 3D 打印透明物理模型，设计了长方体(IICC)、边缘缺口圆盘(ENDB)和三点弯曲(TPB)三种模型的断裂实验，利用高精度CT成像及透明解析技术，获取了复合裂缝的空间扩展轨迹;分别采用作者提出的基于3D-GMTSN判据的计算程序以及传统的基于最大剪应力(MSS)、最大周向应力(MTS)和最大能量释放率(MERR)判据的计算程序，模拟分析了IICC、ENDB和TPB模型中复合裂缝的空间扩展行为。模拟与实验结果对比表明:基于 3D-GMTSN 判据的计算程序可以更准确地模拟和预测三维复合型裂缝的起裂方向及空间扩展轨迹。
发布时间：2026-01-28
512. CO2-水耦合作用下页岩纹层强度软化规律的划痕试验研究
摘要： 传统的单轴、三轴实验无法准确表征毫米级厚度纹层对页岩力学性质的影响，难以反映纹层页岩的力学性质。本文基于划痕实验，分析了青山口组纹层型页岩在不同高温高压浸泡时间下，超临界CO2-水-岩石作用对不同纹层力学特性的影响。结果显示，CO2 浸泡时间延长后，划痕区域逐渐出现溶蚀裂隙，黏土层内形成“Y”形诱导裂缝，浸泡后划痕诱导裂缝宽度明显减小，浸泡 3d 后宽度平均值下降约为80%。随着浸泡时间的延长，富方解石层的抗压强度和弹性模量显著下降，富黏土层的抗压强度和弹性模量先快速下降，随后趋于稳定，石英/方解石层的抗压强度和弹性模量则呈现先降后升的总体下降趋势。页岩的非均质性在浸泡初期下降，随后有所增加，但整体上仍呈下降趋势。本研究为页岩在超临界CO2-水耦合作用下的软化特性提供了新的见解。
发布时间：2026-01-28
513. 热损伤花岗岩力学行为与破裂机理研究
摘要： 了解热损伤花岗岩力学行为及破裂机理对深部地下工程至关重要。开展了热损伤后花岗岩宏观物理性质和力学行为实验研究，结果表明，热损伤后花岗岩力学性质表现出热强化和热弱化两种效应，加载初期观察到更多声发射(AE)信号，全局b值随温度先升高后下降，幅频特征和动态b值的演化有助于解释热损伤对花岗岩破裂过程的影响;花岗岩有效热导率不仅与加热温度有关，还受冷却速率影响，更高的冷却速率导致更严重的损伤，有效热导率下降更显著。基于Weibull分布函数和Lemaitre应变等效原理，假设微元强度服从Mohr-Coulomb强度准则，通过引入热损伤变量和AE特征参数，推导了考虑温度效应的花岗岩统计损伤本构模型，该模型可以很好拟合应力-应变曲线初始压密阶段，反映热损伤后花岗岩延性特征，且定义的参数具有明确表达式和物理意义。基于CT技术和离散元Grain-based Model算法，构建了考虑矿物分布与热传导非均匀性的花岗岩热-力损伤二维和三维数值模型，发现矿物颗粒热膨胀不均匀性、热传导非均匀性和温度梯度引起的热应力集中是导致热致裂纹萌生和扩展的主要原因，从热致裂纹、力致裂纹和力链演化与相互作用过程揭示了热损伤对花岗岩力学行为的影响机制。
发布时间：2026-01-28
514. 隧道地热利用的双聚合物网络热电凝胶
摘要： 高温隧道地热资源化利用不但可以有效防治隧道热害，而且可以为周边设施供能。热电器件凭借其体积小、无噪声和无震动的优势，可以有效地将隧道地热直接转化为电能。针对现有热电材料成本高、性能较差的问题，开发了一种聚离子液体-基质双聚合物网络热电凝胶。对开发的双聚合物网络热电凝胶的热电性能、机械强度和工作稳定性进行了测量，并分析了聚合物链对热电性能的影响。实验结果显示，塞贝克系数为26mV/K、在0.5K，5KΩ负载下温差下其功率密度为0.419mW/m2，拉伸强度为0.938MPa，比非双网络凝胶高 80%。经过 15天的工作，性能变化为 3.15%。
发布时间：2026-01-28
515. 基于在线SEM微裂纹结构演化及其对煤力学行为影响
摘要： 随着煤炭资源开采深度不断加深，由于开采引发的灾害时有发生。煤的宏观力学性能由其内部微细观力学行为决定，尤其是其内部微裂纹结构的演化，然而宏观尺度和微细观尺度煤的力学行为关系尚不清楚。本文采用原位加卸载扫描电镜(in-situ SEM)获取了三点弯条件下煤内部天然微裂纹在受拉区和受压区的演化规律;采用单轴压缩和巴西劈裂试验得到了煤受压和受拉时的应力-应变曲线。试验结果表明试件破坏前，受压区微裂纹的开度随载荷增加呈指数减小，而受拉区微裂纹的开度随载荷的增加几乎呈线性增加，直至裂纹扩展。单轴压缩试验应力应变曲线在初始压密段表现出非线弹性行为，之后进入线弹性段直至破坏。而巴西劈裂试验测得的应力-应变曲线几乎是线性的。采用两部分胡克模型(TPHM)将煤从概念上分为“软质部分”和“硬质部分”，可以更好地描述煤内部受压区裂纹开度的指数闭合规律，以及煤压缩的非线弹性变形。基于TPHM分析结果表明煤宏细观力学性质具有强关联性，微裂纹的闭合是造成煤非线性压密的主要原因。
发布时间：2026-01-28
516. 南海泥质粉砂型水合物沉积物力学特性研究
摘要： 全球天然气水合物储量巨大，其中近90%的水合物赋存于渗透率较低的细粒储层中，如我国南海神狐海域水合物储层。该类型水合物储层具有非成岩和弱胶结特征，水合物开采过程极易引起储层沉降和变形，甚至引发井筒坍塌和海底滑坡等灾害。因此，针对我国南海水合物储层泥质粉砂特征，深入探索其强度与变形演化规律，是实现我国南海水合物资源安全高效开发的关键。基于此，本文系统探索了水饱和环境下南海泥质粉砂型水合物沉积物的力学特性演化规律，揭示了水合物饱和度、有效应力、饱和环境和不同排水条件等多因素对南海水合物沉积物力学特性的影响。本文研究成果可为我国南海水合物资源安全开采提供理论支持。
发布时间：2026-01-28
517. 深部巷道围岩松动圈稳定控制理论与技术进展
摘要： 围岩松动圈支护理论是在研究巷道围岩物理和力学状态的过程中发展起来的一种实用性岩层控制理论，近 30 年来在围岩松动圈支护对象与围岩分类、大松动圈围岩控制理论与技术、松动圈测试技术等方面取得长足的进步，深部巷道围岩控制的核心是确定支护对象并形成支护-围岩稳定结构，围岩的破裂膨胀及破裂后块体非连续变形构成的形变压力是巷道支护的对象。巷道围岩松动圈分类是建立围岩稳定性评价方法的核心内容，旨在正确评价围岩的支护难易程度、确定主要支护对象、优化支护参数和提出合理的施工工艺，为此形成深部大松动圈围岩综合指标分类法。深部巷道松动圈支护技术开发出被动支护、主动支护、改性加固技术、应力转移技术、联合支护等 5 大类围岩控制技术;形成以锚杆(索)为主体支护的多种支护方式并存的巷道支护体系，解决了大量巷道支护难题。巷道围岩松动圈厚度值可通过理论分析、相似材料模型试验、数值模拟、现场实测及智能预测方法获得;开展深部巷道围岩松动圈现场实测，可在理论与试验方面不作任何假设，能得到准确可靠的数据。探讨分析围岩松动圈测试与深部巷道大松动圈围岩支护中存在的技术难题及应对措施，可为深部巷道支护设计研究提供借鉴思路。
发布时间：2026-01-28
518. 花岗岩失稳滑移过程中的摩擦特性
摘要： 地震的发生通常与岩石的摩擦特性密切相关，其中黏滑行为在断层面上表现为岩石在受力过程中，经历粘附与滑动的交替状态。然而，我们对于岩石断层之间摩擦特性变化的理解仍然不足。本研究模拟了两种相同材质的花岗岩相互摩擦过程，揭示了花岗岩在摩擦过程中会发生周期性黏滑失稳现象，这是由系统自身储存的能量缓慢释放产生的失稳现象。对花岗岩失稳滑移过程中的摩擦特性进行了分析，定义了黏滑事件的关键点，发现了剪切力、速度和加速度的相互关系。本研究的发现不仅深化了对花岗岩摩擦特性的认识，也为理解地震的发生机制提供了新的见解。通过系统研究黏滑现象的动态行为，为未来地震预测和防灾减灾策略的制定提供了重要的科学依据。
发布时间：2026-01-28
519. 南方矿岩溶涌水注浆治理方法
