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我国岩溶生态水文学研究进展与展望
1
作者 蒋忠诚 罗为群 +2 位作者 吴泽燕 章程 邹胜章 《地学前缘》 北大核心 2026年第1期342-353,共12页
20世纪末以来,我国南方表层岩溶水与石漠化综合治理的相关性研究推动了我国生态水文学的形成与发展。取得的突出研究进展包括:(1)是开展了高度依赖地下水的岩溶生态系统研究,岩溶生态系统普遍发育浅根系和深根系这二态根系,有的深根可达... 20世纪末以来,我国南方表层岩溶水与石漠化综合治理的相关性研究推动了我国生态水文学的形成与发展。取得的突出研究进展包括:(1)是开展了高度依赖地下水的岩溶生态系统研究,岩溶生态系统普遍发育浅根系和深根系这二态根系,有的深根可达100多m,完全依赖岩溶地下水,但依赖程度因水文地质条件而异。(2)是生态系统对岩溶水的调蓄功能研究,生态系统对表层岩溶带水资源具有调蓄功能,特别是水源林对于表层岩溶水资源的涵养具有重要价值,使表层岩溶泉成为西南岩溶山区居民分散供水的主要水源;此外,生态调控促进了岩溶水资源的可持续利用。(3)是岩溶关键带结构及生态水文模型研究,阐明了岩溶关键带及结构的特点,建立了岩溶生态水文耦合模型,推动岩溶区水资源调控和水土漏失有效防治。岩溶关键带“六水循环”、岩溶关键带生态水文监测网络、极端气候和人类干扰下岩溶生态水文的响应过程是下一步的重要研究方向。 展开更多
关键词 岩溶 生态水文学 水文地质 岩溶关键带 中国
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淮南煤田奥陶系古岩溶发育特征及形成机理研究
2
作者 许光泉 杨婷婷 +4 位作者 王传兵 程海燕 朱昌淮 周继生 贺世芳 《地学前缘》 北大核心 2026年第1期354-368,共15页
我国华北煤田古岩溶分布规律与发育程度是控制深部岩溶流体储存与运移的关键地质因素。研究其发育特征、影响因素和成因,对于评价煤田内部岩溶的富水性和渗透性至关重要,对煤矿开采中岩溶水害防治也具有十分重要的意义。以华北煤田南部... 我国华北煤田古岩溶分布规律与发育程度是控制深部岩溶流体储存与运移的关键地质因素。研究其发育特征、影响因素和成因,对于评价煤田内部岩溶的富水性和渗透性至关重要,对煤矿开采中岩溶水害防治也具有十分重要的意义。以华北煤田南部的淮南煤田奥陶系古岩溶为对象,采用野外地质调查、钻孔取心与显微鉴定、地球物理勘探、岩石地球化学等方法,系统调查与研究了奥陶系古岩溶分布、发育特征及控制因素,并结合区域沉积史、构造演化史以及古水文等,研究了奥陶系古岩溶发育特征及形成过程。结果表明,淮南煤田奥陶系古岩溶主要分为沉积岩溶、后生岩溶和构造带岩溶3种类型,以角砾岩、裂缝、孔洞、溶洞以及岩溶陷落柱等5种形态存在,多分布于距奥陶系风化壳0~50 m范围内,其内部充填物可分为岩屑物质、化学胶结物质和混合物质3类。古岩溶发育程度受碳酸盐岩岩性与结构、成岩地质作用、地质构造演化、古水文等因素控制。奥陶系古岩溶形成从碳酸盐岩沉积弱固结成岩阶段,到抬升风化剥蚀阶段,到晚燕山运动时期构造作用阶段,其形成过程中除了接受古大气淡水淋滤作用外,还与深部热液活动作用相关,不同类型的古岩溶是多期次岩溶改造作用的结果。 展开更多
关键词 奥陶系古岩溶 岩溶角砾岩 岩溶陷落柱 淮南煤田
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基于三维物质点法的甘肃天水大沟滑坡运动过程数值模拟
3
