稀土尾矿在干堆与膏体堆存条件下的特性表征与稳定性评估
针对挪威 Fen 矿床稀土尾矿,通过固结排水与不排水三轴试验、固结试验和颗粒破碎分析,并结合 PLAXIS 2D 数值模拟,对比干堆与膏体堆存条件下的力学响应。稀土尾矿以碳酸盐为主,含少量磷灰石与硅酸盐相,其密度与反应性较高,但高应力下颗粒易破碎,影响压缩性与临界状态行为。
针对挪威 Fen 矿床稀土尾矿,通过固结排水与不排水三轴试验、固结试验和颗粒破碎分析,并结合 PLAXIS 2D 数值模拟,对比干堆与膏体堆存条件下的力学响应。稀土尾矿以碳酸盐为主,含少量磷灰石与硅酸盐相,其密度与反应性较高,但高应力下颗粒易破碎,影响压缩性与临界状态行为。
龙马溪组页岩在pH 2、4、7、9、12溶液中浸泡5–20天后,pH=2条件下劣化最强:20天时质量变化−15.43 g、孔隙率增加1.06个百分点、P波速度降低6.31%、峰值强度降低69.49%、表观弹性模量降低78.65%,中性附近最弱。
中国科学院武汉岩土力学研究所团队结合饱和三轴剪切试验、扫描电镜、核磁共振与CT,研究原状强膨胀土在干湿冻融(WDFT)循环下的剪切行为与结构劣化。经历多次循环后抗剪强度平均下降22.6%,5次WDFT循环后裂隙发育度达90.35%,内摩擦角降低9.13%、黏聚力降低38.2%,且强度参数与初始裂隙发育呈显著线性关系。
推荐理由:通过干湿冻融循环试验量化原状膨胀土裂隙发育与强度衰减的对应关系,为膨胀土浅层滑坡机制分析提供可参考的试验依据。
库车坳陷深层高压致密砂岩气藏长期采气与出水引起孔隙压力扰动和流体置换,多期地震目录、震源机制解、地震波速层析与应力反演显示,气藏枯竭系统改变Vp、Vs及Vp/Vs比值,核心产气区Vp、Vs升高而Vp/Vs降低,外围区Vp/Vs升高。
针对济阳坳陷博南洼陷罗69井沙河街组三段下亚段(Es3L)富有机质页岩,采用Wood′s metal注入、SEM、SANS/VSANS与X射线CT联用,在2 nm至200 μm范围内表征不同岩相的孔隙结构与连通性。块状岩相以黏土矿物相关纳米孔为主、连通性较弱,纹层状岩相含碳酸盐纹层、溶蚀孔与层理裂缝,微米级孔缝网络连通性较好,层状岩相居中。差异主要受沉积构造与矿物组成控制。
研究采用生物CO₂封存与CO₂基生物胶结技术实现土体稳定化,相关成果发表于 Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 第18卷第9期。作者为 Sajjad Deylaghian、Ehsan Nikooee、Mojtaba Ansari 等。
针对软土深基坑地表沉降预测,提出对时变模型偏差进行贝叶斯更新的方法以提升预测精度。该方法通过随开挖进程不断修正模型系统偏差,改善沉降预测的可靠性。研究由 Cheng Chen、Shuai Zhang 等完成,发表于 Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 第 18 卷第 9 期。
中国西南双江口水电站开始发电,相关报道刊于 Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 第18卷第9期,作者为 Shishu Zhang。
针对聚乙烯醇纤维与MICP联合处理的分散性土,研究其抗冻融劣化性能并揭示微观结构机制。
研究构建了堆叠集成学习驱动的岩溶地区落石风险评估框架,并以中国桂林为案例开展验证。该框架面向岩溶地貌落石灾害风险评价,作者为Yan Zhang、Lantao Huang与Mingdong Wei,成果发表于《Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering》第18卷第9期。
针对含初始缺陷岩石在冲击荷载下的动态力学特性,该综述系统梳理了缺陷类型与几何特征对动态强度、变形及破坏模式的影响规律。内容涵盖冲击加载试验手段与理论分析方法,重点讨论初始缺陷诱发裂纹起裂、扩展与贯通的过程及其对动态力学参数的影响。
针对砂土中能源桩的长期热力性能,提出了一种基于界面本构模型的半解析解。该解用于分析能源桩在长期温度循环下的力学响应。
针对含人工节理的黄土开展侵蚀试验,考察节理对侵蚀动力学的影响。研究由 Shifeng Lu 等完成,成果发表于 Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 第 18 卷第 9 期。
针对蒙脱石膨胀压力受层电荷控制的问题,开展了试验研究并建立理论预测方法。研究揭示了层电荷对膨胀压力的影响规律,并据此提出膨胀压力的理论预测途径。成果为膨胀性黏土岩土工程问题中膨胀压力的评估提供了试验依据与预测手段。
针对循环荷载下立体土工格栅–土界面,采用能量法评价并结合数据驱动方法建立界面力学响应预测。研究发表于 Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 第18卷第9期,作者为 Feiyu Liu、Weixiang Zeng、Mengjie Ying、Shixun Zhang、Chenbo Gao。
针对中国高放废物处置屏障用的GMZ膨润土–砂砌块,采用X射线计算机断层扫描开展了全尺寸压实与密度均匀性研究。研究由Xueting Li、Huyuan Zhang等完成,成果发表于《Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering》第18卷第9期。
