基于物理感知深度学习的复杂裂隙尺度无关形态表征
针对复杂裂隙形态表征受尺度影响的问题,Shuheng Li 等提出一种物理感知深度学习方法,实现尺度无关的裂隙形态刻画。该方法发表于 Engineering Geology,可用于复杂裂隙的形态定量分析。
针对复杂裂隙形态表征受尺度影响的问题,Shuheng Li 等提出一种物理感知深度学习方法,实现尺度无关的裂隙形态刻画。该方法发表于 Engineering Geology,可用于复杂裂隙的形态定量分析。
针对重塑细粒土,研究以安全系数法分析塑性对循环抗力的影响。成果发表于 Engineering Geology 第 375 卷,作者包括 Ertan Bol、Aşkın Özocak、Sedat Sert 等。
研究提出以湿度条件化的降雨触发先验用于概率滑坡预测,作者为 Bo-Fan Yu、Hong-Hu Zhu、Dao-Yuan Tan 与 Wei Zhang,成果刊于 Engineering Geology 第 375 卷。
针对三维裂隙表征中天然裂隙与叠加人为扰动难以区分的问题,研究提出基于立体学不变性的判别方法。该方法利用立体学不变量识别人为扰动叠加在天然裂隙网络上的特征,从而将两者分离。成果为岩体裂隙网络的可靠表征提供了依据。
针对非黏性土石坝漫顶溃决,研究揭示了溃口流量系数并非定值而是随溃决过程变化。成果发表于 Engineering Geology 第 375 卷,可为土石坝溃坝洪水演进计算中流量系数的取值提供依据。
耦合模型模拟显示,基岩隆升滞后会使快速变暖在南极冰盖达到经典失稳阈值之前触发退缩,并将东南极的临界变暖阈值最多降低 0.5 K。
研究针对封闭条件下红层泥岩的水化学与冻融耦合劣化,考察其崩解行为及崩解后的水力特性。
南昌大学团队通过缩尺模型试验与理论分析,研究土工管袋尾矿坝在管袋倾斜堆叠条件下的稳定性。试验显示破坏为尾矿内弧形剪切与沿管袋层界面滑动的复合机制,界面外倾会使滑面出口上移、变形局部化加剧并降低承载力,内倾则增强侧向约束。
推荐理由:通过缩尺模型试验揭示土工管袋倾斜堆叠的复合滑裂机制,并给出与试验吻合的斜向水平条分法。
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。
恒压简单剪切数值模拟显示,剪切加速下的密实颗粒流应力比呈历史相关,无法用单一稳态 μ(I) 曲线描述,偏差受 imposed deformation、颗粒惯性与结构松弛三者时间尺度共同控制。研究据此提出一个唯象本构关系,将 μ(I) 流变学扩展至瞬态颗粒流。
在全球北方开发的土壤侵蚀模型被不加批判地外推到并非为其设计的全球南方环境,这反映并延续了地球科学中的新殖民偏见。为建立更准确、更公平的土地退化认识,必须重新思考侵蚀研究。
《Computers and Geotechnics》刊登勘误,涉及基于外在黏聚区模型的FDEM模拟结晶岩水力压裂并反映实际矿物分布一文(Comput. Geotech. 192 (2026) 107873)。勘误作者为Yutaro Maeda、Sho Ogata、Daisuke Fukuda等11人,于2026年10月19日在线发布。
针对耦合有限元液化分析,提出一种高效半解析算子分裂框架,用于提升动力液化数值模拟的计算效率。该方法将算子分裂与半解析处理相结合,应用于耦合有限元液化分析流程。