作者 张亚卿 沈伟 +2 位作者 张倩 陈雨麒 李同录 《水文地质工程地质》 北大核心 2026年第1期184-194,共11页
高速流动性滑坡是一种危害极大的地质灾害,准确预测此类滑坡的致灾过程可为制定防治措施提供依据。物质点法作为一种新兴的数值方法,在滑坡运动过程模拟方面极具潜力,但该方法目前仍主要应用于滑坡剖面上的二维模拟,难以反映真实地形对... 高速流动性滑坡是一种危害极大的地质灾害,准确预测此类滑坡的致灾过程可为制定防治措施提供依据。物质点法作为一种新兴的数值方法,在滑坡运动过程模拟方面极具潜力,但该方法目前仍主要应用于滑坡剖面上的二维模拟,难以反映真实地形对滑坡运动过程的影响。为此,基于开源物质点法程序MPM3D,建立了考虑复杂滑面约束的三维物质点法模型,并对2013年7月发生在甘肃省天水市大沟村的一起典型高速流动性滑坡开展模拟研究,分析该滑坡的运动和堆积特征。模拟结果表明:大沟滑坡的运动和堆积特征受弯曲沟道地形影响明显,滑坡在运动过程中沿沟道发生多次转向,运动速率经历了快速加速、剧烈减速、缓慢减速和再次骤减等4个阶段;受沟头瓶颈区地形约束,源区大部分滑体下滑至坡脚后停止,仅少部分通过瓶颈区后转化为泥石流,沿沟道高速运动直至冲出沟口;滑坡最大速率出现在流通区达23 m/s,到达沟口时,前缘仍以6~8 m/s的速率运动,造成沟口多所房屋被毁。模拟所得滑坡堆积范围及形态与实测接近,表明该模型可较好地反映此类滑坡的运动过程。 展开更多
关键词 高速滑坡 泥岩 运动过程模拟 物质点法 弯曲滑面
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高位崩塌触地振动信号特征分析及崩塌体参数反演
4
作者 王桂林 张林冲 +3 位作者 李柏佚 陈智强 孙帆 黄建铭 《灾害学》 北大核心 2026年第1期115-123,共9页
目前危岩崩塌的监测主要集中于崩塌发生前,针对高位崩塌体隐蔽性强、监测困难的问题,该文提出基于触地振动信号反演崩塌体参数实现灾害预警的方法。首先,基于FLAC-PFC耦合方法,通过模拟构筑物拆除产生的塌落触地振动信号验证了信号拾取... 目前危岩崩塌的监测主要集中于崩塌发生前,针对高位崩塌体隐蔽性强、监测困难的问题,该文提出基于触地振动信号反演崩塌体参数实现灾害预警的方法。首先,基于FLAC-PFC耦合方法,通过模拟构筑物拆除产生的塌落触地振动信号验证了信号拾取的可行性和准确性;随后,模拟高位崩塌触地振动,并利用偏振分析、小波分析揭示其信号特征;最后,建立了基于触地振动信号反演崩塌体坠地位置、坠落高度和体积等关键参数的方法。结果表明:崩塌触地振动信号以具有明显撞击特征的低频瑞利波为主。基于触地振动信号的崩塌体关键参数反演计算结果与实际值接近,该成果可为高位崩塌灾害预警提供科学依据。 展开更多
关键词 高位崩塌 FLAC-PFC 振动信号特征 参数反演
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基于希尔伯特-黄变换的地震触发跨逆断层斜坡失稳机理研究
5
作者 韩祥梅 范宣梅 +3 位作者 夏明垚 魏涛 张欣欣 漆芍见 《地震工程学报》 北大核心 2026年第1期228-241,共14页
