煤矿采空区软硬复合充填体受限压缩试验:能量耗散与蠕变稳定性
针对煤矿采后空间软硬复合充填体,开展受限压缩试验研究其能量耗散与蠕变稳定性。试验基于受限压缩条件,考察软硬复合充填体在压缩过程中的能量耗散特征及蠕变行为。
针对煤矿采后空间软硬复合充填体,开展受限压缩试验研究其能量耗散与蠕变稳定性。试验基于受限压缩条件,考察软硬复合充填体在压缩过程中的能量耗散特征及蠕变行为。
针对广州地铁3号线隧道正上方建筑,现场实测结合列车—轨道多体动力学与三维隧道—土—建筑有限元模型,以竖向Z振级为指标评估结构参数与隔振措施的影响。楼板振动主要集中在10–50 Hz并随楼层升高而衰减,楼层数对振动响应影响最显著。隔振层效果最佳,碟形弹簧支座次之,砂垫层减振效果有限。
针对北京地铁14号线高家园站X-1通道(设计阶段、尚未施工)在既有地铁结构与住宅建筑不对称约束下的冻结壁发展与冻胀控制问题,提出不对称冻结管布置方案并建立三维热力顺序耦合数值模型。
上海交通大学团队在 Acta Geotechnica 发表研究,提出纳入邻近工程结构性能的深基坑可靠度评估框架 RIPAS,先用 DAG–GNN 因果解耦分别对基坑与结构做概率分析,再通过贝叶斯双向概率学习建立结构性能与基坑状态的映射并反演可接受结构性能下的基坑状态。以徐州地铁2号线实际深基坑工程验证,结果显示忽略邻近结构性能会使基坑可靠度评估值比纳入结构性能时高估超过 500%。
推荐理由:该框架把邻近结构性能纳入深基坑可靠度评估,并以徐州地铁2号线实例量化忽略结构性能带来的高估幅度。
中国南方一座71.50 m高双曲混凝土拱坝在2025年5月极端入库事件中库水位达160.29 m,较设计洪水位160.00 m高0.29 m、低于校核洪水位160.42 m 0.13 m,峰值入库流量3,440 m³/s超过千年一遇参考值2,910 m³/s。
对孟买单轨2A-70号墩的检测显示,裂缝导致实测自振频率对应整体有效刚度下降约25%;RCPT用于表征各测点氯离子渗透性。采用NSM钢筋与CFRP片材加固后,数值评估中受压区与受拉区混凝土应力分别降低62.12%和68.77%,钢筋应力分别降低56.90%和65.89%。该综合方法结合目视检查、无损检测与氯离子渗透性测试,可支持基于状况的维护与修复决策。
采用偏心相关的约束混凝土模型并结合ABAQUS时变收缩徐变分析,对400米级超高层建筑中倾斜CFST巨型柱的长期变形进行构件级预测。L16-D1761参考构件约一年时仅收缩、仅徐变及收缩-徐变耦合应变分别约为76、34和110 με;约350天时受压侧应变由同心加载的约1.10×10⁻⁴增至偏心比0.625时的约1.94×10⁻⁴。
研究提出一种混合预测框架,将鲸鱼优化算法(WOA)调参的增强变分模态分解(EVMD)与逐分量机器学习模型结合,用于桥梁沉降预测。采用贵州莲花大桥监测数据验证,该方法决定系数R²达0.963,优于基于EMD、EEMD和常规VMD的预测框架。结果表明自适应分解配合分量定制预测可有效用于短时程桥梁沉降预报。
研究将盾构施工地表沉降分解为盾构推力、盾壳摩阻、地层损失和同步注浆四个分量,基于Mindlin解和Sagaseta解推导各分量计算公式并叠加建立整体坐标系下的理论计算模型。参数分析显示地层损失与同步注浆合计约占总沉降的80%~90%,推力与摩阻分别约占3%~6%和5%~7%;埋深由18 m减至6 m时总沉降增幅达76.5%,开挖半径由3.2 m增至3.5 m时总沉降增加156%。
推荐理由:把盾构地表沉降拆成推力、摩阻、地层损失与注浆四项并给出解析解,可对照各分量占比判断控制重点。
研究提出一种基于复变函数与Maxwell-Betti功互等定理的矩形隧道施工地表沉降预测方法,先构建两种受力状态下的二维计算模型,再用保角变换将矩形隧道映射为圆形推导洞身位移,并改进Sagaseta法以适用于矩形隧道,结合功互等定理推导地层损失计算式。
推荐理由:针对矩形隧道地表沉降预测精度不足,提出复变函数与功互等定理结合的方法,并用数值模拟与实测数据验证。