基于分数阶渗流理论的热-水-力耦合模型在ABAQUS中完成实现与验证。该模型将分数阶渗流理论嵌入ABAQUS有限元框架,并通过算例对热-水-力耦合响应进行验证。
研究采用SBAS-InSAR与改进Q-slope法评估台风降雨诱发滑坡的稳定性。该方法将InSAR形变监测与改进Q-slope岩体分级相结合,用于识别台风降雨条件下的不稳定边坡。成果发表于Engineering Geology第374卷,作者包括Rui Yong、Nick Barton等。
针对浅层活门系统,研究了土拱效应发挥程度对局部超载识别的影响。结果表明土拱效应的 mobilisation 状态会改变局部超载的识别结果。
针对跨尺度颗粒流,提出一种耦合 SPH 与 DEM 的混合计算方案,并引入随时间与空间演化的孔隙率描述。该方案由 Sijie Wang、Chaoyang Guo、Zhihao Qian 与 Moubin Liu 提出,刊于 Computers and Geotechnics 第 203 卷第 2 部分。
研究采用钻孔标定的多阵列ERT联合反演,在斑块状多年冻土区圈定管道诱发的融区(talik)与退化多年冻土。该方法以钻孔资料约束电阻率反演,提升了对管道沿线融区分布与冻土退化范围的识别能力。成果为多年冻土区管道工程的地温与地基稳定性评估提供了探测手段。
针对膨胀土,提出一个考虑结合水脱附的温度相关土水特征曲线模型。模型将结合水脱附纳入土水特征曲线描述,适用于温度变化条件下的膨胀土。
研究将孔隙尺度热力学与接触网络退化相结合,分析颗粒岩土材料的冻融损伤机理。
研究基于极限平衡理论建立山地型隧洞式储气库侧向极限承载力学模型,求解极限储气压力并推导以压力储备定义的安全系数公式。与强度折减法对比,该方法所得破裂面与剪应变集中区域基本一致,安全系数平均相对误差小于5%。参数分析表明增加埋深显著提升稳定性,增大洞径则反之且影响减弱,地表坡度越平缓越有利,提高岩体内摩擦角与黏聚力的效果中以内摩擦角更明显。
推荐理由:针对山地倾斜地表下储气库高内压侧向失稳问题,提出极限平衡分析模型并与强度折减法互验,可供同类洞室选型参考。
研究采用两次压样法制备中间竖向加筋的小尺寸环刀试样,对素膨胀土与加筋膨胀土开展5次干湿循环下的低应力段直剪试验并观察裂隙变化。结果表明加筋复合体黏聚力显著提高且在干湿循环下基本保持不变,内摩擦角变化幅度较小。研究提出干湿循环下常规大尺寸格栅加筋膨胀土强度预测方法,并建议采用体积裂隙率预测土体强度参数。
推荐理由:小尺寸加筋试样直剪试验显示,加筋后黏聚力在5次干湿循环下基本不变,为膨胀土边坡加筋设计提供依据。
研究提出真空预压-辐射式电渗技术,基于库仑定律建立重金属迁移模型,并通过自主研发的模型装置开展四组对比试验。结果显示,电渗开启48 h内,三种辐射式电极方案比传统真空预压-电渗排水量提升3.09%~6.93%,最终沉降量提高3.26%~7.07%,十字板剪切强度最高提升21.38%,重金属Cu去除效果提升8.15%~21.66%。
推荐理由:对比辐射式与竖向电极电渗的模型试验,给出排水量、沉降与Cu去除率的量化提升幅度。
研究通过自主研发的高精度水压控制-可视化模型试验系统,分析水压对间断级配砂层中盾构隧道渗流侵蚀的影响。低水压出现“地层空洞-局部潜蚀”模式,高水压加速形成“地表塌陷-集中潜蚀”模式,并驱动流动区(贯入阻力衰减54%)、粗颗粒区(衰减69%)、空洞区三级强度退化带;侵蚀经历“潜蚀-涌砂-阻塞”三阶段,渗漏孔间歇性阻塞可使隧道表面压力较侵蚀前高35%,影响范围从顶部渗漏孔向拱腰、拱底扩展。