针对2008年“5·12”汶川地震触发的大规模跨断层岩质斜坡失稳现象,现有研究多关注静态断层或地震瞬时作用,对断层渐进错动过程中能量传递-斜坡响应的动态耦合机制(尤其是倾角效应)缺乏定量认识。通过设计并开展50°和30°... 针对2008年“5·12”汶川地震触发的大规模跨断层岩质斜坡失稳现象,现有研究多关注静态断层或地震瞬时作用,对断层渐进错动过程中能量传递-斜坡响应的动态耦合机制(尤其是倾角效应)缺乏定量认识。通过设计并开展50°和30°跨逆断层斜坡大型振动台模型试验,基于希尔伯特-黄变换(HHT)分析,系统研究地震作用下跨逆断层斜坡的频谱特性和能量演化规律,揭示斜坡累积损伤机制和失稳破坏机理。结果表明:(1)地震能量分布呈现显著上、下盘效应,50°斜坡上、下盘差异相较于30°斜坡更为明显,高倾角断层上盘破坏潜力更大,更易发生快速局部失稳。(2)断层错动诱发斜坡局部高频响应并导致能量集中,加速裂纹扩展;高倾角断层易引发坡体非线性变形并增强动力响应,而低倾角断层则使能量传递更均匀。(3)斜坡裂隙发育受断层错动、剪切和挤压作用控制,从浅表向深部逐步扩展;断层倾角对裂隙发育特征和失稳机制具有重要控制作用。研究成果可为断层活动影响下的地震诱发滑坡风险预警与灾害治理提供新视角和科学依据,具有重要的理论和实际意义。 展开更多
关键词 跨逆断层斜坡 振动台试验 希尔伯特-黄变换 希尔伯特能量 裂纹扩展
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2025年1月7日西藏定日M_(S)6.8级地震形变场特征及场地效应分析 被引量：10
6
作者 赵伟华 许强 +4 位作者 吉锋 解明礼 范宣梅 王运生 赵建军 《成都理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期173-184,共12页
2025年1月7日9时5分,西藏自治区日喀则市定日县(28.50°N,87.45°E)发生M_(S)6.8级地震,震源深度10 km。本次地震发生在申扎—定结裂谷与藏南拆离系的交汇区域,是近年来该区域发生的最大地震。采用现场调查、雷达遥感分析和光... 2025年1月7日9时5分,西藏自治区日喀则市定日县(28.50°N,87.45°E)发生M_(S)6.8级地震,震源深度10 km。本次地震发生在申扎—定结裂谷与藏南拆离系的交汇区域,是近年来该区域发生的最大地震。采用现场调查、雷达遥感分析和光学遥感解译等方法,对西藏定日M_(S)6.8级地震的地质背景、形变场、地表破裂特征以及地震场地效应进行了较为详细的分析,得到以下成果。(1)通过InSAR技术分析和光学遥感解译,揭示了地震造成的强烈地表位移,断层主要表现为北段上盘的垂直向下位移分量和相对左旋位移分量,因此可以推断登么错断裂的运动机制以北段的上盘正断运动为主,兼少量左旋运动。(2)地震引发的地表破裂显著,北段破裂显著而南段相对较弱,破裂带与登么错湖边界形态较为一致,整体表现为拉张陷落特征。(3)场地效应方面,地震导致房屋建筑严重破坏,表现为断裂带破坏效应、上盘效应、延伸方向效应和房屋结构效应,特别是土木结构的房屋受损严重;此外,地震未诱发大规模地质灾害,仅在局部地区发现少量滑坡和崩塌。本研究可为深入理解该地区地震活动规律、提升地震灾害防范能力以及灾后重建提供一定科学依据。 展开更多
关键词 西藏定日县 6.8级地震 InSAR形变场 地表破裂 场地效应
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非显性滑坡三维结构探测与稳定性评价——以甘肃中寨滑坡为例
7
作者 贾仕尧 许强 +6 位作者 陈婉琳 彭大雷 李品良 赵浩星 李昊宇 宋晓玲 陈海龙 《水文地质工程地质》 北大核心 2026年第1期173-183,共11页