摘要： 在矿山水害防治工程中，通常构建阻水帷幕来减小矿坑内涌水量。但在矿山开采及水力运移的作用下，帷幕会出现漏水或涌水等现象。结合常德南方雷公庙矿区帷幕注浆工程，通过前期资料和现场试验综合分析，确定透水通道。在此基础上提出合理的帷幕注浆治理范围和注浆方案，分别采用了高压脉动注浆工艺、孔口封闭工艺，并且依据溶洞实际情况，调整了灌浆参数，形成了完整的防渗帷幕，减水效果达到 90%，实现堵水目标。
发布时间：2026-01-28
520. 抗冲水泥膏浆在矿山涌水封堵中的应用
摘要： 针对常德市石灰庙石灰石矿山的岩溶涌水灾害，分析了地层特征和对灌浆材料性能的特殊要求。针对工程需要，制备了适用于水力梯度大，动力足的断层堵水的水泥黏土膏浆，开展了不同粒径的砂粒起动流速试验及膏浆抗冲蚀能力试验。结果表明，该膏浆具有强抗冲蚀能力，可有效封堵石灰石矿山富水破碎带的涌水点，阻断涌水通道，封堵率达到 95%。
发布时间：2026-01-28
521. 密闭透水环境下卵石层注浆工艺研究
摘要： 砂卵石层具有颗粒间无粘性、渗透系数大的特点，为提高砂卵石层的稳定性采用注浆技术对其进行加固处理。但对处于地连墙内的砂卵石层，因其封闭透水环境下存在孔隙水压难消散、卵石层颗粒级配较好、浆液难以注入等问题，为保证砂卵石地层的注浆加固效果，本文通过自主研发的室内模型对不同注浆工艺、不同水灰比和不同灌浆压力条件下进行注浆模拟试验，验证封闭条件下砂卵石的注浆加固效果，为后续平南三桥现场注浆实施提供技术参考。研究结果表明:采用诱导注浆工艺可以优化密闭空间饱水砂卵石地层的可注性，提高浆液的注入量，增加浆液的扩散距离，且可以在较少的孔排距下达到常规工艺的注浆效果。
发布时间：2026-01-28
522. 富水弱胶结砂岩地层围岩破坏机理与控制技术研究
摘要： 随着“西部大开发”战略和“一带一路”倡议的深入实施，我国能源开发与基础设施建设逐渐向西部地区转移，今后地下工程施工过程中将会有越来越多工程遇到弱胶结砂岩地层。本文通过进行弱胶结砂岩不同围压不同含水率的三轴试验，定量分析了含水率与弱胶结砂岩力学参数间的相关关系，给出了弹性模量、峰值内摩擦角、峰值粘聚力、残余内摩擦角、残余粘聚力和膨胀角与含水率之间的关系式。为研究水对弱胶结砂岩地层围岩整体稳定性的影响机制，基于给出的关系式，结合有限差分原理，推导了考虑水弱化效应的弱胶结砂岩地层隧道开挖围岩阶段性破坏半解析解，结果表明从天然状态至饱水状态围岩参数逐渐劣化，切向应力峰值从 12.32MPa减小为 11.51MPa，围岩位移从0.14m增加至0.57m，揭示了围岩两阶段的分阶破坏现象。
发布时间：2026-01-28
523. 无煤柱自成巷N00工法巷道及地表保护机理
摘要： 为了解决采矿过程中巷道严重变形和地表损坏的问题，提出了采用双侧切顶的无煤柱自成巷N00工法。通过理论分析、数值模拟和现场工程分析，分析了双侧切顶方法对巷道和地面的保护机理。利用双侧切顶改变巷道顶板结构，使长悬臂梁变成短悬臂梁，从而降低了巷道顶板的应力，提高了巷道顶板的稳定性。同时双侧切顶切断了部分巷道顶板的应力传递，减少了巷道煤壁侧的应力集中，提高了其稳定性。采用双侧切顶增加了覆岩碎胀量，利用碎胀矸石支撑上覆岩层，降低了采空区裂隙带的发育高度，保护了上覆含水层，减轻了对地表生态环境的破坏。现场监测结果表明，采用双侧切顶降低了门式支架应力、NPR锚索支护阻力和巷道变形，降低了巷道煤壁侧的应力集中，同时最大限度地减少了地表变形。最终实现了保护巷道和地表的目的。
发布时间：2026-01-28
524. Failure mechanism of roof directional cutting technology and optimization of design method
摘要： Roof directional cutting(RDC)technology is one of the key techniques in non-pillar coal mining with self-formed entries(NCMSE)mining method.Due to the inability to accurately measure the expansion coefficient of the goaf rock mass,the implementation of this technology often has unreasonable designs,leading to suboptimal results and increased costs.This paper establishes a structural analysis model of the goaf working face roof,revealing the failure mechanism of RDC technology,and through numerical simulation experiments,it clarifies the positive role of RDC technology in improving the stress of the roadway surrounding rock and reducing the subsidence of the roof.On this basis,the paper further analyzes the roadway pressure and roof settlement under different RDC design heights,and ultimately proposes an optimized design method for the RDC height.The results show that the implementation of RDC technology can significantly optimize the stress environment of the working face roadway surrounding rock.At the same time,during the application of RDC technology,there may be three situations:insufficient,reasonable,and excessive RDC height.Insufficient height will significantly reduce the effectiveness of the technology,while excessive height has little impact on the implementation effect but will significantly increase construction costs and difficulty.Engineering verification shows that the RDC technology optimization design method proposed in this paper reduces the peak stress of the protective coal pillar in the applied roadway by 27.2%and the central subsidence of the roof by 41.8%,demonstrating good application results.This method provides technical support for the further promotion of NCMSE mining method.