推荐理由:模型试验揭示水压如何控制盾构隧道接缝漏损的侵蚀模式与三级强度退化带,可供接缝渗漏防控参考。
高庙子(GMZ)膨润土中蒙脱石经XRD与XRF分析确定为层间电荷量0.98 e⁻/单位晶胞的Cheto型蒙脱石。采用非原位湿度控制GIXRD测试,揭示相对湿度12%~100%时层间距由12.6 Å扩展至18.7 Å,高斯分峰拟合表明水化过程因结构与组分异质性多呈非均匀状态。对比显示层间电荷量与可交换阳离子类型是晶层膨胀差异的重要因素,但高相对湿度和二价阳离子会削弱其作用效果。
研究采用 Mohr 圆空间坐标变换方法,提出考虑主应力方向的软岩临界破坏判据,揭示巷道开挖中围岩主应力大小与方向的演化规律。结果表明围岩主应力变化经历初始稳定、剧烈扰动和新平衡 3 个阶段,两帮主应力集中最强达初始应力的 152%,顶、底板分别为 132% 和 121%,顶底板最大与最小主应力方向在扰动后互换。
推荐理由:研究用 Mohr 圆坐标变换建立考虑主应力方向的软岩破坏判据,给出含弱面巷道推进方向的优选方法。
研究构建了有压隧洞衬砌管片纵向接头抗弯力学模型,基于张开过程推导接头力学平衡方程,并与足尺试验验证,重点分析边缘间隙、螺栓与止水槽布置的影响。结果表明接头弯矩-转角曲线呈S型,抗弯刚度随张开非线性衰减;边缘间隙降低初始抗弯刚度,其闭合使抗弯性能再次提升,极限承载力在一定边缘间隙条件下最优。
推荐理由:模型与足尺试验对照,量化了边缘间隙和双排螺栓布置对接头抗弯刚度与极限弯矩的影响,可供管片接头设计参考。
研究以黄原胶为改性剂,用湿法喷洒和干法混拌两种工艺改性污染地块原有粉质黏土覆盖层,并对比改性压实土、改性土-膨润土防水毯复合层、未改性土-土工膜复合层与未改性压实土四种阻隔构型。
推荐理由:研究给出黄原胶改性粉质黏土的气体渗透率与扩散系数实测区间,可供污染地块覆盖屏障选型参考。
采用非饱和真三轴仪开展控制基质吸力下不同盐度黄土的等向压缩与等p等b固结排水剪切试验,并结合压汞与扫描电镜试验分析微观机制。随盐度增加,黄土微观孔隙收缩、宏观孔隙增大,压缩性增强、屈服应力降低;加载时增大的宏观孔隙易坍塌,颗粒间有效接触面积增加,剪切破坏强度增强。据此建立了同时考虑渗透吸力与基质吸力的屈服应力及临界状态线强度参数经验表达式。
研究提出随机种子约束法(CSM),通过引入观测数据对独立随机种子施加空间约束,构建土体参数条件随机场。该方法保证测点处模拟值与实测值严格一致,未观测区域模拟结果与实测值在95%置信区间内统计一致。两个边坡案例验证显示,融入钻孔数据后安全系数概率密度函数明显收敛、方差显著减小,失效概率与风险估计较仅用先验信息更接近实际工况,且随钻孔数量增加逐步收敛。
推荐理由:提出随机种子约束法生成条件随机场,让钻孔数据直接校正边坡失效概率与风险估计。
基于格子Boltzmann方法建立三维粗糙岩石裂隙渗流-传热-传质耦合数值模型,用3个分布函数分别表征速度场、温度场和浓度场,并经两个经典算例验证。岩石温度从20℃升至70℃时,流体运动黏度降至初始值的48%,溶质扩散系数增至5.17倍,溶质运移显著加快;裂隙粗糙度增大会降低流速,其对溶质运移的抑制作用强于温升带来的扩散增强。参数敏感性综合评价显示,裂隙开度最敏感,溶质初始扩散系数敏感性最低。
