酸碱环境下花岗岩残积土的崩解特性及微观机理研究
研究通过 pH 3~13 的崩解试验,结合 Zeta 电位、激光粒度分析与扫描电镜,揭示酸碱变化对花岗岩残积土崩解行为的影响规律与微观机理。崩解模式分为线性型(pH=3~11)与反 L 两阶段线性型(pH=12~13),崩解曲线斜率可作为抗崩解能力的定量指标。
推荐理由:通过宽 pH 崩解试验与微观测试,给出不同酸碱环境下花岗岩残积土抗崩解能力的差异及机理,可供边坡浅层防护与化学改良参考。
研究通过 pH 3~13 的崩解试验,结合 Zeta 电位、激光粒度分析与扫描电镜,揭示酸碱变化对花岗岩残积土崩解行为的影响规律与微观机理。崩解模式分为线性型(pH=3~11)与反 L 两阶段线性型(pH=12~13),崩解曲线斜率可作为抗崩解能力的定量指标。
推荐理由:通过宽 pH 崩解试验与微观测试,给出不同酸碱环境下花岗岩残积土抗崩解能力的差异及机理,可供边坡浅层防护与化学改良参考。
基于长春市中心城区2~20m埋深1051个黏性土样本的勘察数据构建结构方程模型(SEM),拟合良好(CFI=0.991、TLI=0.954),液性指数IL是调控压缩系数a、黏聚力c与内摩擦角正切值tanφ的核心物理指标,与a显著正相关、与c及tanφ显著负相关。
不排水动三轴试验表明,循环动应力越大桂林饱和重塑红黏土软化指数发展越快,提高压实度与有效围压均可抑制软化,固结比存在临界值。基于轴向应变、软化指数与超静孔隙水压力综合判定,应变拐点作为破坏标准比传统定值应变更合理。据此建立的非单调、非对称经验软化模型经试验验证具有普适性与准确性。
研究用 QGIS 筛图法对菲律宾 Lemery, Batangas 的 46 个 barangay 做空间优先级排序,输入为 2,505 例确诊 COVID-19 病例和地震、滑坡、海岸、洪水、火山共 10 个灾害图层,健康与灾害两域按 50/50 加权。
研究以14项多部门社会经济驱动变量构建14-7-1拓扑的MLP人工神经网络,对安纳巴沿海平原21个市镇的地下水开采量(WAB)建模,训练、验证与测试阶段相关系数均达0.999以上。针对小样本(N=21)导致的过拟合风险,采用自动早停机制与留一交叉验证评估泛化能力。
针对济南百泉岩溶泉域,研究耦合水化学分析、熵权水质指数(EWQI)、Monte Carlo 健康风险评估、MODFLOW–MT3DMS 溶质运移模拟与多元聚类,识别水化学特征与硝酸盐风险热点。
研究以川西牦牛坪稀土矿1号高边坡为对象,通过现场地质调查、原位剪切试验和 FLAC3D 强度折减模拟,揭示辉绿岩脉弱层控制的分级渐进滑移机制。原位剪切试验给出辉绿岩黏聚力小于 28 kPa、内摩擦角低于 30°;监测显示变形自 3,056 m 平台向 3,080 m 平台发展。
推荐理由:以牦牛坪稀土矿高边坡为例,用现场监测、原位剪切与 FLAC3D 强度折减对照,给出辉绿岩脉控制的分级渐进滑移路径。
研究以武汉东西湖区一典型排水系统为例,用EPA-SWMM与LISFLOOD-FP构建1D–2D耦合水动力框架,模拟20年一遇设计暴雨下的城市内涝。SWMM模型含869个节点、890条管段和845个子汇水区,20年一遇暴雨下96个节点溢流(占11.05%),累计溢流量12.84×10⁴ m³,最长连续溢流历时2.18 h。
河北青龙满族自治县采用正射影像与 GPR 数据在 GOCAD 平台构建浅层溶洞异常三维模型,GPR 布设 20 条普查剖面和 8 条详查剖面,圈定 C 线 C0071 附近约 5–25 m 深的靶区 1 和 D 线 D0090 附近约 3–12 m 深的靶区 2。
研究整合地震记录、GRACE/GRACE-FO月重力场(经GLDAS水文改正)与GNSS-InSAR地表形变,分析哥伦比亚Algeciras断裂系(AFS)的时空关联。
研究将 RT-DETRv4 改造为 SLD-DETR,引入尺度引导聚焦蒸馏(SGFD)、高分辨率尺度感知监督(HRSS)和 stride-4 解码器记忆(S2-Mem),在 MSLD 数据集源场景不重叠 6:2:2 划分上以 5 个独立训练种子评估。
10–30 mm 矸石经 Los Angeles 磨蚀试验 0–1,000 r 后,磨蚀质量损失随转数近似线性增长,1,000 r 时 25–30 mm 颗粒质量占比仅 12.5%,小于 1.7 mm 颗粒占 29.9%。