发布时间：2026-01-28
525. 注浆岩体强度随钻评价方法研究
摘要： 复杂条件地下硐室安全控制的难点在于破碎围岩的有效支护，锚注支护是破碎围岩有效控制的主要手段，注浆后的岩体强度是锚注支护参数合理设计优化的重要依据。数字钻进测试技术为实现注浆岩体强度的定量获取提供了新思路，其关键在于建立数字钻进参数与注浆岩体强度参数的定量关系。基于此，利用研发的岩体数字钻进试验系统，开展了注浆岩体数字钻进试验，讨论分析了不同水灰比及不同岩体粒径因素对钻进参数、切削能量和抗压强度的响应规律。在此基础上，得到了数字钻进钻头条件下的钻进能耗系数和钻进能耗常数，以及钻进岩体破碎系数，建立了基于能量分析的注浆岩体钻进参数与等效强度定量关系模型，提出了注浆岩体等效强度随钻评价方法。研究成果为基于数字钻进测试实现地下工程注浆围岩强度的定量评价提供了理论与方法基础。
发布时间：2026-01-28
526. 裂隙岩体强度劣化性质随钻探测方法研究
摘要： 深部地下工程岩体裂隙发育、破碎严重，导致围岩自承能力低、稳定性差，易造成冒顶、塌方等突发性工程灾害。岩体裂隙等结构特征与强度参数的准确测试是围岩支护合理设计，进而实现工程灾害有效防控的前提。传统主要通过室内压缩试验与钻孔窥视等方法进行测试，需要对现场围岩进行钻孔、取芯室内测试等，有效的现场围岩结构与强度性质原位准确探测成为挑战。本文开展了不同类型裂隙岩体数字钻进试验，分析了岩体随钻参数对裂隙参数的响应规律，构建了基于随钻参数的裂隙岩体强度劣化评价指标，明确了岩体裂隙区强度劣化率随钻响应机制，建立了岩体裂隙参数随钻识别模型，提出了裂隙岩体性质随钻探测方法。本文研究为矿山巷道、交通隧道及水利隧洞等地下工程领域的工程岩体性质原位准确探测提供了理论与方法基础。
发布时间：2026-01-28
527. 一种新型混凝土翼缘钢复合支架承载性能研究
摘要： 在本研究中，我们设计了一种创新的混凝土翼缘钢复合支架，旨在解决传统混凝土钢管支架在弯曲承重性能方面的不足。通过数值模拟的方法，我们深入研究了混凝土翼缘钢管梁的弯曲承载性能，并揭示了焊接T型钢对梁弯曲性能的显著改善作用。此外，我们还通过理论分析，探讨了混凝土翼缘钢复合支架的承重特性，并通过煤矿隧道的实际应用，验证了该复合支架在控制隧道变形方面的有效性。研究结果表明:混凝土翼缘钢管梁的弯曲承载性能得到显著提升，这主要归功于T型钢的卓越弯曲承载能力。进一步增加T型钢的高度，可以有效地提高混凝土翼缘钢复合支架的弯曲承重性能，使其明显优于传统的钢管混凝土支架。特别地，当横向压力系数偏离 1时，这种优势表现得更为明显。
发布时间：2026-01-28
528. 节理参数对岩体单轴力学特性影响研究
摘要： 在节理岩体中进行工程建设易发生塌方、大变形等事故，难度极大，明确节理岩体强度对保证工程安全至关重要。本文首先采用相似试验，系统研究了不同节理角度、节理缝厚度、节理密集度对软弱破碎沉积岩单轴力学特性的影响规律;在此基础上，基于PFC建立了破碎节理岩体的合理数值模型，进一步研究了节理面摩擦系数对岩体单轴抗压强度和弹性模量的影响规律，分析了节理参数对岩体单轴力学特性的影响机制。研究结果表明:随着节理角度的增加，岩体的单轴抗压强度与弹性模量均呈现先降低后增长趋势，且节理角度对节理岩体的最终破坏形态起到主导作用;节理缝厚度与岩体单轴抗压强度和弹性模量呈现负相关，但对抗压强度的影响更大;节理密集度与岩体单轴抗压强度相关性不具有单调性，中间存在负相关阶段且受节理填充材料的摩擦性能影响，越高的节理面摩擦系数所提供摩擦阻力也越大，从而增强节理岩体的整体抗压强度，负相关阶段范围也随之减小。
发布时间：2026-01-28
529. 铀矿储层改造裂隙网络渗流模型参数优化研究
摘要： 铀矿储层改造过程中，爆破是提高低渗透铀矿储层渗透率的有效手段之一，爆破参数设计优化是影响爆破效果的关键因素。因此，首先设计了三因素五水平的正交数值试验，基于模拟结果确定储层改造中与岩层参数相适应的微差爆破参数，研究不同爆破方式对储层改造裂隙网络生成效果的影响规律，综合多角度评判储层改造裂隙网络的优劣。并进行不同注液压力模拟试验，量化储层中溶浸液流量随时间的变化规律。结果表明，在微差时间为 5 ms、爆破荷载峰值压力为 5 GPa、压力上升时间为 150 μs的爆破参数组合下，储层渗透流量改造效果最优。该研究拓展了对铀矿储层改造的认识，为未来相关研究提供了重要参考。
发布时间：2026-01-28
530. 降雨和库水位变动联合作用下滑坡位移加权反分析及监测预警方法
摘要： 降雨和库水位变动是诱发大型库岸滑坡体持续变形甚至失稳的主要外在因素。针对以上两种因素联合作用下滑坡体的变形特征，本文提出一种基于多源数据的“反演-评估-融合-预警”四步式滑坡监测预警方法。该方法采用趋势项位移进行力学参数反演，有效避免了降雨、库水位变动等外在因素对反演结果的影响。同时，采用熵权值构建了反演目标函数，借此考虑了不同位置监测点对反演结果的影响程度。此外，考虑了滑坡体自身的地质条件和坡体结构对监测预警的影响，综合运用安全系数和综合变形速率构建了具有地质和力学基础的预警模型。采用本文方法对贵州三板溪水电站东岭信滑坡体进行了力学参数反演和监测预警，结果表明:该滑坡体整个监测期间的安全系数在 1.25～1.70 之间波动，整体状态呈下降趋势，基于安全系数的角度判断其尚处于稳定状态;综合变形速率呈现上、下波动趋势，与安全系数在变化规律上具有高度的相关性，两者可以从整体上表征该滑坡体在降雨和库水位变动联合作用下稳定性的演进过程;当前监测时刻点的综合变形速率是 0.0599，根据分级预警模型判断此滑坡体当前处于稳定变形阶段(I级预警)，与安全系数的判断结果具有一致性。
发布时间：2026-01-28
531. Experimental and Numerical Study on the Anchoring Mechanism of an Anchor Bolt Considering its Lateral Restraint Effect
摘要： Anchoring is a highly effective means to reinforce jointed rock masses.In addition to the axial force from the anchor bolt,the effect of its transverse force in constraining the displacement of the structural plane cannot be ignored.Thus,this paper studies the combined action of the axial and shear forces of an anchor bolt on enhancing the shear strength of the anchored joint.In this work,first,laboratory direct shear tests are conducted to study the evolution of the peak shear strength of the anchored joint with increasing angle between the shear direction and bolt inclination.Second,to further verify this trend,numerical simulation with the finite difference method is used to simulate the same direct shear tests to reveal the lateral and axial stresses and deformations of the bolt.Finally,according to classical beam theory,the mechanical analysis model of a bolt subjected to the combined action of axial tension and lateral shear is established,which takes the realistic stress and deformation patterns of the bolt from the numerical simulation into account.The results show that the lateral restraint of the bolt plays a significant role in the shear strength of the anchored joint,its enhancing effect first increases and then decreases with increasing installation angle,and the optimal installation angle providing the maximum shear strength is approximately 60°.In addition,it is concluded that the shear resistance of the bolt is mainly due to its axial force when the installation angle is relatively small;conversely,the shear resistance of the bolt is mainly due to its shear force when the installation angle is relatively large.