研究以赵楼煤矿西部露头薄基岩区为对象,构建6种不连续不等厚底黏和1种连续不等厚底黏模型,用三维数值模拟分析底黏对山西组3号煤层覆岩破坏的控制作用。结果显示,只要存在一定厚度底黏,垮落带最大高度、最大竖直应力及最大竖直位移均显著降低,并在底黏厚度8 m处出现拐点。作者指出,一定厚度底黏能扩散采动应力集中、耗散变形能,从而抑制垮落带发育,无底黏时溃水溃砂风险显著增加。
推荐理由:通过7种概化模型的数值模拟,量化了底黏厚度对垮落带高度的抑制规律及8 m拐点,可供薄基岩区开采设计参考。
姚耀龙、晏勤等以某输水管道顶管工程为背景,基于Mindlin解提出改进的间隙参数g,结合修正地层损失参数与Loganathan公式建立考虑顶推力、注浆压力的地表变形解析公式。计算所得沉降曲线呈V形,最大沉降与现场监测仅相差5.7%,经典解则相差约37.7%。解析解沉降槽宽度约5D,略小于实测值,数值模拟约6D,与监测数据吻合良好。
推荐理由:该解析解把顶推力与注浆压力纳入间隙参数,最大沉降与实测仅差5.7%,可供顶管地表变形预测参考。
针对齐家庄隧道邻近古树区,采用FLAC3D建立渗流-应力耦合模型并将古柏树根系简化为根-土复合锚固单元,分析施工期渗流场变化与根系变形破坏特征。结果表明排水引起的地下水位下降对地表古树有一定影响,开挖扰动诱发的根系损伤较小,拉应力是根系单元受损的控制因素。注浆圈对抑制施工期涌水量作用明显,但防渗性能受注浆工艺影响。
中建一局团队依托广州芳白城际夏白区间,构建集地质理论计算、皮带机动态称重、渣斗容量校准与盾构油缸行程动态标定于一体的出渣量多源数据实时联控系统。该系统建立油缸行程差与单斗装渣量的对应模型并设定动态安全控制区间,将识别出的超挖量转化为下环同步注浆补偿量并联动调整掘进参数,形成感知、预警、补偿闭环。盾构下穿工业厂房区时建筑物累积最大沉降为-30mm,监测点平均值-0.31mm。
推荐理由:依托广州芳白城际区间实践,给出渣量联控与沉降补偿的闭环做法,可供复合地层下穿敏感建筑参考。
以西安某地铁车站竖井工程为背景,结合现场监测与数值模拟分析了饱和软黄土深基坑降水开挖的地表沉降历时规律。地表沉降历时曲线可划分为卸荷隆起、降水固结沉降、变形稳定及水位回升回弹4个阶段,降水施工期是沉降发展的主要阶段。参数分析表明地表沉降随土体渗透系数增大而增大、随地下水埋深增大而减小,单次开挖深度建议控制在1-4m左右,并推荐采用I20a及0-8m布设间距。
以北京某交通枢纽工程为背景,通过现场监测与PLAXIS 3D数值模拟研究相邻基坑协同开挖时地下连续墙、地表沉降和立柱的变形规律。监测显示围护墙中部最大深层水平位移为13mm,小于紧邻另一基坑角部测点的16mm,边角效应减弱;立柱东西差异最大值约16mm。模拟结果表明,逆序开挖(后挖)可将立柱东西不均匀沉降控制在0.015‰,同步开挖则对围护结构最大变形控制较好。
推荐理由:依托北京交通枢纽基坑群实测与PLAXIS 3D模拟,比较同步与逆序开挖对围护墙和立柱变形的影响。
北京某综合交通枢纽基坑监测显示,早期开挖立柱隆起量平均60mm、局部超过90mm,远超同深度普通基坑。正交模拟试验表明开挖深度和地下水是立柱隆起的关键影响因素,现场记录显示7月大体积土方快速开挖的强烈卸荷效应是早期异常隆起主因,超常规降雨引起的地下水位往复上升也影响坑底回弹。降低开挖速度并及时降水可有效减少开挖回弹变形。
推荐理由:依托北京综合交通枢纽基坑监测数据,给出立柱隆起量级与开挖速度、降水的关系,可供同类深基坑回弹控制参考。
研究基于东北多年冻土边缘区 336 座输电塔的系统现场调查,纳入 13 个条件因子,比较随机森林、XGBoost、LightGBM、CatBoost 与逻辑回归五种模型评价基础冻拔易发性,并用 SHAP 与地理探测器量化因子贡献与交互。
推荐理由:基于东北 336 座输电塔现场调查,比较五种机器学习模型的冻拔易发性评价,并给出主导因子排序。
针对黏土场地海上风电单桩基础在循环荷载下的变形问题,Lu Chen、Guoliang Dai、Chengshun Xu 与 Wenbo Zhu 在 Computers and Geotechnics 第 203 卷 Part 1 发表研究。成果聚焦循环加载条件下单桩基础的变形响应,为黏土场地海上风电单桩设计提供参考。