四川盆地南部五峰组—龙马溪组海相页岩低阻异常受成熟度控制:等效镜质体反射率Ro,eq超过约2.9%后,芳香碳结构有序化形成类石墨电子导电网络,电阻率显著降低。低阻页岩以微孔和中孔为主,总孔体积随电阻率下降而减小,主要因中孔至大孔损失。较低成熟度阶段低阻主要由地层水离子传导与黏土矿物表面导电控制,黄铁矿为辅助导电相。
四川盆地南部永川地区龙马溪组一段页岩储层中,弱变形区(向斜)以有机孔和相对简单的孔隙网络为主,强变形区(背斜与断块)则发育无机孔、微裂缝及复合孔隙、网络复杂且分形维数更高。研究采用XRD、薄片观察、SEM和低温氮气吸附实验分析矿物组成、孔隙类型、孔隙结构与含气量,页岩以硅质为主、富含石英与黏土矿物、脆性高。构造变形不仅改变孔隙几何形态,还显著影响孔隙体系的分形标度,从而控制页岩气富集。
针对传统各向异性射线追踪需反复做刚度张量旋转与Christoffel本征系统计算的问题,提出一种直接由qP波相速度及其空间与方向导数构建射线方程的三维追踪方法,避免Bond变换,并采用四阶Runge–Kutta格式积分。均质、层状与构造复杂模型的数值试验结果与解析解、快速行进法结果及模拟qP波前吻合良好。
研究在Gan等已报道的FA-VAG点预测骨干上增加区间预测层:迁移预训练隐状态、经PCA降维后与多步点预测融合,再由RVFLN映射为非交叉上下界,并用先验信息改进的麻雀搜索算法SG-ISSA优化输出权重。
研究提出集成 GeoAI-GIS-MCDM 框架,用于城市重型车辆盲区预警系统的部署优先级排序与摄像头感知模型检测能力评估。
针对红色盆地中后退式与平移式滑坡机制不同却被统一建模的问题,构建了融合频率比因子筛选、贝叶斯概率数据集构建与混合概率神经网络(MPNN)的机制分异框架,并在中国三水区15年多源滑坡编录上验证。
针对半航空频率倾子测深法(SFTS)解释技术不足的问题,研究基于倾子与背景电阻率的复隐函数关系定义全区视电阻率并用二分搜索算法迭代求解,同时通过数据拟合构建视深度的显式计算式,实现快速全区视电阻率-深度成像。一维层状模型与三维合成模型验证表明,该方法可定性圈定低阻块状硫化物矿体与高阻斑岩系统等主要电性异常并给出其大致空间位置,为野外详查前的快速异常识别与靶区排序提供依据。
针对南芬露天铁矿东帮边坡,采用地质建模与弹性损伤本构模型,结合 UAV 摄影测量和地质勘探数据还原地形、岩性与地下空洞,按 2024 年、2025 年末实际境界及 2026 年、2027 年末设计境界模拟连续开挖。报告沉降由基线最大 27.5 mm 降至最终工况的亚毫米量级,损伤图显示空洞相关区域与边坡相关区域在空间上分离。
西南交通大学杨尚川等人在 Acta Geotechnica 发表研究,将随机场理论引入坡顶基础不排水承载力评估,建立解析模型并与数值模拟对比验证。研究从概率角度分析不排水抗剪强度空间变异性对极限承载力、承载力系数和失效机制分布的影响,并指出边坡稳定并不必然保证邻近基础承载力足够。论文最后提出失效频率图,用于指导承载力设计改进和评估基础退让距离是否充分。
推荐理由:把随机场理论引入坡顶基础不排水承载力评估,并给出失效频率图,可供复核坡顶基础退让距离。
研究以黄土高原近期发生的北郭黄土落水洞—滑坡灾害链(SLDC)为例,结合现场调查、GIS 空间分析、室内试验与物理模型试验,分析其时空演化特征及落水洞崩解与湿陷对灾害链发展的控制作用。
推荐理由:以黄土高原北郭灾害链为例,用现场调查、室内试验与物理模型拆解黄土落水洞如何触发并放大滑坡。
研究以2023年Ms 6.2积石山地震触发的Zhongchuan流滑为原型,开展逐级增强地震荷载的振动台试验,研究黄土缓坡失稳的启动与演化机制。结果显示缓坡加速度放大具有地层依赖性,显著放大出现在饱和黄土层上部与坡面;超孔隙水压力优先在饱和黄土层内累积,随地震强度由局部区域发展为连续高压带,反映液化的渐进发展。
推荐理由:以2023年积石山地震中川流滑为原型,用振动台试验揭示饱和黄土缓坡液化的层位放大与孔压带演化过程。
研究以鄂尔多斯盆地呼吉尔特矿区母杜柴登煤矿3-1煤层为对象,结合现场水文地质试验、长期序列监测、FLAC 3D数值模拟与Visual MODFLOW流场反演,揭示采动应力与渗流耦合下顶板含水层水文地质参数的时空演化规律。
推荐理由:以鄂尔多斯盆地某煤矿为对象,量化了采动应力与渗流耦合下顶板含水层参数的时空演化规律。
研究提出一种基于深度学习的方法,通过自动分割红外热像中的热异常区域来识别煤岩组合体破坏前兆。该方法针对煤岩组合体破坏过程的热红外前兆特征开展识别研究,成果发表于 Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering。