发布时间：2026-01-28
532. 高速铁路路基粗粒土填料动力特性及累积塑性变形研究
摘要： 随着列车运行速度和轴重的增加，对高速铁路路基提出了更高的要求。粗粒土是高速铁路路基填料的良好选择。因此，研究粗粒土的动力特性对列车的安全运行具有重要意义。本研究采用动三轴试验装置研究了不同动应力幅值、围压、细颗粒含量和不同含水率条件下填料的动力特性。研究了土在循环荷载作用下的滞回曲线、动弹性模量和累积塑性应变的特性。结果表明，随着动应力幅值的增大，滞回环越来越紧凑。动弹性模量的变化规律取决于动应力幅值、围压、细颗粒含量和含水量等因素。同时，累积塑性应变特征由相应条件下的动应力幅值和临界动应力决定。基于试验结果，提出了考虑稳定和失效类型的累积塑性应变预测模型，此模型可以预测更多加载时间下的塑性应变。这些结果有助于决策者设计路基结构，维护高速铁路的日常安全运营。
发布时间：2026-01-28
533. 高速铁路路基粗粒土填料动静力力学特性试验研究
摘要： 考虑细粒含量和含水率的影响，开展了高速铁路路基粗粒土的动静力力学特性试验，分析了不同静荷载和围压作用下粗粒土填料的变形和强度演化特征，研究了循环动荷载作用下粗粒土的动应力-动应变特性及累积塑性变形特征。研究结果表明，含水率较高时，细粒含量、围压等影响因素对粗粒土强度影响不明显，含水率较低时，细粒含量10%的粗粒土配比效果最优;动荷载作用下，含水率是致使粗粒土出现较大累积塑性变形的主要原因;细粒含量为 5%的粗粒土抵抗累积塑性变形的能力最强。研究成果对高速铁路路基填料设计和高速列车安全运营具有重要的参考价值。
发布时间：2026-01-28
534. 基坑施工对运营地铁隧道变形影响及分区研究
摘要： 本文依托北京轨道交通某新增换乘通道工程项目，采用模型试验和数值模拟相结合的方法，研究了既有隧道结构由于基坑开挖引起竖向位移的变化规律。根据不同的近接距离B与覆土埋深h情况下的差异沉降分析了既有结构的变形模式，提出了近接系数的概念，并跟据其与差异沉降的关系划分了基坑施工的影响分区，确定了四种典型地层下基坑开挖的危险程度。研究结果表明:随着基坑的开挖，隧道结构产生的沉降表现出“缓慢—快速—缓慢”增长的趋势;既有隧道结构由于基坑施工产生的差异沉降随近接距离逐渐减小，而随着埋深先增加后减小，最终在无穷远处降为 0;当近接距离与覆土埋深的比值(B/h)一定时，既有隧道结构由于基坑施工引起的差异沉降也为一个定值;根据近接系数(k)与差异沉降的关系，认为0.1≤k＜5.0时为强影响区，k≥5.0时为弱影响区;确定了四种典型地层下基坑开挖的危险程度，软土地层＞冲洪积地层＞黄土地层＞硬岩地层。本文可为同类近接既有隧道基坑设计与施工提供参考与借鉴。
发布时间：2026-01-28
535. 暗挖地铁车站侧墙开口施工力学特性的试验研究与理论分析
摘要： 地铁车站与周边地下空间连通过程中势必涉及到既有地下空间开口施工，特别是没有预留条件时，既有地下结构开口施工会对既有结构产生较大影响。本文采用三维数值模拟、模型试验与理论分析的方法，以北京地铁4号线宣武门车站侧墙开口施工为工程依托，对暗挖地铁车站侧墙开口施工力学演化特性进行了分析。针对既有侧墙结构的变形、受力特性，比较了两种不同的加固措施。研究发现，开口施工引起既有结构的竖向和水平变形分别为-1.58和-1.79 mm，低于地铁变形控制要求(3 mm)。然而，第一和第三主应力增量分别为 2.14 和-4.62MPa，明显高于控制要求(10%)。提出了一种地下结构侧墙开孔施工的“两步开孔”方法来求解复杂函数孔口问题。通过数值模拟和模型试验验证了该理论方法的合理性。侧墙开口在无钢筋情况下允许极限跨度为 5.75 m。研究结果可为同类地下空间侧墙开口的设计和施工提供参考与借鉴。
发布时间：2026-01-28
536. CO2注入对煤储层应力应变与渗透率影响的实验研究
摘要： 以沁水盆地成庄矿煤样为研究对象，利用实验室自主研发的 CO2 注入与煤层气强化开采实 验模拟装置进行不同有效应力和CO2吸附压力下的煤岩渗透率测试。实验结果表明，煤岩的裂隙压缩系数受到CO2 吸附的影响，初始状态下、亚临界CO2 吸附和超临界CO2 吸附煤样裂隙压缩系数分别为 0.066、0.086和0.089。引起裂隙压缩系数改变的原因主要有两方面:CO2和煤中矿物反应提高了煤基质的不连续性;CO2软化了煤基质同时降低了煤岩的力学性质。利用考虑吸附应变以及内部膨胀系数的渗透率模型对实测渗透率进行拟合，发现有效应力和内部膨胀系数成正比。CO2吸附压力和有效应力的增大均提高了煤岩的内部膨胀系数，这影响了煤岩孔裂隙的开度，降低了煤储层的渗透率，并最终降低CO2在煤储层中的可注性。
发布时间：2026-01-28
537. 基于渗流-化学-应力多场耦合的砂岩型铀矿CO2+O2地浸开采的数值模拟
摘要： 为探明不同影响因素对CO2+O2 地浸采铀效果的影响规律和影响机理，首先建立了适合CO2+O2地浸的渗流-化学-应力多场耦合数值模型，其次，结合实际现场工况，开展了注液速率、渗透率、O2配加浓度、HCO3-配加浓度和铀矿石平均品位对CO2+O2 地浸采铀影响的数值模拟研究。研究表明:CO2+O2 地浸过程中，抽液井铀浓度呈现“缓慢上升-快速上升-缓慢下降-趋于稳定”的阶段性变化趋势;矿层渗透率、铀矿石平均品位、O2配加浓度、HCO3-配加浓度与抽液井铀浓度呈现线性正相关关系，溶浸液的注入速率与抽液井铀浓度呈现线性负相关关系;CO2+O2地浸过程中应该选择初始渗透率大且铀品位高的矿层，同时应该适当加大O2 和HCO3-的配加浓度，并控制好溶浸液注入速率，可实现铀资源的高效开采。本研究对CO2+O2 地浸矿层的选择和地浸工艺的优化具有重要的指导意义。
发布时间：2026-01-28
538. 三点弯曲条件下不同层理面强度对裂纹扩展过程的影响
摘要： 为了揭示层理面强度性质对裂纹扩展过程的影响，本文利用ABAQUS模拟软件，通过全局嵌入0 厚度cohesive单元的方法，创建了与最大主应力方向垂直的层理面，并且基于页岩XRD矿物成份分析结果，利用Python语言对软件进行二次开发，实现了页岩的层理各向异性与矿物颗粒非均质性。通过控制层理面的强度参数，研究了在三点弯曲条件下，层理面强度性质对裂纹扩展过程的影响。通过MATLAB 编程处理模拟结果，实现了加载过程中的声发射(AE)模拟，根据声发射定位图和声发射能量数据，进一步分析了裂纹破裂类型及动态扩展过程。结果表明:层理面抑制了裂纹沿着最大主应力方向扩展，层理面强度越弱抑制效果越强;层理面的存在导致裂纹扩展路径复杂，穿层破裂与顺层破裂交替出现，裂纹表现为断续位错式的破裂特征，层理面强度与最大主应力共同决定了裂纹路径;穿层破裂主要沿着最大主应力方向产生，表现为拉张破裂类型，顺层水平迁移裂纹表现为剪切破裂类型;层理面强度越弱，克服顺层破裂所需能量越大，峰值载荷越大;层理面强度与声发射事件数呈负相关性，层理面越弱声发射事件数越多，拉张、剪切破裂越多，顺层裂纹长度越长。该研究为揭示层状岩体破裂机制及水力压裂纹网演化机制提供指导意义。
发布时间：2026-01-28
539. 水热力作用下铁路基床翻浆冒泥力学特征试验研究
摘要： 考虑基床水位线高度与冻融循环的影响，开展有砟轨道基床翻浆冒泥试验，分析动荷载作用下有砟轨道基床翻浆冒泥过程中水与细粒土迁移和泥浆形成特征。研究结果表明:在常温加载初期，水分自下而上发生迁移，随着动荷载的持续施加，基床填土内部孔隙水压力逐渐消散，孔隙水压力梯度减小，各层土体含水量趋于稳定;水位线位于基床中部时，基床上部土体处于非饱和状态，体积含水量较小仅为 26%左右，未能发生细颗粒迁移，基床表层有效应力远大于0，未形成泥浆造成翻冒;水位线位于基床顶部时，颗粒迁移较为明显，且基床表层有效应力在荷载的作用下迅速减小到 0以下，并发生翻浆冒泥现象;冻结加载相较于单向冻结，冻结锋面下降速率慢，水分迁移量更大;融化加载条件下，基床上部土体先于下部土体融化形成冻土夹层，由于冻土夹层阻隔，上部土体含水量较大，在荷载作用下基床表层有效应力迅速发展到负值，更易形成泥浆导致翻浆冒泥。
发布时间：2026-01-28
540. 微波热力冲击下硬脆砂岩冲击倾向性演化规律研究
摘要： 冲击地压是深部资源开采的主要灾害类型，冲击倾向性是表征冲击地压风险的重要指标。为了探索微波热力冲击对岩石冲击倾向性的影响，本文对典型强冲击倾向性硬脆砂岩开展了微波热力冲击和单轴压缩试验，分析了微波热力冲击后砂岩的物理力学性质和冲击倾向性指标响应规律。研究结果表明:(1)微波作用后，砂岩表面温度随着热力冲击时间增加持续升高，直至 150 s发生热破断;(2)微波热力冲击 120 s后，砂岩内部结构发生微破裂，岩石冲击倾向性明显减弱，纵波波速与弹性模量分别下降了 15.12%、8%;(3)单轴压缩变形破坏过程各阶段声发射信号密度增大，砂岩最终破坏时的绝对能量最大值下降 42.3%;(4)岩石动态破坏时间增长了259%，冲击能量指数减小95%，弹性能量指数下降92%，砂岩由强冲击性岩石变为弱冲击性岩石。研究结果为煤炭深部开采冲击地压防治和深地工程高效破岩具有参考价值。
发布时间：2026-01-28
541. 陆相页岩岩石力学性质各向异性实验研究
摘要： 陆相页岩油是我国重要的石油接替资源，压裂是陆相页岩油开采的必要手段。然而陆相页岩油黏土矿物含量高且富有页理缝，其岩石力学性质具有极强的各向异性，这对水力压裂裂缝的在不同方向上的扩展造成重要的影响，同时页岩岩石力学性质还受到不同含油、含气和含水条件的影响。本文开展了一系列的大庆古龙页岩岩石力学实验，包括杨氏模量和泊松比、抗压强度、抗张强度及其各向异性，以及在不同的含油气水条件下的力学性质。实验结果发现陆相页岩具有强烈的各向异性，杨氏模量在垂直层理方向是沿层理方向的 1/2 至 1/4 左右，且不同页岩样品垂直方向的弹性模量与层理缝的发育有一定关系，而不同页岩样品水平方向的弹性模量区别较小，且与黏土矿物含量有弱相关关系。由于层理缝的发育，不同样品垂直方向的抗压强度远高于水平方向，而页岩中灰岩夹层不具有页理缝结构，其力学性质各向异性弱。页岩沿页理缝方向的抗张强度约为垂直于页理缝方向抗张强度的一半，且两个垂直页理缝方向的抗张强度相当。油气水的存在降低了页岩的力学性质，并影响了其各向异性。
发布时间：2026-01-28
542. The response mechanism and testing method of the rock elastic modulus while drilling
