基于信息量-逻辑回归耦合模型的新疆S101公路山区路段滑坡危险性评价
信息量-逻辑回归耦合模型对新疆S101公路山区路段滑坡危险性评价的AUC达0.885,高与极高危险区滑坡点占比83.62%,均优于单独使用的信息量模型(0.741、79.51%)和逻辑回归模型(0.875、78.69%)。
信息量-逻辑回归耦合模型对新疆S101公路山区路段滑坡危险性评价的AUC达0.885,高与极高危险区滑坡点占比83.62%,均优于单独使用的信息量模型(0.741、79.51%)和逻辑回归模型(0.875、78.69%)。
研究按“突水体(水源)+贮水目标层”组合关系,将矿井水贮存的工程-水文地质结构分类:水源含地表水、煤层顶板水、煤层底板水、矿井突水及其他5类,贮水目标层含松散介质、砂岩、岩溶、烧变岩、离层、老空贮水空间6种。
推荐理由:按突水体与贮水目标层组合划分矿井水贮存结构类型,并给出各类型的适用矿区深度与贮存介质。
研究提出基于机器学习预测算法的触变泥浆配合比多目标优化方案,用于大断面矩形顶管施工减阻。通过控制变量法结合正交试验获得膨润土、CMC-Na、纯碱及水等组分对应的失水量、表观黏度与泥皮厚度数据,对比SVR与XGBoost后表明SVR精度效率更高。
推荐理由:研究用SVR与NSGA-Ⅱ替代传统正交试验寻优,给出可复验的触变泥浆配比与42.9%减阻率。
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。
研究提出一种基于全方位结构面解析算法的无缆式钻孔电视设备,可直接连接钻杆推送至水平钻孔设计孔深,并对任意方位钻孔中的结构面进行解析。该设备应用于某隧道超前预报,查明掌子面前方8处辉绿岩侵入带(宽度0.73 m至13.8 m)及5处节理裂隙密集带,判定突涌水构造为侵入接触型。
推荐理由:无缆钻孔电视解决了水平钻孔推送与任意方位结构面解算难题,其超前预报流程可供隧道突涌水勘察借鉴。
研究收集全国煤矿50组导水裂缝带高度实测数据,选取煤层开采厚度、硬岩岩性比例系数、工作面斜长和开采深度为影响因素,建立模糊聚类分析方法,以隶属度阈值0.94将所选煤矿划分为22个类别,再结合BP神经网络对三家煤矿实测数据训练并预测。三家煤矿预测值与实测值相对误差为4.1%~6.6%,精度高于多参数拟合回归公式和规范推荐计算方法所得导高值。
推荐理由:用50组实测数据把导水裂缝带高度先聚类再经BP神经网络预测,误差4.1%~6.6%,可与回归公式和规范方法对照。
工程地质学报刊文提出面向高陡岩质边坡的无人机多视角3D航线规划作业方法,以提升凹腔、裂隙等坡面结构的实景三维建模精细度。研究据此建立由悬空面、表面粗糙度与裂隙化指数构成的判识指标体系,并给出相应特征提取方法与快速判识规则。应用实践表明该方法可快速、简单、高效地识别崩塌落石源。
推荐理由:针对凹腔、裂隙建模不精细的问题,提出多视角3D航线与三项判识指标,可供高陡岩质边坡落石源调查参考。
研究以乐纪镇某矿区两处缓慢变形斜坡为对象,结合野外调查、无人机摄影测量、SBAS-InSAR与二维位移分解模型,揭示滑坡二维位移特征并确定沉陷盆地、边界角等开采沉陷参数。
推荐理由:以乐纪矿区两处缓变斜坡为例,给出InSAR二维分解识别采矿沉陷参数与滑坡变形机制的可迁移做法。
以巴东县主城区50处历史滑坡和14个滑坡因子为基础,采用贝叶斯优化构建混合机器学习模型,BO-XGBoost的AUC达0.980,高于BO-LR、BO-DT、BO-SVM、BO-RF和BO-LGBM。易发性图显示高易发区集中在河流沿岸和道路密集区域,低易发区位于高海拔植被茂密区。SHAP解释表明距水系距离、年降雨量、土地利用类型和距断层距离是主要影响因素。
