三轴压缩下烧变岩体孔隙结构演化与渗流行为
研究以三轴动态CT扫描、Avizo重建和Python灰度值算法,建立烧变岩孔隙-裂隙双重介质渗流模型。四类烧变岩中熔结岩孔隙率最高达27.109%,裂隙主导水力连通性并控制流场聚集与方向性。在围压5 MPa、水压1 MPa下,四类岩体平均渗流速度为0.0052–0.0085 m/s,为烧变岩含水层地下水漏失评估提供初步依据。
研究以三轴动态CT扫描、Avizo重建和Python灰度值算法,建立烧变岩孔隙-裂隙双重介质渗流模型。四类烧变岩中熔结岩孔隙率最高达27.109%,裂隙主导水力连通性并控制流场聚集与方向性。在围压5 MPa、水压1 MPa下,四类岩体平均渗流速度为0.0052–0.0085 m/s,为烧变岩含水层地下水漏失评估提供初步依据。
基于广东某沿海软土基坑工程,采用 PLAXIS 3D Advanced CONNECT Edition V22 建立考虑土体小应变刚度与地下水渗流-动力耦合的三维数值模型,分析了开挖深度、车辆静载、动载幅值和频率对支护墙变形与内力的影响。
以华北电力大学体育中心为基准模型,火灾疏散寻路模拟显示紧急出口宽度达1.5–2.0 m时疏散时间趋于稳定,20、23、26 m三种疏散路径长度中23 m配置总疏散时间最短,多出口全连通下沉广场在两种火灾场景下疏散时间均较短。研究据此提出分散出口组织、路径—节点协同与多出口下沉广场连通三项模拟支撑策略,结构与环境建议则作为案例启发的建筑启示给出。
研究提出轻量级三维编码器-解码器框架 UMamba3D,用于地震断层概率估计,在 FaultSeg3D 合成基准(200 个训练立方体、20 个验证立方体,尺寸 128×128×128)上完成实验后应用于四川盆地实际地震数据体。
采用ISO-834标准火灾曲线与Fluent流固耦合模型,模拟L形CFST柱火灾后喷水冷却过程,模型耦合辐射、对流、导热并启用DPM液滴蒸发潜热。喷淋位置与流量是冷却效果的关键因素:位置3(水平肢外表面)冷却最佳,喷淋面平均冷却速率最高达1.011 °C/s,位置1次之,位置2(内凹角区域)较低。流量增大可加快喷淋面冷却并缩短达到目标温度的时间;初始冷却阶段混凝土核心仍从高温钢管吸热。
针对分布式监测系统高频数据难以实时处理与存储的问题,提出边缘—云协同分级数据处理与异常检测方法,并用两座在役混凝土桥梁实测数据验证。
研究构建了 Revit/HBIM 环境下的数字孪生辅助多模块信息集成与更新框架,以鹰川世居、敬祖家塾、明德家塾和朝阳西园为互补案例,通过 Building–Space–Component–Surface–System 稳定标识与 M0–M3 病害定位逻辑实现跨模块检索与可追溯更新。
基于一维瞬态热传导理论建立数值模型,模拟130天预冷期加90天自然恢复期,比较四种泵开启时间比工况下土壤预冷效果与循环泵能耗。日开启时间比越高,预冷效果越好,但泵能耗增加且边际效益明显递减;低开启比虽降低能耗,却导致预冷不足、蓄冷能力有限。不存在普适最优比值,可按实际蓄冷需求与能耗约束灵活选取工况。
采用"顺序热-力耦合"方法分析了火灾持续时间、轴压比、剪跨比和纵筋直径对火灾后套筒灌浆连接预制剪力墙破坏模式、水平承载力、延性和耗能能力的影响。随火灾持续时间增加,试件延性分别下降7.98%、12.17%、15.21%和20.15%;轴压比超过0.3后水平承载力与延性转而降低,破坏模式由弯剪破坏向弯曲破坏过渡。剪跨比增大提高耗能能力但降低水平承载力与延性,增大纵筋直径可提高水平承载力却降低延性。
基于干砌接缝砌体试件振动台试验的均质化三维模型,对比隐式与显式时间积分在无筋砌体平面外倒塌模拟中的表现。开裂后增大沙漏控制比例因子使响应偏刚并延迟倒塌;采用完整β值或线性体积黏度参数5.0使稳定时间增量缩短约7倍且无法复现倒塌。非线性条件下响应对单元公式比对时间积分方法更敏感,倒塌时隐式分析计算时间约为显式分析的两倍。
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。
表面负载纳米TiO2的功能化多孔混凝土被开发用于寒区农业排水沟渠,以兼顾结构耐久性与污染物去除功能。目标孔隙率从6%增至10%使28天抗压强度降低约24%,但总体改善TN、TP和COD去除;TiO2质量分数10%、喷涂量300 g/m2时,UV照射120 min后TN、TP、COD去除率分别达27.5%、59.0%、31.7%。
研究构建了Synergistic Oil Recovery-Net深度学习框架,融合概率学习、上下文自注意力、序列稀疏注意力和可靠性门控融合机制,利用2,776条合成数据记录(7个预测变量)进行含油性分类。
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。
研究结合现场监测与DEM–FDM耦合数值模拟,基于济南地铁4号线某区间分析硬岩地层盾构施工振动传播及邻近既有隧道动力响应。监测显示振动场以低频为主,主要谱峰低于50 Hz,三向监测中竖向分量响应最显著。模型经实测验证后分析隧道间距、振源频率与振幅影响,既有隧道迎向新隧道一侧最敏感,间距由0.5D增至2D时近侧加速度幅值降低80.29%,且对2–6 Hz低频激励响应更强。
研究将加筋效率因子 uz 重构为几何相关的无量纲加筋布置指数 uz*,基于 Boussinesq 点荷载解对圆形、方形、矩形与理想条形荷载面积积分,取归一化竖向应力阈值 η=0.150 定义加筋影响深度,对应影响深度系数分别为 1.478、1.663 和 4.205。
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。
以两自由度非比例阻尼隔震结构为对象,在MATLAB环境下对比实数域精确解耦法、单向耦合模态叠加法、强制解耦法、一阶摄动修正法与复数域复模态法的精度与效率。复模态法在线性分析中同时取得最高精度与效率,实数域精确解耦法在低中自由度下效率优异,但与强制解耦法在约170个自由度处出现效率交叉。三种近似方法精度随隔震层阻尼比增大而下降,一阶摄动修正法在全阻尼范围内保持最佳近似精度。
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。
《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 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。