针对类岩石材料,提出一种非局部损伤正则化建模方法,可降低模型结果对特征长度的依赖。该方法由Lu等人完成,发表于Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering,2026年10月17日在线出版。
针对硬岩破坏与变形难以统一表征的问题,提出了一种状态相关弹塑性模型。该模型可对硬岩的破坏与变形行为进行一致性描述。
针对深部硬岩在动力扰动下的脆性破坏问题,Ben-Guo He 等人在 Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 发表研究。该文聚焦动力扰动条件下深部硬岩的脆性破坏行为,相关成果已在线发表。
针对冻结砂岩,试验考察了冻结温度与围压对应变相关模量的影响。结果给出不同冻结温度和围压条件下模量随应变变化的规律,为冻结法施工与寒区岩体工程变形计算提供参数依据。
针对基岩与冰碛土覆盖层边坡,提出WOA-MVMD方法分析地震-降雨耦合作用下的动力响应特征与损伤演化机制。研究揭示了该耦合条件下边坡的损伤演化规律,为这类覆盖层边坡的抗震评估提供依据。
针对自下而上施工的地铁车站基坑,通过现场观测与解析方法揭示了开挖全过程的变形与荷载传递行为。研究基于实测数据分析了各开挖阶段围护结构变形与受力响应特征,并建立解析模型对观测结果进行解释。
针对面板厚度与芯层剪切模量沿平面按可分离余弦变化的夹芯板,建立了七自由度矩形有限元,采用Mead–Markus运动学(Kirchhoff面板、Kelvin–Voigt芯层一阶剪切、单一横向挠度)。
对闪长岩试样进行部分加载至破裂试验,观测到压力激发岩石电势随加载过程变化,并同步调制红外亮温的演化。该研究将岩石破裂前的电信号与红外辐射异常联系起来,为理解地震前热红外异常的可能机制提供了实验依据。
通过分层监测顶板与煤体侧向变形并结合AE监测、三维AE震源定位及基于能量耗散的CES/σtp框架,研究了顶板岩性对单轴压缩下煤岩组合体峰前失稳演化的控制作用。中等强度顶板煤岩组合体峰值强度比高强度顶板组合体高6–13%,峰前弹性能储能极限约高41%,层间协调与能量积累更有利;高强度顶板组合体顶板参与受限、煤体膨胀主导并出现突发局部失稳。
研究提出基于质量变化的泄漏率评估模型,引入相对泄漏率表征井筒密封性能,并用泰安盐穴压缩空气储能项目的现场实测数据系统评价井筒气密性。结果表明该方法优于常规评估方法,在井口压力尚未稳定时也能识别气体泄漏率;井口压力周期性波动主要由大气温度变化引起,气液界面虽稳定在特定深度但气体仍在泄漏,泄漏通道为1号井向3号井的层间渗透而非沿井筒向上扩散至地表。分析认为井筒整体完整性满足工程安全要求。
推荐理由:基于质量变化的井筒气密性评估模型,用泰安盐穴现场氮气泄漏试验数据验证,可迁移到其他盐穴储能密封性判读。
研究用相似材料制作0°和30°倾角、不同软硬层厚比的岩样,开展单轴压缩与垂直层理剪切蠕变试验,并用DIC和AE监测。随软层厚度与层理倾角增大,破坏由拉张裂纹转为剪切局部化,0°–4:1试样拉张事件占AE事件的47.1%,30°–2:3试样剪切事件达54.5%。
推荐理由:试验给出软硬互层岩体由拉张转剪切破坏的层厚比与倾角阈值,以及蠕变加速的应力门槛,可供反倾软硬互层边坡长期稳定评估参考。
针对干堆尾矿库,提出基于BP神经网络的浸润线修正与预测方法。该方法利用BP神经网络对浸润线进行修正和预测,为干堆尾矿库的渗流控制与稳定性评价提供依据。
采用纳米压痕与分子动力学模拟研究天然岩盐中晶界对弹塑性应变分配的影响。结果表明晶界显著改变岩盐的弹塑性应变分配行为。该研究为岩盐力学特性及地下储库稳定性评价提供依据。
发表于 Rock Mechanics and Rock Engineering 的研究对三种起伏角(15°、30°、45°)的锯齿状红砂岩结构面开展直剪与分级循环加卸载剪切试验,提出一个结合耗散弹性应变能密度与峰后附加输入能密度的剪切脆性指标。
推荐理由:提出结合耗散弹性应变能与峰后附加输入能密度的剪切脆性指标,为结构面滑移型岩爆倾向评估提供量化依据。
一项发表于 Rock Mechanics and Rock Engineering 的研究用Leeb回弹硬度(HL)估算完整岩样的单轴抗压强度(UCS),分析了23种岩类共168个NX直径岩芯,其中13种为熔结凝灰岩。
推荐理由:基于168个岩芯的试验数据,给出用Leeb硬度与干密度估算单轴抗压强度的实用图表,并说明其对软弱火山碎屑岩的优势。