依托中国某超大直径JPCCP顶管工程,研究团队对顶进全过程开展现场监测,发现管周接触压力与泥浆压力基本同步,并可按注浆工序分为高压与低压两个阶段。实测显示管道长期处于上浮状态,管节轴向变形受顶停循环影响呈周期性波动,中层混凝土环向变形呈上下受压、左右受拉的非对称分布。研究据此提出JPCCP推进过程体现管-土-浆-结构四元耦合的三维受力机制。
推荐理由:依托超大直径JPCCP顶管工程的全过程现场监测,给出管周压力与结构变形规律,可供类似顶管工程设计与监测参考。
研究提出基于液态CO2的地层冻结技术,通过三大闭环循环系统实现高效热量转移与快速冻结,并结合原位试验与数值模拟研究温度场演化与加固效能。试验显示该技术降温速率较传统盐水冻结提升3倍,冻结1 d地温降至-30℃,36 d后冻结壁厚度达3.06 m、平均温度-23.9℃、扩展速率33.6 mm/d。水热耦合模型揭示冻结壁扩展与交圈机制,模拟结果显示冻结5 d即实现交圈。
推荐理由:液态CO2冻结的原位试验与数值模拟给出冻结壁扩展速率与交圈时间,可供冻结法施工方案比选参考。
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。
研究依据洞库设计标准,将每条储油洞室每百米补水量小于12.5 m³·d⁻¹的区域定义为低渗透区,大于或等于该值的定义为高渗透区,并对两区水幕补水量与孔隙水压进行现场监测。
推荐理由:现场监测揭示水幕补水量与孔隙水压在不同渗透区的反向联动,为水幕孔间距优化提供依据。
研究依托滇中引水工程玉溪段,构建了长距离TSP宏观控制、中距离TEM重点探水、短距离GPR精细刻画的综合超前地质预报体系。结合扯那苴、小扑等工点实测与开挖揭露数据,建立了以正常围岩背景场为基准的波速比、电阻率、介电常数多参数协同判识准则,分别对应富水涌泥涌砂带、围岩破碎塌方与隐伏岩溶空腔。工程实践表明该体系可弥补单一方法探测盲区并降低多解性,实现对掌子面前方不良地质体的定性判识与空间定位。
推荐理由:依托滇中引水玉溪段实测数据,给出波速比、电阻率与介电常数联合判识涌泥涌砂、塌方和隐伏岩溶的准则。
研究提出一种按桩体破坏模式分区计算刚性桩复合地基路堤稳定性的新方法,通过室内模型试验与三维数值模拟引入最大轴力与最大弯矩比值权重因子β,将路堤下桩体划分为承压区、压弯区、弯剪区和拉弯区4类破坏区域。
推荐理由:提出按桩体破坏模式分区计算刚性桩复合地基路堤稳定性的方法,并与BS8006法、等效抗剪强度法对比验证。
研究提出一种基于滑坡点安全系数解析结果的抗滑桩桩位选择方法,以抗滑段点安全系数为1.0且剪出口条块所需支持力为0作为收敛标准计算滑坡稳定性系数,并融合点安全系数空间分布与后缘裂缝允许宽度构建双控指标体系确定最优桩位。
推荐理由:该方法把抗滑桩桩位选择与滑坡推力计算纳入同一力学框架,并用 ACADS 考题与丹巴滑坡案例做了对照验证。
浙江蛇蟠岛国家矿山公园鲨鱼湾景区一处廊式边坡存在落石、崩塌隐患,研究通过地质调查与结构分类评定,结合三维激光扫描点云数据,用Geomagic和Hypermesh建模网格划分,并以Flac3D有限差分模拟获取应力场、位移场与塑性区,评价边坡整体稳定性。据此提出原游路整改意见与防治措施,为山区景点地质灾害防治提供参考。
研究以阿勒泰将军沟为对象,通过现场调查、数据解析和机器学习分析其形成机制,并用 MassFlow 模拟防治前、防治后及工程失效三种工况,对比冲淤范围评价防治效果。
推荐理由:以阿勒泰将军沟为例梳理沟谷型泥石流链式成灾过程,并用 MassFlow 对比防治前后与工程失效工况。