地震、极端降雨等条件诱发的浅层滑坡影响范围广、安全隐患大,但此类滑坡在滑前并无明显变形迹象,即为非显性滑坡。传统遥感技术和无人机航测手段只能观测坡表的变形特征,不能有效地预测非显性滑坡的发生,因此探明坡体地下结构是研究非... 地震、极端降雨等条件诱发的浅层滑坡影响范围广、安全隐患大,但此类滑坡在滑前并无明显变形迹象,即为非显性滑坡。传统遥感技术和无人机航测手段只能观测坡表的变形特征,不能有效地预测非显性滑坡的发生,因此探明坡体地下结构是研究非显性滑坡的关键。以甘肃省天水市秦州区娘娘坝镇中寨滑坡为研究对象,借助高密度电阻率法获取滑坡区电阻率断面图,依据原位轻型动力触探试验及岩芯钻孔资料比对电阻率成像结果,确定电阻率与地层岩性间的关系,在电阻率空间三维模型中获取地层结构;结合无人机摄影测量获取地表的地形特征,重建中寨滑坡在破坏前的三维地质模型,实现多源数据的融合;利用数值模拟进行稳定性评价并探究中寨滑坡的发育过程与成因机制。该地区基岩与黄土覆盖层界面的电阻率值约为200Ω·m。中寨滑坡的发育与地层结构密切相关,基覆界面的空间特征对降雨诱发滑坡具有重要控制作用。该研究提出的多源数据融合方法及三维建模手段,可为非显性滑坡的稳定性评价与预测提供有效参考。 展开更多
关键词 非显性滑坡 高密度电阻率法 三维结构探测 数值模拟 稳定性分析
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四川喜德县森林火灾火烧迹地坡面侵蚀时空演化特征
8
作者 吴有泰 胡卸文 +1 位作者 曹希超 何坤 《水文地质工程地质》 北大核心 2026年第1期230-241,共12页
我国四川省西南山区冬春两季干燥,森林火灾频发。降雨条件下,火烧迹地坡面土壤侵蚀量激增,极易发生火后泥石流灾害,查明火烧迹地坡面侵蚀时空演化特征,可以有效支撑火后泥石流灾害的综合防治工作。以四川省凉山州喜德县中坝村后山2020年... 我国四川省西南山区冬春两季干燥,森林火灾频发。降雨条件下,火烧迹地坡面土壤侵蚀量激增,极易发生火后泥石流灾害,查明火烧迹地坡面侵蚀时空演化特征,可以有效支撑火后泥石流灾害的综合防治工作。以四川省凉山州喜德县中坝村后山2020年“5•7”森林火灾火烧迹地为研究对象,基于修正通用土壤流失方程和泥沙输移比模型,研究该火烧迹地在2019—2023年间坡面侵蚀及火后泥石流坡面物源动储量时空演化特征。研究表明:研究区2019年坡面土壤侵蚀模数均值为1175 t/(km^(2)·a),坡面物源动储量为950 m^(3);2020年坡面土壤侵蚀模数均值增至17771 t/(km^(2)·a),坡面物源动储量增至13792 m^(3);2023年坡面土壤侵蚀模数均值降低至3421 t/(km^(2)·a),坡面物源动储量降低至2457 m^(3)。林火导致了研究区火烧迹地土壤侵蚀模数和坡面物源动储量激增,且增幅与火烈度呈正相关;之后随着植被的逐渐恢复,火烧迹地土壤侵蚀模数和坡面物源动储量也会逐渐降低,但仍高于火烧前水平,表明火烧迹地坡面侵蚀受影响时间超过3 a。 展开更多
关键词 火后泥石流 坡面侵蚀 土壤流失方程 动储量 时空演化
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大岙古滑坡形变特征与稳定性分析
9
作者 刘朝海 张静 袁仁茂 《地震研究》 北大核心 2026年第1期75-83,共9页