摘要： The elastic modulus is a basic parameter reflecting the deformation resistance and energy concentration characteristics of rock.The traditional testing method of the rock elastic modulus needs to core the surrounding rock and testing it in the laboratory,which has difficulty reflecting the rock mechanical properties under the engineering site environment,and uncontrolled broken surrounding rock is difficult to core for testing.Digital drilling technology provides a new idea for in situ testing of the rock's elastic modulus.The key is to establish a quantitative relationship between the elastic modulus and drilling data.In this paper,the relationship between rock cutting energy density and drilling data is established,and a series of rock digital drilling tests are carried out.The response law of the drilling data and cutting energy density to the rock elastic modulus is clarified.The inversion model of the rock elastic modulus while drilling(DP-E model)is established.The verification test results indicate that the average difference rate of the test results based on the DP-E model is 7.06%compared with the compression test method,which verifies the effectiveness of the model.This study provides a theoretical basis for in situ testing of the rock elastic modulus.
发布时间：2026-01-28
543. Dynamic mechanical characteristics and application of constant resistance energy-absorbing supporting material
摘要： In deep underground engineering,rock burst and other dynamic disasters are prone to occur due to stress concentration and energy accumulation in surrounding rock.The control of dynamic disasters requires bolts and cables with high strength,high elongation,and high energy-absorbing capacity.Therefore,a constant resistance energy-absorbing(CREA)material is developed.In this study,the dynamic characteristics of the new material are obtained via the drop hammer tests of the new material and two common bolt(CB)materials widely used in the field.The test results of dynamic impact test show that the percentage elongation of CREA material is more than 2.64 times that of the CB material.The average elongation from a single impact is 45.6%lower than that of the CB material.These results indicate that the new material has high elongation and high energy-absorbing capacity,and can effectively resist impact deformation.Subsequently,the new bolts and cables using this constant resistance energy-absorbing material are developed,which are applied in roadways with strong rock burst proneness and strong dynamic disturbance.The field monitoring results show that the constant resistance energy-absorbing bolts and cables can effectively control the rock deformation and ensure engineering safe.
发布时间：2026-01-28
544. 无煤柱自成巷开采围岩控制机理与设计方法
摘要： 无煤柱自成巷开采是我国自主创新的一种采煤方法。围绕该开采条件下顶板岩层结构、围岩变形特征、围岩应力演化以及巷道稳定性控制等关键问题，对比分析了无煤柱自成巷开采与传统留煤柱开采、现行无煤柱开采条件下的矿压显现特征，揭示了无煤柱自成巷开采宏观位移场和应力场分布规律，建立了无煤柱自成巷采场矿压科学分区，为工程设计和矿压控制提供了数据支撑;针对无煤柱自成巷开采顶板岩层结构特征，建立了顶板岩层“承压结构”和“卸压结构”的概念，明确了各结构变形和受力特征，揭示了顶板变形和稳定性的主要影响因素及影响机制，提出了“可视化”的顶板稳定状态判别方法;构建了无煤柱自成巷开采全过程围岩应力状态演化模型，明确了无煤柱自成巷开采围岩应力和变形演化规律，揭示了切顶卸压、巷道支护对围岩应力和变形的影响机制，明确了围岩结构在无煤柱自成巷开采条件下的力学平衡机理;建立了无煤柱自成巷开采顶板控制分阶段计算模型，明确了顶板结构在不同阶段的稳定特征和控制机理，从顶板-矸石-煤体-支护相互作用机制出发，明确了围岩控制设计准则，提出了无煤柱自成巷开采围岩控制设计方法。
发布时间：2026-01-28
545. Experimental study on the reinforcement mechanism and wave thumping resistance of EICP reinforced sand slopes
摘要： Sand slope is an important part of coastal zone and islands,which is severely affected by wave erosion and causes problems such as degradation of coastal zone and reduction of island area.Enzyme-induced calcium carbonate precipitation(EICP)technology is a new reinforcement technology with environmental friendly and excellent effect,which has been widely studied in the field of geotechnical engineering in recent years.In this research,we focus on the coastal or reef sand slopes in marine environments.The EICP reinforcement of representative sand slope units and large scale flume wave thumping experimental study are conducted indoors.By analyzing the physical and mechanical properties,erosion resistance,and microstructure of EICP-reinforced sand slopes,the mechanism of EICP reinforced sand slopes is revealed,the feasibility of EICP reinforced sand slopes is confirmed,and a feasible solution for EICP reinforced sand slopes is finally obtained.Results show that:(1)EICP reinforcement effectively enhances the surface strength and erosion resistance of sand slopes.Higher calcium carbonate content in the sand slopes corresponds to greater surface strength and improved erosion resistance.When the calcium carbonate content is similar,using low-concentration reinforcement twice is more advantageous than using high-concentration reinforcement once due to its superior uniformity.(2)The intensity of waves,the angle of the sand slope,and the severity of erosion damage are interrelated.Higher wave intensity,steeper sand slope angles,and more serious erosion damage require stronger reinforcement measures.(3)Scanning Electron Microscope(SEM)image analysis reveals that the reinforcing effect of sand slopes primarily depends on the amount of calcium carbonate crystals cemented between sand particles.A higher content of calcium carbonate crystals leads to better erosion resistance in the sand slope.