针对隧道工程现场地质图像数据集缺失与类别不平衡问题,构建了工程现场环境下的专业地质图像数据集,并提出基于残差神经网络、采用Weighted Softmax Loss按类别样本数量重加权的方法。实验总体精度达95%,注意力热力图显示模型关注区域与人类判断一致,验证了技术有效性与工程可解释性。
研究基于现场调查和三维激光扫描数据建立牛场1号洞高精度FLAC三维数值模型,模拟洞室应力场,发现顶板拉应力集中区与主要裂缝分布高度一致,应力集中是裂缝启动与扩展的驱动因素。
推荐理由:研究用三维激光扫描建模反演龙游古洞室顶板长期抗拉强度,给出0.35 MPa这一百年尺度参考值,可供同类石窟稳定性评价借鉴。
采用COMSOL有限元模拟Berkovich压头压入1.7 g·cm⁻³压实膨润土集合体的过程,反演得到钠化、钙化集合体微观弹性模量分别为2.0 GPa和2.3 GPa,与解析结果基本吻合。集合体泊松比约0.35,微观屈服强度分别为167 MPa和218 MPa,压头切向摩擦对微观模量测试结果影响不大。
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。
研究针对现有透明土材料在陆地滑坡模型中透明度不足、制备工艺干扰力学性能、依赖液浸等问题,通过控制熔融石英砂粒径、气相二氧化硅配比及矿物油调配比例,研制出适用于非浸没条件的透明胶结材料。
推荐理由:针对透明土模型依赖液浸、透明度不足的问题,给出非浸没胶结材料的配比与透明度调控方法,可供滑坡物理模拟选材参考。
基于室内水槽模型实验,对25°、30°、35°、40°四组均质黄土斜坡开展降雨入渗与整体失稳过程研究,将变形破坏划分为坡表侵蚀及坡脚破坏、冲沟发育扩展、蠕滑-局部破坏和整体失稳4个阶段。坡度大于30°时湿润锋运移速率随坡度增大而降低,30°斜坡入渗速率与土体持水能力耦合最好、抗剪强度降低最快,更易诱发滑坡。40°斜坡失稳前临界体积含水率较25°斜坡高约19%,失稳时底部倾角变化幅度与坡度呈负相关。
推荐理由:四组不同坡度黄土斜坡水槽实验揭示30°时入渗与持水耦合最佳、抗剪强度下降最快,可供降雨型黄土滑坡坡度敏感性分析参考。
泸定县大渡河某高陡岩质边坡采用3DEC与DFN模型分析表明,裂隙切割深度达56~66 m时坡面最大位移可达20 cm,位移集中区与张拉塑性区重叠,存在局部滑坡风险。黏聚力与内摩擦角折减系数每增加0.1,坡面位移线性增长、塑性区扩展速率指数递增。DFN模型较无裂隙或仅优势结构面模型位移量级提升约2倍,失稳呈宏观界面剪切滑移与微观裂隙张拉破坏的双重控制机制。
基于天山地区实地调查、模型试验与离散元数值模拟,研究了持续补给条件下散粒体斜坡的堆积破坏演化规律。相同补给量下坡顶角与补给坡度正相关,坡长和堆积面积增长率与堆积坡度负相关,坡面角度增长率与大颗粒含量正相关;不同条件下初次破坏失稳面积均超50%,补给坡度影响较大。斜坡失稳由少量颗粒扰动触发,带动坡体大面积失稳破坏。
研究通过斜槽试验,以石质圆球模拟固相、甘油-水混合物模拟液相,结合三轴应力传感器、超声波测距仪和高速摄像机监测泥石流基底应力与运动过程。结果表明基底压应力和剪切应力与液相黏性、坡度、颗粒数量及粒径呈正相关,其中粒径影响最显著;流动由层流向湍流转变时颗粒碰撞频率与应力波动增大,侵蚀能力增强。颗粒激扰强度与波动压应力变化密切相关,影响流动稳定性与侵蚀特性。
推荐理由:斜槽试验用石质圆球与甘油-水混合物模拟固液两相,量化了粒径、坡度与液相黏性对基底应力的影响次序。
论文以福建泉州尧山大型滑坡为例,通过工程地质勘察、深部位移监测与应力路径试验,研究降雨诱发残积土层滑坡的启滑机制。结果显示滑面发育于黏土含量相对较高的砂质黏土层内,极端降雨和地下水位快速升高使孔隙水压力增大、滑带应变局部化,破裂面贯通后滑体加速滑移。监测预警可选用小时位移量、前7 d累积降雨量和小时降雨量作为预警参数。