基于野外调查资料和2017—2021年PS-InSAR形变数据,对云南金沙江流域大岙古滑坡进行了时间序列上的形变特征监测和触发机制分析,利用极限平衡法评估了古滑坡在地震、降雨条件下的稳定性。结果表明:①大岙古滑坡是一个具有3次明显滑动事... 基于野外调查资料和2017—2021年PS-InSAR形变数据,对云南金沙江流域大岙古滑坡进行了时间序列上的形变特征监测和触发机制分析,利用极限平衡法评估了古滑坡在地震、降雨条件下的稳定性。结果表明:①大岙古滑坡是一个具有3次明显滑动事件的复发性古滑坡。目前该滑坡正处于持续形变阶段,并发育有新的次级滑坡,具有再次复发的可能。②在滑坡体中部和前缘的形变较显著,累计形变量达到-55 mm。基于形变速率,古滑坡体可分为稳定区和形变区。形变区可进一步细分为加速形变区(-10.6~-5 mm/a)、快速形变区(-5~-2 mm/a)和缓慢形变区(-2~0 mm/a)。③古滑坡体呈现出年际波动的变化特征,且与降雨量存在显著的相关性,降雨量的突然增加会导致形变量增大,但具有4~5个月的时间滞后性。地震也被确定为另一个重要的触发因素,可导致古滑坡产生瞬时形变加剧。④水库蓄水、暴雨和地震等外部因素将进一步加剧滑坡体的不稳定性,可能引发更严重的块体解体和失稳破坏。 展开更多
关键词 大岙古滑坡 形变 SAR数据 稳定性分析 金沙江
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卸荷损伤效应下开挖边坡稳定性极限平衡分析 被引量：2
10
作者 邓东平 石柱 彭文耀 《工程地质学报》 北大核心 2025年第1期327-340,共14页
边坡开挖卸荷在一定程度上会引起坡体内岩土体强度产生损伤,进而影响到开挖边坡稳定性。当前,边坡工程开挖滑塌事故频有发生,而较少研究关注卸荷损伤效应下开挖边坡稳定性分析。在此,基于简单的线性模型,建立开挖卸荷效应下边坡滑面岩... 边坡开挖卸荷在一定程度上会引起坡体内岩土体强度产生损伤,进而影响到开挖边坡稳定性。当前,边坡工程开挖滑塌事故频有发生,而较少研究关注卸荷损伤效应下开挖边坡稳定性分析。在此,基于简单的线性模型,建立开挖卸荷效应下边坡滑面岩土体强度参数计算公式。进而,结合极限平衡推力法,引入迭代计算策略,实现边坡安全系数反馈与滑面强度参数更新之间的交互计算,达到卸荷损伤效应下开挖边坡稳定性分析的目的,为工程边坡开挖过程中安全状态评估提供科学依据。此后,经3种不同类型开挖边坡算例对比分析,验证了本文方法的可行性。研究表明,开挖卸荷损伤明显降低开挖后边坡稳定性,且边坡破坏形态可能会演变成近坡面的浅层失效。 展开更多
关键词 开挖边坡稳定性 卸荷损伤 滑面强度参数 极限平衡推力法 安全系数 滑动面
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强降雨条件下采动滑坡变形破坏机理研究
11
作者 汤思芬 向喜琼 《水利规划与设计》 2026年第2期125-130,共6页
为研究采动斜坡在强降雨条件下的变形破坏机理,文章以马路滑坡为研究对象,通过野外工程地质勘察、室内岩土体试验分析,运用离散元数值模拟软件3DEC模拟了滑坡的动态变形破坏过程,系统剖析了采动与强降雨耦合作用下滑坡的形成机制。结果... 为研究采动斜坡在强降雨条件下的变形破坏机理,文章以马路滑坡为研究对象,通过野外工程地质勘察、室内岩土体试验分析,运用离散元数值模拟软件3DEC模拟了滑坡的动态变形破坏过程,系统剖析了采动与强降雨耦合作用下滑坡的形成机制。结果表明:滑坡的形成受多因素的综合作用,其中地质特征及地形地貌为滑坡形成的内在核心因素,人类工程活动的外部干扰是滑坡孕育发展的重要影响因素,强降雨引发的饱水加载效应与下渗软化作用,是触发滑坡发生的直接诱发因素;并将其变形演化过程分为危岩带发育与形成阶段、滑坡孕育发展阶段及斜坡失稳启动阶段3个阶段。研究结果为同类型滑坡的防治提供理论支撑。 展开更多
关键词 滑坡 强降雨 地下采动 滑坡形成演化 数值模拟
