基于广义Hamilton变分原理的冲积扇多孔介质水—颗粒流与粒径分选耦合模型
基于含耗散的广义Hamilton变分原理,建立了饱和冲积扇多孔介质单相含沙水流与孔隙演化的全耦合动力学模型,导出颗粒输运速度的显式解析表达式及区分悬浮细颗粒与摩擦沉降粗颗粒的分选判据。
基于含耗散的广义Hamilton变分原理,建立了饱和冲积扇多孔介质单相含沙水流与孔隙演化的全耦合动力学模型,导出颗粒输运速度的显式解析表达式及区分悬浮细颗粒与摩擦沉降粗颗粒的分选判据。
研究以神东矿区大柳塔煤矿浅埋近距离煤层中的倾斜残留煤柱为对象,采用理论分析、数值模拟、光纤监测与现场实测,研究工作面过煤柱期间围岩应力演化与矿压响应。
推荐理由:以神东大柳塔煤矿为背景,给出过残留煤柱时底板应力传递与来压规律的多手段实测结果。
数值模拟对比了恒定与循环注入速率对断层储层诱发地震的影响。研究聚焦注入速率变化如何控制断层滑动与地震事件,为注入作业的诱发地震风险评估提供依据。
微观实验与反应分子动力学模拟揭示了棕榈酸对高岭石和偏高岭石润湿性的影响。研究对比了棕榈酸作用下两种矿物的表面润湿行为差异,并结合反应分子动力学模拟从分子尺度解析其作用机制。
针对大兴安岭南段毛登-白音地区厚覆盖层与隐伏矿体制约传统勘查的问题,研究构建含18个预测变量的多源地学数据库,提出分组跨源融合深度学习框架MSGeoMamba,并纳入7种遥感蚀变矿物异常。
采用挤出滚圆法制备以乙基纤维素(EC)为壳、硅酸钠(SS)为芯的聚合物核壳胶囊,用于饱和砂的被动自修复。研究聚焦单胶囊与砂-胶囊混合体的力学行为,假设胶囊在铺设时保持完整、在土体变形引起的特定剪应力下破裂,释放的SS在饱和条件下与Ca²⁺反应胶结砂粒而无需干燥。现有胶囊方案在饱和土中受限于油类修复剂依赖氧化干燥、碱性SS包封困难及粒径与规模化控制不足。
研究建立网格微压痕、核磁共振、X射线衍射与渐进均匀化相结合的多尺度框架,表征EICP胶结砂中砂颗粒与CaCO₃的微观力学性质,并构建考虑非完美界面效应的均匀化模型预测其有效弹性模量。结果表明CaCO₃沉淀的弹性模量受晶体组成与内部孔隙控制,CaCO₃与砂颗粒间的非完美界面主导宏观力学响应,模型可准确捕捉弹性模量随胶结程度的演化,并揭示低碳酸钙含量下球霰石导致的界面弱化尤为显著。
针对远安地下研究洞室各向异性岩石,采用三维重建方法结合LayerDFN模型开展建模研究。该案例研究展示了三维重建与LayerDFN模型在表征岩体各向异性结构特征方面的应用。
采用全耦合水力-力学-损伤模型对天然裂缝性砂岩储层多簇压裂进行模拟。研究聚焦多簇压裂裂缝与天然裂缝的相互作用及裂缝扩展规律。
针对隧道围岩裂隙结构可视化,提出基于钻孔图像深度学习识别裂隙并结合非均质分区重构的方法。该方法从钻孔图像中提取裂隙信息,再通过非均质分区重构刻画围岩裂隙的空间分布。
一种密度加重至1.2 g/cm³的高温自生酸体系在万米超深井深地塔科1井完成现场应用,其有效处理面积较胶凝酸段提高1.8倍。该体系等效HCl浓度10%–12%,反应速率降至常规HCl的1/20–1/30,在195°C模拟远端裂缝条件下仍可见清晰刻蚀通道,180°C下满足腐蚀标准,90 L/min时降阻率超过60%。
采用非平稳传染型余震序列(ETAS)模型对中国东滩煤矿6306工作面的高能量矿震进行概率分析。研究由Rui Xu等完成,发表于Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering。
基于裂隙-基质间黏性挤喷机制构建的双孔隙模型,在裂隙各向同性、相邻岩层基质渗透率为零的假设下给出两个特征值,分别对应声学快 P 波与水文地质学慢 P 波。以 Wasia 组 Safaniya 砂岩为例,用沙特阿拉伯 10 kHz 声波测井实测的快 P 波相速度与品质因子标定参数,确定两类 P 波的频散与衰减。
采用离散元方法(DEM)模拟生物胶结砂颗粒间的剪切行为,发现即使CaCO₃晶体与砂粒之间无黏结,几何嵌锁与矿物断裂仍可提供显著抗剪强度。模型参数依据文献试验数据标定,并开展参数研究考察矿物强度、晶体完整性、界面摩擦及竖向约束条件的影响。竖向位移受限时峰值强度主要受晶体胶结强度与矿物完整性控制;允许体积变形时抗剪强度则随约束水平变化。
采用PI=11的Kahramanmaras低塑性黏土与PI=98的商用膨润土,分别与级配良好的砂按0–100%黏粒含量(每10%递增)干重配比,开展标准击实、Casagrande与落锥试验。试样在某一含水率前后呈现两种不同行为,据此首次提出双区段框架分析落锥试验结果。随机森林模型预测不排水抗剪强度,R²=0.91、RMSE=2.9071。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。