发布时间：2026-01-28
546. 水岩耦合作用下深部砂岩强度损伤本构模型研究
摘要： 水岩耦合作用使得深部岩体强度劣化，诱发井巷工程围岩大变形，导致深部工程稳定性难以控制。为探究深部岩体强度损伤过程，开展了水岩耦合作用下深部砂岩三轴压缩实验研究，分析了砂岩的应力-应变曲线特征、强度、变形特征和破坏模式，揭示了水岩耦合作用下深部砂岩的强度损伤机理。基于损伤力学理论，构建水岩耦合作用下砂岩的三维压缩强度损伤本构模型，通过引入修正系数k，r和n对模型进行修正和参数识别，验证了该模型的科学性。研究结果表明:(1)随着k值的增加，砂岩峰后阶段的应力下降不断变缓，砂岩的应变软化特征愈加明显，残余应变不断变大，砂岩的塑性逐渐增强，k 值对砂岩的弹性模量和残余应变产生影响;(2)随着r值的增加，砂岩应力-应变曲线峰后阶段逐渐变陡，应力跌落速率增加，残余强度降低;当r值较小时，塑性流动阶段的曲线会向上凸起，r值对砂岩的残余强度和塑性流动阶段曲线的形态产生影响;(3)随着n值的增加，砂岩应力-应变曲线峰后阶段逐渐变缓，应力跌落速率减慢，残余强度升高，但残余应变没有发生变化，n值对砂岩的残余强度产生影响。
发布时间：2026-01-28
547. 布尔台矿坚硬顶板注水软化与渗流特性及其耦合机制研究
摘要： 在煤炭开采中坚硬顶板大面积悬空会导致应力集中，高应力顶板垮塌引发人员伤亡和财产损失。因此，对顶板的控制和治理至关重要。本文深入分析了布尔台矿顶板岩层注水软化及其渗流耦合演化过程，通过室内力学试验、理论分析和数值模拟，建立了流固耦合力学模型和数值模型。研究表明，泥质砂岩吸水后，其抗压和抗拉强度比值由干燥状态的 11 倍降为 7 倍，饱水对其抗拉、抗压强度和弹性模量均有弱化效果，压缩破坏释放能量远高于拉伸破坏，且吸水后差异增大;建立了考虑外应力与孔隙水压影响的渗透率模型，有效描述了岩样在不同应力条件下的渗透特性，模型显示，水压线性增加时，渗透率指数型上升，而在相同水压条件下，围压的升高会削减渗透率，只考虑轴压影响下的渗流过程可分为渗流屏蔽与渗流激增两阶段，且渗透率会随轴压增加而降低;结合太沙基有效应力原理和静力平衡方程建立了考虑孔隙度和弹性模量演化的流固耦合数学模型，并通过COMSOL有限元仿真软件进行模拟，结果表明 40min为模型内部水压变化节点，探讨了孔隙水压、渗透率和软化程度随时间的变化，以及不同初始参数变化对模型软化渗流过程的影响。该模型为理解水力耦合作用下的现场注水效果提供了理论参考。
发布时间：2026-01-28
548. 深地工程热害防控
摘要： 随着资源开采和地下空间开发不断向地球深部进军，高地温成为许多深地工程建设不可避免的地质灾害之一。高地温导致深地工程湿热环境、加剧围岩变形破坏和诱发支护结构失效，具体包括降低工人劳动效率、损害工人身心健康、增加机械设备故障、加剧软岩大变形、影响硬岩岩爆过程、增加爆破安全风险、降低锚杆(索)锚固力、劣化混凝土力学性能、热应力导致衬砌开裂等。开展了高地温深地工程围岩变形破坏机理研究，结果表明，复杂环境下岩石热导率精准测量对于掌握围岩温度场时空分布特征至关重要，温压耦合、干湿循环及冷热变化过程中水-岩相互作用、黏土矿物膨胀与收缩、水冰相变及孔-裂隙发育是岩石热导率及其非均匀性改变的主要原因；当由矿物颗粒热膨胀不均匀性、热传导非均匀性和温度梯度引起的热应力超过岩石局部抗拉强度，岩石内部将产生微裂纹，热致裂纹的萌生、扩展、聚结和贯通是围岩物理力学性质劣化的主要诱因;高温差引起岩石矿物颗粒不均匀收缩、导致围岩及衬砌产生拉应力，拉应力大小受围岩温度与大气温度之差控制，拉应力区由调热圈半径和隧道半径决定，而湿热传递参数、围岩风流温差和围岩热传导是调热圈半径的主控因素。目前，用于深地工程热害控制的技术包括非人工制冷降温技术和人工制冷降温技术，其中非人工降温技术包括热源控制技术、热湿环境调控技术和个体防护技术 3类;根据制冷工质不同，可以将人工制冷降温技术分为气冷式、冰冷式和水冷式 3类。探索适合高温环境的支护结构形式、技术(高温注浆技术和隔水隔热技术等)与材料(耐高温锚杆/索、混凝土和隔水隔热材料等)是控制围岩变形与破坏和预防支护结构失效的主要途径，实现高地温热害资源化利用是未来深地工程建设面临的挑战之一。
发布时间：2026-01-28
549. 吸附作用下煤变形和渗透率动态行为试验研究
摘要： 煤是由裂隙网络和多孔基质组成的双重孔隙介质，对甲烷、二氧化碳和氢气具有明显的吸附作用。气体吸附/解吸引起煤基质变形，导致裂隙开度或煤孔隙度发生变化，进而控制煤渗透率的演化。清楚吸附作用对煤变形和渗透率的控制机理，对煤层气抽采、深部煤层存储二氧化碳和氢能等工程应用具有重要意义。本文通过一系列试验研究了吸附对煤变形和渗透率动态行为的影响。首先，通过四组不同边界条件下(常围压、常有效应力、单轴应变和常体积)气体渗流和变形测试试验，获得分别向煤样注入吸附型气体(CO2)和非吸附型气体(He)后煤变形和渗透率的演变规律，对比分析了不同边界条件下吸附作用对煤变形和渗透率的影响。试验结果表明:在应力控制边界条件下(常围压、常有效应力)吸附对煤的膨胀有显著的促进作用，对垂直于面节理方向煤膨胀变形的影响明显强于平行于面节理方向；在低气体压力范围内(0～3.0 MPa)，吸附作用显著降低煤的渗透率，特别是在位移控制边界条件下(单轴应变和等体积条件下)表现更为明显。此外，本文完成了两组(He组和CO2组)长期持续注气变形-渗流全过程观测试验，探究了在相同的试验条件下(温度 30℃、围压6 MPa、气体压力 3 MPa)，持续注入非吸附性气体He和吸附性气体CO2过程中，煤变形和渗透率的全过程演化规律。在持续注气过程中，He组和CO2 组煤样表现出相似的变形趋势:先快速增大，后缓慢增大，最后趋于稳定。区别在于在整个过程中吸附作用导致CO2 组的煤膨胀变形量明显大于He组的煤膨胀变形量；CO2 组煤渗透率演化趋势分为四个先后阶段:快速增加、快速下降、轻微反弹和最终稳定。其中，快速下降和轻微反弹两个阶段渗透率的变化主要是由气体吸附作用所贡献的。
发布时间：2026-01-28
550. 恒阻大变形锚索静力拉伸力学特性及工程应用
摘要： 深部工程由于面临大变形、高地压等力学现象，导致灾害频发，主要原因是开挖后围岩的能量得不到合理释放。传统支护材料由于延伸率低，无法适应围岩大变形，安全储备低，无法施加高预紧力，因此难以做到有效吸能。为此，本文研发了一种新型恒阻大变形(CRLD)锚索，开展了静力拉伸实验，并与普通高强(HS)锚索进行了对比分析。结果表明:(1)CRLD锚索具有明显的恒阻阶段，恒阻值在415 kN左右，伸长率达到25%，是HS锚索伸长率的3.9倍，吸能量为HS锚索的3.5 倍。(2)第一根钢绞线破断前，锚索全段温度约为 33℃，均匀吸收能量，无明显能量集中现象，破断后，钢绞线分段伸长量标准差为 4.16 mm，离散程度小，钢绞线各段沿长度方向变形均匀，断口颈缩率为 8.5%，无明显颈缩现象。(3)在此基础上，提出了锚索静力韧度UT的评价指标，该指标能反映锚索强度、伸长率和吸能密度的综合力学性能。通过与HS锚索和另一种应用广泛的、具有优异吸能特性的He锚索进行对比，发现CRLD锚索的UT比HS锚索提升了117%，比He锚索提升了 38.1%。(4)本文提出了CRLD锚索的支护设计原理，并将CRLD锚索在埋深 1050 m的巷道现场进行应用，结果表明，CRLD锚索由于强度储备高，可施加的预紧力可达到锚索破断荷载的 85%以上，是HS锚索的 2.3 倍。采用新支护后，巷道围岩最大变形量为 180 mm，是传统支护下围岩最大变形量的 36%，巷道变形得到控制，围岩达到稳定。
发布时间：2026-01-28
551. 页岩射孔压裂近井筒应力有限元分析
摘要： 为研究页岩水力压裂裂缝从射孔起裂和在井周的延展行为，建立了非均质有限元力学模型，分析在远场地应力和井筒内流体压力作用下，井筒轨迹方位、射孔相位角及射孔间距等因素对井筒周围岩石应力状态的影响。模型考虑来自套管、水泥环、页岩之间力学性质差异的非均质性及相互作用，以及页岩各向异性力学特性对井周局部应力重新分布的影响。详细考察了井筒及射孔周围环向正应力分布，并与均匀、各向同性、线弹性解析力学模型预测结果进行比较。结合页岩拉伸强度各向异性，分析了在局部地应力及均布流体压力作用下最易起裂的射孔区域。研究结果表明:非均质性及页岩各向异性明显影响井筒周围局部岩石应力分布；不同相位角射孔周围环向应力分布明显不同，最小环向正应力作用方向与最小地应力方向基本一致，但最小环向正应力幅值差异明显。研究结果为分析页岩多段、多簇射孔压裂的破裂压力及解释井筒周围复杂的压裂裂缝延展行为提供应力分析参考，也为进一步模拟从不同射孔起裂的多人工裂缝在井周及近井周的复杂相互作用及延展行为建立基础。
发布时间：2026-01-28
552. 酶诱导碳酸盐沉淀(EICP)与黄土结合的混合技术用于稳定沙漠沙
摘要： 为缓解荒漠化并促进植被恢复，采用了多种方法，如酶诱导碳酸盐沉淀(EICP)。本研究提出了一种结合EICP和黄土的混合技术，用于稳定沙漠沙子。黄土的加入能够增加沙漠沙子的稳定性和含水量，同时促进植物生长。通过实验测试，研究了EICP与黄土对沙漠沙子加固的综合效果。结果表明，增加黄土含量和胶结溶液浓度能够提高沙样的表面强度和抗风蚀能力。表面强度与抗风蚀能力之间呈指数关系。此外，EICP处理的含黄土沙样表面硬壳厚度在 0.5到2厘米之间，并且随着胶结溶液浓度的增加，水分保持能力也有所提高。扫描电子显微镜分析显示，黄土与碳酸钙晶体良好结合，形成较大的土壤颗粒聚集体，填充沙粒间的空隙，从而增强了抗风蚀能力和表面强度。这些发现为沙漠稳定和沙尘暴控制提供了新的技术方法和理论依据。
发布时间：2026-01-28
553. 高速铁路路基粗粒土填料动静力力学特性试验研究
摘要： 考虑细粒含量和含水率的影响，开展高速铁路路基粗粒土的动静力力学特性试验，分析不同静荷载和围压作用下粗粒土填料的变形和强度演化特征，研究循环动荷载作用下粗粒土的动应力-动应变特性及累积塑性变形特征。研究结果表明，含水率较高时，细粒含量、围压等因素对粗粒土强度影响不明显，含水率较低时，细粒含量 10%的粗粒土配比效果最优;动荷载作用下，含水率是致使粗粒土出现较大累积塑性变形的主要原因;细粒含量为 5%的粗粒土抵抗累积塑性变形的能力最强。研究成果对高速铁路路基填料设计和高速列车安全运营具有重要的参考价值。
发布时间：2026-01-28