针对含水合物沉积物,建立了考虑水合物形态的气水渗透率预测模型。该模型将水合物赋存形态纳入渗透率计算,用于描述气水两相渗流行为。研究结果可为含水合物沉积物渗透性评价提供依据。
针对微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)与植被联合处理的非饱和土,研究考察了其水力行为。该研究由 Cheng Yuan、Changbing Qin、Yutao Feng、Haixiu Sun 完成,发表于 Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 第 18 卷第 9 期。
土体空间变异性会显著影响地源热泵系统的长期性能与失效概率。研究基于 Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 第18卷第9期论文,作者为 Yuanzhong Yan 与 Yu Wang,分析了土性参数空间变异对系统长期运行表现的作用。
针对不同塑性土样,研究取样扰动与室内再固结程序对土体力学响应的影响。成果发表于 Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 第18卷第9期,作者为 Hao Cai、Wenxuan Zhu、Qi Zhang、Guanlin Ye、Yang Shen。
针对微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)处理的裂隙砂岩,采用试验与颗粒流方法研究其蠕变损伤特征。
这篇综述系统梳理了人工智能在地埋管换热器性能建模中的应用。文章聚焦浅层地热系统,评述了机器学习等方法用于换热器性能预测的建模途径。作者来自 Dashtgoli、Narsilio 等,成果发表于 Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 第 18 卷第 9 期。
针对砂土中主干-根系-土体系统在侧向循环荷载下的响应开展数值建模研究。由Fan He、Teng Liang、Yong Hu等作者完成,成果发表于《Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering》第18卷第9期。
采用弹塑性模型与概率积分法结合 FLAC3D 三维模拟,论证大水沟保护煤柱区主巷道掘进的可行性:煤柱两侧塑性区最大宽度约 0.71 m,残余弹性核最小宽度仍达 21.95 m,煤柱荷载约 3.27 MPa,远低于其平均破坏强度 10 MPa。
采用全空间瞬变电磁(TEM)装置在华北某井下煤矿开展探测,识别出煤层顶板及围岩中的低阻异常区,其空间分布与已知水文地质条件吻合。时间域电磁响应经时深转换后,可立体反映含水构造的电性特征,克服了传统半空间假设与观测几何受限的问题。该方法为井下突水风险评估提供了实用地球物理框架。
基于XFEM构建多层水力压裂模型,分析了切槽倾角、水平应力差与切槽尺寸对硬顶板裂缝扩展、破裂压力及应力重分布的影响。切槽角小于60°时裂缝扩展受地应力场控制,增至75°及以上时切槽导向效应占主导;破裂压力随切槽角呈非单调变化,在60°附近达到峰值。菱形切槽破裂压力最低,椭圆形次之,圆形最高,增大切槽尺寸可显著降低破裂压力。
鄂尔多斯盆地神华CCS示范项目三叠系刘家沟组约1.7–1.9 km深砂岩含水层的现场压力监测与压力瞬态分析显示,监测压力-流量数据估算的注入能力指数在试验期间提高约一个数量级,回落试井得到的近井视渗透率从约0.06 mD增至约0.18 mD。
济阳坳陷东营-1井4283.6 m深处地热流体中富含含硫微纳米颗粒,呈球形与板状两种形态。球形颗粒直径约500 nm,由带缺陷的石膏纳米晶经定向附着机制结晶而成,硫主要来源于岩浆;板状颗粒结晶度高、表面覆有NaCl纳米颗粒,源自沙河街组石膏层的水岩相互作用。这些纳米颗粒可作为深层地热活动的有效示踪剂,并揭示了一种结垢形成机制。
基于经典越流含水层解析井流水力模型,提出区域尺度弱透水层消耗量估算方法,并推导出区域平均消耗完成度公式。理论表明抽水历时达到弱透水层水力响应时间时约完成其最终消耗量的97%,且用实际抽水时间一半的阶梯降深模型即可获得具区域代表性的估算值。苏锡常与弗吉尼亚沿海平原含水层系统案例显示,弱透水层对总消耗贡献分别约96%和94%,且大部分因非弹性压密而不可恢复。
研究建立路堤下劲性水泥土搅拌桩(SDCM)复合地基三维数值模型,分析相对荷载、芯桩含桩率、芯桩长度比、置换率、桩土模量比和基底侧土模量比六个无量纲参数的影响。正交分析显示,平均桩土应力比对各参数的敏感程度依次为桩土模量比、相对荷载、芯桩含桩率、置换率、基底侧土模量比、芯桩长度比,据此建立平均桩土应力比的归一化预测公式,并提出简化沉降计算方法,通过三个工程案例验证其合理性。
推荐理由:基于三维数值模型与正交分析,给出路堤下SDCM桩复合地基的归一化桩土应力比公式与简化沉降算法。
以延安地区典型黄土窑洞为对象,建立描述裂隙域与基质域水分交换的双介质渗流模型,分析降雨入渗下窑洞周边黄土的水分迁移与稳定性演化。裂隙形成优先流通道,使含水率等值线呈舌状分布,裂隙窑洞稳定性明显低于完整窑洞;裂隙越长、倾角越小,窑拱周围湿润与强度劣化越强,失稳风险越高。裂隙数量增加会扩大湿润区,但当裂隙间距超过水力影响范围后,最大湿润深度不再受裂隙数量控制。
约旦Risha气田RH-3井的流体包裹体地层学(FIS)与岩相分析显示,该井垂向流体柱高度分隔:1200–1750 m以湿气至凝析气为主,1850 m以下转为干气。