针对悬浮能量桩的沉降问题,研究提出热塑性稳定化(TSL)增强本构模型并开展有限元分析。该模型用于描述温度循环下桩周土的热塑性变形与桩顶沉降发展。论文作者为 Xudong Zhao、Shuai Zhang、Jiaxin Liao 与 Jiajun Pan,成果刊于 Computers and Geotechnics 第 203 卷 Part 1。
针对开挖引起任意地层位移场下埋地管道的双轴响应,提出一种管–土相互作用求解方法,并利用稀疏现场沉降监测数据进行贝叶斯更新。该解可处理任意位移场输入,通过稀疏监测点反演修正管–土相互作用模型参数。
针对真空预压处理地基,提出一种以沉降信息为约束、边界自适应的超孔压预测方法。该方法利用实测沉降反演调整计算边界,实现真空预压过程中超静孔压的动态预测。研究由 Mincai Jia 等完成,刊于 Computers and Geotechnics 第 203 卷第 1 部分。
针对闭坑矿山残余变形预测,提出一种机理与数据协同的时序InSAR预测方法。该方法将时序InSAR观测与变形机理模型耦合,用于识别和预测闭坑矿山的残余变形。
研究在布里斯班港填海海岸基础设施中联合使用 Sentinel-1 InSAR 与 IoT-GNSS 传感器监测地层位移。该案例将卫星 InSAR 与物联网 GNSS 监测手段集成,用于填海造陆形成的基础设施场地。
研究提出将因果特征选择与Kolmogorov–Arnold Networks结合,用于可解释的地表位移预测。该方法通过因果特征选择筛选输入变量,并以Kolmogorov–Arnold Networks建立预测模型,从而提升预测结果的可解释性。
研究以开放获取遥感数据探测并评估西班牙东南部Monóvar城区的盐溶诱发沉降。该工作由Tomás、Pastor、Gutiérrez等完成,成果发表于Engineering Geology第374卷。
基于分层水–土流失的定量识别,揭示了钻孔诱发地层沉降的特征与机制。研究由 Yaohui Wang 等开展,成果发表于 Engineering Geology 第 374 卷。
研究采用时序 InSAR 与可解释人工智能方法分析并建模埃及尼罗河三角洲的地面沉降危险性。案例覆盖整个尼罗河三角洲,成果发表于 Engineering Geology 第 374 卷。
以华能正宁电厂二期场地4.0~34.0m深厚层黄土为对象,研究先按单线法测定原状土样自重湿陷系数,再对传统固结仪加装振动荷载装置测得振动作用下的附加湿陷系数并计算湿陷量。结果显示各黄土土层自重叠加振动湿陷量与自重湿陷量之比为1.1~2.2倍,土层总湿陷量为自重湿陷量的1.6倍,可为有工程振动的黄土场地湿陷性评价提供参考。
推荐理由:通过加装振动荷载的固结仪测得附加湿陷系数,给出振动作用下黄土湿陷量可达自重湿陷量1.6倍的实测依据。
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。
研究提出物理约束迁移学习(physics-constrained transfer learning)方法,用于在缺乏力学实测数据时间接估算页岩盖层泊松比υ,从而评估CO₂封存中盖层完整性。该方法针对页岩遇CO₂发生化学反应、盖层岩心稀缺且易失水等导致直接测量不可靠的问题,弥补了现有相关模型在页岩中R²不超过0.46的不足。
研究采用数据驱动机器学习模型预测储能盐穴的长期地表沉降,作者为Kai Zhao、Sihao Yu与Louis Ngai Yuen Wong,成果发表于Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering。
发表于 Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 第18卷第10期的研究,由 Ruochen Jiang、Zhengdan Xu、Ming Peng 等作者完成,主题为冰碛型泥石流堆积体的长期沉降,涵盖其过程、内在机制与分析模型。当前仅见摘要信息,未提供具体试验数据或模型参数。
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。
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。