推荐理由:以尧山滑坡为案例,结合深部位移监测与应力路径试验,解释残积土层滑带在孔压升高下的渐进破坏过程。
基于离散元方法模拟滑坡碎屑流冲击导引结构,发现导引角度对死区形态影响显著,颗粒级配和导引宽度影响较小。导引角度增大时中粗颗粒含量增加会增大绕流颗粒抛射角与扩散角,并使下部死区出现强力链集中;流动层颗粒占比控制动态冲击阶段上部冲击力峰值,死区颗粒占比控制整个冲击过程下部冲击力峰值。绕流颗粒抛射角越大,堆积体堆积长度、面积和最大厚度越大而堆积宽度越小。
以龙游石窟泥质粉砂岩为例构建多场多相耦合化学损伤模型,用有限元模拟还原干湿循环中毛细水侵入、重力释水与方解石胶结物溶蚀过程。吸水快且湿润锋平行浸水边界,释水慢且孔隙水无法完全疏干;内部孔隙水浓度高于表层,差异溶蚀使表层化学损伤更显著。循环周期降低会提高整体损伤速率并增强损伤非均质性。
玛湖凹陷砾岩井下岩心三轴压缩与CT扫描试验表明,围压升高使砾岩出现脆延转化,弹性模量先增大后减小,泊松比整体上升。弹性模量与峰值强度的变化主要受砾石分布特征控制:粒径分布范围过大易破坏,粒径过小易产生大变形,粒径大小与分布适中时需更大加载力。破坏模式亦受粒径分布控制,粒径极小且均匀或巨大且极不均匀时以绕砾为主,粒径较大且分布均匀时以穿砾为主。
针对贺兰山遗迹钙质胶结不等粒长石砂岩,采用NaCl和CaCl₂溶液开展冻融循环与三轴压缩试验,并与干燥对照组对比。经40次冻融循环后,氯盐溶液环境下岩石弹性模量均降低约20%,约为干燥组的4倍,偏弱酸性的CaCl₂溶液劣化作用更突出。联合波速与孔隙率定义的多参数损伤变量在90%置信区间内验证可靠,并建立了氯盐-冻融耦合损伤经验模型。
研究针对黄河晋陕峡谷北段砂泥岩边坡的强风化泥岩开展冻融循环试验,30次循环后质量、纵波波速、单轴抗压强度和弹性模量的总劣化率分别为4.7%、10.2%、59.7%和66.9%。
推荐理由:试验给出强风化泥岩30次冻融后强度与模量的劣化幅度,可供晋陕峡谷边坡防护设计参考。
针对含水泥岩开展不同含水率三轴压缩与蠕变试验及细观结构测试,揭示了弹性模量随含水率软化规律并确定蠕变长期强度。基于弹性模量软化与孔隙分形维数定义宏-细观损伤变量,构建Burgers蠕变损伤本构模型,并提出修正记忆依赖导数与应力开关控制的黏壶元件,其记忆效应不随时间失效。将两者串联建立考虑永久记忆效应的蠕变损伤本构模型,经不同含水率泥岩三轴蠕变试验验证并与其他模型对比,证实其准确性与优越性。
研究以西藏江达白格滑坡滑源区蚀变软岩为对象,采用现场调查、X衍射、电镜扫描、浸水崩解和三轴试验分析其物质组成、微观结构与水理特征,并按宏观表征和耐崩解指数进行蚀变程度分级。
推荐理由:研究以白格滑坡滑源区蚀变软岩为对象,给出蚀变分级与含水率对黏聚力、内摩擦角的影响规律,可供同类滑源区岩体评价参考。
研究将地下深部钻孔原位动水溶蚀试验与室内1 mL·min-1动水溶蚀试验相结合,首次获得原位环境下白垩系灌口组(K2g)石膏岩溶蚀速率值。原位试验中15 m、25 m处试件溶蚀强烈,30 d质量损失率超73%,年溶蚀速率近90 mm·a-1,35 m处速率仅为上部的1/4;25 m处地下水SO4 2-、Ca2+浓度是15 m、35 m处的1.5倍以上。
推荐理由:研究把钻孔原位动水溶蚀与室内试验对照,给出原位环境下石膏岩溶蚀速率与强度劣化路径,可供地下工程遇石膏地层时评估风险参考。
针对土体剪切时应变增量矢量不垂直于屈服面的非正交变形特性,采用分数阶微分方法建立了非正交塑性模型,并通过定义新的塑性流动方向和加载方向、引入带误差控制的应力积分算法,构建了具有普遍适用性的归一化求解格式。
串联板锚的拖曳嵌入试验表明,采用padeye与锚爪(fluke)相连的连接方式可同时提高嵌入深度和安装承载力;锚间距不小于3倍锚爪宽度时可有效减弱相互干扰。前锚为拖曳嵌入锚、后锚为竖向承载锚(VLA)的组合性能最优,最大安装承载力达对应单锚承载力之和的1.3倍。