554. 水泥掺量和颗粒级配对碎石基床冻融特性影响的试验研究
摘要： 基于水泥稳定碎石在寒区高速铁路路基基床中应用的工程背景，借鉴公路行业水泥稳定碎石工程性能评估方法并结合寒区高速铁路路基基床的特点，通过一系列室内试验，深入研究和分析了水泥掺量、颗粒级配对碎石基床压实效果、冻胀性能、渗透性能、冻融耐久性能和温干缩指标的影响规律。研究结果表明:试验配比条件下，水泥稳定碎石基床各项压实指标均满足或超过高铁路基基床压实标准。较大粒径土颗粒的缺失，削弱了水泥稳定碎石试样的冻胀敏感性，提高了渗透性，降低了强度和水稳定性;水泥的掺加有效地弥补了粒径缺失导致的强度降低现象，但却增大了温缩、干缩变形;抗压强度随冻融次数的增加呈现整体衰减的趋势，并在经历 10 次冻融后趋于稳定。工程实践中，建议选用细粒土含量3%、水泥掺量3%的级配碎石作为非渗水性基床填料，去除 0.5mm以下颗粒、水泥掺量3%的级配碎石作为渗水性基床填料。
发布时间：2026-01-28
555. 碳封存背景下微生物矿化岩石裂隙减渗研究：从常温常压到高温高压的探索
摘要： 微生物矿化(MICP)是一种岩石裂隙减渗新方法。本文通过不同的坡角简化了实际岩石的粗糙度。研究不同坡角对平面裂缝上MICP沉淀物时空分布演变的影响。斜坡角度对CaCO3 颗粒的移动行为产生了不同的影响，研究发现了CaCO3颗粒在不同斜坡角度上的不同运动模式。这为理解岩石断裂粗糙度对MICP 沉积演化过程的影响提供了新的思路。此外，初步研究了高温高压条件下环境因素对微生物矿化过程的影响。考虑了四个因素:温度、CO2 压力、细菌悬浮液和固结溶液浓度。结果表明，在高温高压环境下MICP过程受到抑制;与常温常压相比，形成的CaCO3沉淀量减少了约35%。CaCO3 晶体的形态和矿物组成受温度和压力的影响，进而控制其胶凝性能。
发布时间：2026-01-28
556. 基于弛豫-力学协同响应的煤岩体结构表征评价方法探讨
摘要： 煤岩体复杂孔隙结构和力学强度是表征其流体储集能力和抵抗破坏性能的基础关键参数，低场核磁共振技术和单/三轴加载破坏实验是普遍使用的煤岩体孔隙结构和力学强度的测定方法，因忽略样品单一性和尺寸效应，导致不同方法获取到的单一参量之间的耦合定量关系不明。本文基于煤岩体核磁弛豫和断裂力学理论，建立了煤岩弛豫-应力协同响应模型，分析了不同煤岩体T2 曲线、单轴/三轴压缩破坏的应力-应变曲线，量化了T2弛豫特征参量与抗压强度σc、弹性模量E间的关系。结果表明不同煤岩体的T2 几何平均/T2 算术平均(T2gm/T2am)、有效连通孔隙的T2 几何平均/T2 算术平均(T2gmf/T2amf)、核磁孔隙率 φNMR、T2 截止值分别与 σc、E 之间存在一定的线性关系，表明自由状态下煤岩体孔裂隙体积与φNMR正相关，与T2 截止值负相关，相应的σc、E呈递减趋势，这主要是因为孔隙尺寸较大时，其内水分子与孔壁面接触碰撞所需的弛豫时间变长，较大的有效连通孔占比致使 T2 截止值减小，所对应的基本力学强度大幅降低。在围压约束条件下，部分试样的核磁特征参量与σc、E之间存在一定的非线性关系，表明围压约束对力学参量的影响较大，主要受原始孔裂隙结构面粗糙度及其应力敏感性等因素的影响，影响核磁弛豫响应的复杂度增加。研究结果对于提升储层核磁评价准确性具有一定的现实指导意义。
发布时间：2026-01-28
557. 不同剪切方向作用下矿石-充填体耦合试样剪切行为的温度效应
摘要： 为了理解深部高水平应力条件下温度对矿石-充填体耦合结构体剪切特性的影响效应，分别对不同温度(20，40，60 ℃)下棒磨砂胶结充填体(CRB)和矿石-充填体耦合试样(OCRB)开展直剪试验，并对不同剪切方向作用下OCRB的剪切行为及AE特征参数进行比较分析。结果表明:温度对CRB剪切性能的影响主要取决于其微观结构和主要矿物相特性，且在 40 ℃时的性能相对较优;OCRB的剪切变形较CRB增加了“峰值波动阶段”，且与AE特征参数有良好的相关性，温度对OCRB的剪切强度既可以是正面影响也可以是负面影响，这取决于温度值大小和剪切作用方向;沿轴向(D1)方向OCRB的剪切性能明显优于垂直于轴向(D2)方向的，矿石-充填体耦合结构(即采场)的共同承载性能与环境温度和主应力方向密切相关。
发布时间：2026-01-28
558. Mechanical properties and acoustic emission characteristics of soft rock with different water contents under dynamic disturbance
摘要： Uniaxial compression tests and cyclic loading acoustic emission tests were conducted on 20%,40%,60%,80%,dry and saturated muddy sandstone by using a creep impact loading system to investigate the mechanical properties and acoustic emission characteristics of soft rocks with different water contents under dynamic disturbance.The mechanical properties and acoustic emission characteristics of muddy sandstones at different water contents were analysed.Results of experimental studies show that water is a key factor in the mechanical properties of rocks,softening them,increasing their porosity,reducing their brittleness and increasing their plasticity.Under uniaxial compression,the macroscopic damage characteristics of the muddy sandstone change from mono-bevel shear damage and'X'type conjugate bevel shear damage to a roadway bottom-drum type damage as the water content increases.Dynamic perturbation has a strengthening effect on the mechanical properties of samples with 60%and less water content,and a weakening effect on samples with 80%and more water content,but the weakening effect is not obvious.Macroscopic damage characteristics of dry samples remain unchanged,water samples from shear damage and tensile-shear composite damage gradually transformed into cleavage damage,until saturation transformation monoclinic shear damage.The evolution of acoustic emission energy and event number is mainly divided into four stages:loading stage(Ⅰ),dynamic loading stage(Ⅱ),yield failure stage(Ⅲ),and post-peak stage(Ⅳ),With the increase of water content,the number and intensity of acoustic emission signals in phase Ⅰ decreased,and the number of cycles in phase Ⅱ had a cyclic enhancement effect on the samples,which was more obvious in the lower water content samples,and the acoustic emission signals of the high water content samples had a sudden change in this phase.The acoustic emission energy and counting signals of the dry samples were 21,402 and 4739,respectively,while those of the saturated samples were only 117 and 172,and the acoustic emission signals decreased by multiplicative order of magnitude,the acoustic emission characteristics of the stages were different for different water contents.The characteristic value of acoustic emission key point frequency gradually decreases,and the damage degree of the specimen increases,corresponding to low water content—high main frequency—low damage and high water content—low main frequency—high damage.