研究提出基于逐级静力平衡的多排抗滑桩支护滑坡稳定性分析模型,并建立综合考虑桩身刚度、嵌固段地基反力与桩顶位移的桩-土协同变形抗力计算模型。典型工程案例计算得整体稳定系数1.005、关键桩排抗力2547.2 kN/m,介于理正软件(0.987、1175.0 kN/m)与GEO5软件(1.09、3186.8 kN/m)之间。作者认为以确定性抗力为核心的框架可规避复杂推力分配难题。
推荐理由:针对多排抗滑桩推力分配难题,提出逐级静力平衡与桩土协同变形模型,给出介于两款软件之间的算例结果。
研究以上海某盾构隧道软土地层为背景,分析盾构对接解体段未加固与注浆加固两种工况下的土拱效应,并构建土拱力学模型推导隧道上覆土压力计算公式,理论修正解与数值模拟结果对比验证了模型合理性。结果表明未注浆时滑移面斜向上贯通至地表、横纵断面均呈盆形且横向范围更大,注浆后横断面呈“上下双盆”或“上盆下塔”、纵断面仅在隧道上方一定范围内形成塔状结构;注浆加固后土体应力重分布,土拱效应显著减弱。
推荐理由:针对盾构对接解体工况,给出未加固与注浆加固两种滑移面形态及上覆土压力计算式,可供类似软土隧道解体设计参考。
采用光滑粒子法(SPH)融合Drucker-Prager屈服准则与Grady-Kipp模型,构建了可同步表征剪切与拉伸失效的混合失效模型并开发Fortran求解程序,通过人工应力、应力光滑与黏性边界抑制应力振荡与边界反射噪声。模型复现了预裂缝岩样压缩及单截齿贯入试验的裂纹扩展路径与破坏模式,并模拟单截齿切割含坚硬结核煤体,识别出不同切入深度下以剪切和张拉为主导的两种结核剥落模式。
针对数据稀疏与测试噪声导致的参数不可辨识问题,构建了基于层级贝叶斯推断的分析框架,通过块金效应分解信号与噪声并引入信息性先验增强可识别性。5参数模型在MCMC后验推断中收敛稳健,条件随机场模拟传播后验不确定性并生成空间失效概率图,识别出最高失效概率达32.9%的潜在风险区,与现场破坏现象高度一致。
研究提出铰接式多联矩形掘进机配合刀盘超挖的造曲方法,并建立前后盾体与地层相互作用的力学模型,可动态计算偏转角、地层反力与方向控制千斤顶顶力。案例试算显示,增大土体内摩擦角或减小覆土深度可显著降低顶力峰值,增大地层抗力系数或减小曲线半径则显著增大外侧顶力;曲线半径小至一定阈值时内侧顶力由正转负,掘进机转为外侧顶推、内侧牵拉模式。
推荐理由:模型给出曲线矩形顶管偏转角与顶力分配的动态算法,可供曲线顶进方案选型与千斤顶配置参考。
研究以电石渣、赤泥、高炉矿渣和硅灰制备CG、CGS、RCG、RCGS四种全固废地聚物隔离墙材料,养护7 d后无侧限抗压强度与渗透系数均满足水泥基隔离墙防渗设计要求,其中CG体系经10级干湿循环后仍满足要求。
推荐理由:四种全固废地聚物隔离墙材料的干湿循环试验,给出中-大孔占比≤5%这一防渗劣化判据,可供隔离墙配比设计参考。
中国地震局工程力学研究所等提出基于剪切波速的砂土液化概率评价新方法。该方法以剪切波速为指标建立砂土液化概率评价模型,可用于砂土液化判别。
针对平面横波在饱和冻土与饱和土分界面处的传播问题,建立了分界面处的波动传播分析模型。研究给出了横波在两种饱和介质交界面上的反射与透射规律,并分析了相关参数对传播特性的影响。
中南大学等采用宏细观相结合的方法,研究动载作用对砂卵石渗流侵蚀特性的影响规律。
宁波大学与绍兴大学联合研制出野外岩体结构面JRC速测仪,用于快速测定结构面粗糙度系数JRC。该仪器面向野外现场应用,可提升岩体结构面粗糙度获取的效率。
河南理工大学研制出悬臂岩体非均布加载试验系统,用于模拟悬臂岩体在非均布荷载下的受力状态。该系统由河南理工大学能源科学与工程学院等单位完成,可开展悬臂岩体非均布加载试验。