发布时间：2026-01-28
559. Experimental study on failure mechanical properties and acoustic emission characteristics of soft rock-coal combination under dynamic disturbance
摘要： This study aims to investigate the failure mechanical properties of deep soft rock-coal combinations when subjected to dynamic disturbance.Hence,uniaxial compression and dynamic disturbance experiments were conducted on samples of muddy sandstone,coal,and soft rock-coal combinations using a creep disturbance dynamic impact loading experimental system.This study analyzed the damage properties of soft rock-coal combinations under dynamic disturbance by combining sample failure characteristics,energy evolution,and waveform signals of samples using the acoustic emission system.Results indicate that the peak strength and modulus of elasticity of the soft rock-coal combinations under uniaxial compression and dynamic disturbance are intermediate between those of coal and rock.The strength deterioration effect of the rock-coal combinations under dynamic disturbance is obvious,and the peak strength of the roof-coal and coal-floor combinations are reduced by 6.17%and 10.30%,respectively.Dynamic disturbances increase the degree of damage to the rock-coal combinations,which is accompanied by large amounts of coal fragments and large fragments of the rock-coal combinations.The failure to the sample is primarily caused by the extension of tensile damage,with the development of shear cracks playing a secondary role.The AE absolute energy of the soft rock-coal combination sample has evident time-effect characteristics,which can be divided into four stages:fluctuation,silence,active,and dramatic increase.At the beginning of specimen loading,a small amount of energy is released,indicating the development of tiny cracks within the specimen because of dynamic disturbance.Following the dynamic disturbance,energy fluctuations of varying sizes were observed.The rock-coal combination is known to release significant amounts of energy during failure instability,resulting in severe internal damage.The soft rock-coal combinations undergo small-scale damage at the initial disturbance(N1),with large main frequency eigenvalues.Large-scale damage occurs at the time of failure(N2),with smaller main frequency eigenvalues,sharp fluctuations in the acoustic emission signal,and peaks in the absolute AE energy and counts.
发布时间：2026-01-28
560. 基于渗流-化学-应力多场耦合的砂岩型铀矿CO2+O2地浸开采数值模拟研究
摘要： 为了探明不同影响因素对CO2+O2地浸采铀效果的影响规律和影响机理，首先，建立了适合CO2+O2地浸的渗流-化学-应力多场耦合数值模型，其次，结合实际现场工况，开展了注液速率、渗透率、O2 配加浓度、HCO3-配加浓度和铀矿石平均品位影响下CO2+O2 地浸采铀的数值模拟研究。研究表明：CO2+O2地浸过程中，抽液井铀浓度呈现“缓慢上升-快速上升-缓慢下降-趋于稳定”的阶段性变化趋势;矿层渗透率、铀矿石平均品位、O2 配加浓度、HCO3-配加浓度与抽液井铀浓度呈现线性正相关关系，溶浸液的注入速率与抽液井铀浓度呈现线性负相关关系;CO2+O2 地浸过程中应该选择初始渗透率大且铀品位高的矿层，同时应该适当加大O2 和HCO3-的配加浓度，并控制好溶浸液注入速率，可实现铀资源的高效开采。本文研究对CO2+O2地浸矿层的选择和地浸工艺的优化具有重要的指导意义。
发布时间：2026-01-28
561. 考虑煤层细观结构的煤层气渗流近场动力学模拟
摘要： 煤层气抽采是一个涉及煤层气流动和煤层变形的流固耦合动态过程，特别是由煤层中裂纹、孔洞等微缺陷发育而导致的煤层渗透系数分布不均，使得分析煤层气抽采过程气体流动规律更加复杂。为此提出了一种基于煤层核磁图像处理的煤层气抽采流固耦合近场动力学计算模型来研究复杂裂隙煤层抽采过程中煤层气的流动规律。模型中，通过数字处理技术处理煤层核磁图像，建立近场动力学各单元渗透系数与煤层细观孔隙结构的关系;利用近场动力学差分算子重构考虑 Klinkenberg 效应的煤层气非线性渗流控制方程的非局部形式，在煤层变形的键基力密度方程中引入孔隙压力诱发的膨胀应变。计算时，煤层气非线性渗流控制方程采用显式差分格式计算，煤体准静态变形采用动态松弛法计算，变形后煤层的应力应变利用近场动力学差分算子计算。通过对比经典二维稳态和瞬态煤层气渗流问题解析与数值解验证模型的准确性。研究结果表明，所建立的模型能够准确分析预测不同工况条件下煤层气抽采中的孔隙压力变化和分布规律。
发布时间：2026-01-28
562. 深水条件下水下帷幕灌浆施工方法研究
摘要： 随着时间的推移，水电站和水库大坝经历了长期的运行。与此同时，由于早期人们在大坝防渗、设计、施工等方面认识的局限性，大坝蓄水后往往会出现不同程度的渗漏问题。然而渗漏部位通常位于水下，解决具有一定的难度。通常情况下，为了进行渗漏治理，需要放空水库。特别是对于面板堆石坝，其坝趾板和面板都位于库水下，趾板帷幕灌浆和堆石体充填加固灌浆都必须在放空水库后，在干地条件下进行。然而，放空水库所带来的经济损失和社会影响是显而易见的。本文所介绍的深水条件下水下帷幕灌浆技术，克服了许多的难题例如：水下清淤、水下钻孔定位、水下辅助开孔、水下辅助灌浆、水下孔口管镶铸与加固等。通过实践研究克服工艺难点、痛点最终实现了在不放空水库的情况下进行渗漏处理的方法。该方法为解决大坝渗漏问题提供了新的途径。值得一提的是，该技术已经成功实现了 0 海拔水下 65m帷幕灌浆渗漏治理，并在云南省的两个水电站渗漏治理工程和湖北省的一个水电站工程、一个水库工程中得到了成功应用。降低了大坝坝后渗漏量解决大坝渗漏问题，保障了大坝的安全运行。这些实际应用案例充分证明了该技术的可行性和有效性，为类似工程问题提供了宝贵的借鉴。
发布时间：2026-01-28