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地下水动态作用下厚层土质滑坡变形特征及机制
12
作者 邓茂林 万航 +5 位作者 周露露 苏鹏民 俎全磊 周跃峰 易庆林 左清军 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第11期157-165,共9页
地下水的动态变化是诱发土质滑坡发生的重要因素。以三峡库区典型厚层土质滑坡——谭家湾滑坡为例,利用多年积累的全球导航卫星系统(GNSS)地表位移、地下水及降雨监测数据,结合多次现场调查,研究降雨条件下导致地下水水位动态变化诱发... 地下水的动态变化是诱发土质滑坡发生的重要因素。以三峡库区典型厚层土质滑坡——谭家湾滑坡为例,利用多年积累的全球导航卫星系统(GNSS)地表位移、地下水及降雨监测数据,结合多次现场调查,研究降雨条件下导致地下水水位动态变化诱发土质滑坡的变形机制。研究结果表明:谭家湾滑坡变形集中在中前部与左侧,且与降雨事件密切相关,前期降雨量决定坡体变形对前期单次强降雨的响应程度;此外,地下水位与降雨入渗有显著时空相关性,水位上升速率受前期和期间降雨强度影响;坡体变形的趋势受到水位动态变化的控制,同时坡体稳定性也受地下水位峰值持续时间的制约;降雨入渗后引起地下水动态迁移有2条路径,其中经路径AB形成的动水压力结合地形条件,促使了Ⅰ-1滑体的变形。研究成果可为降雨条件下土质滑坡变形机理、早期识别及预警等研究提供理论依据。 展开更多
关键词 土质滑坡 降雨监测 位移阶跃 地表位移 地下水 滑坡变形机制 谭家湾滑坡
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富水砂土隧道注浆加固效果评价研究:以郑州地铁7号线砂土隧道为例
13
作者 钟宏伟 秦鹏飞 +1 位作者 卢再光 张颖 《西北地质》 北大核心 2025年第1期315-322,共8页
在地质环境日趋复杂和恶劣的工程背景下,注浆加固的质量要求越来越高,建立科学合理的注浆效果评价体系,具有重要的理论意义和研究价值。针对注浆量核算法、检查孔分析法、P-Q-t曲线法及地球物理探测法等工程中应用较广泛的注浆效果检测... 在地质环境日趋复杂和恶劣的工程背景下,注浆加固的质量要求越来越高,建立科学合理的注浆效果评价体系,具有重要的理论意义和研究价值。针对注浆量核算法、检查孔分析法、P-Q-t曲线法及地球物理探测法等工程中应用较广泛的注浆效果检测方法,通过抽取一、二级影响因素确立层次评价体系,并结合专家意见与实际工况构建了注浆效果评价数学模型。然后基于模糊数学的基本原理,将权向量作为评价因素的权重进行量化,通过矩阵运算实现了模糊现象的数学表达,完成了砂土隧道注浆效果的准确评价。最后结合郑州地铁7号线砂土隧道,通过模糊评价综合分析,认为注浆效果等级达到良好等级(B)。隧道实际开挖期间,未出现任何形式的水文、地质干扰,表明评价方法科学高效,可为其他工程施工提供指导或参考。 展开更多
关键词 隧道注浆 检查孔分析 地球物理探测 模糊理论 效果评价
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盾构隧道穿越岩溶地层安全距离预测模型
14
作者 谯殿君 郑宇 +3 位作者 吕显州 李桂源 李嘉诚 孙捷城 《水文地质工程地质》 北大核心 2026年第1期217-229,共13页
盾构隧道施工穿越复杂岩溶地层时,会造成较大的施工扰动,从而显著增大地表过大沉降或局部坍塌的风险,严重威胁盾构施工安全。以济南轨道交通4号线唐冶站至程家庄站区间盾构隧道穿越岩溶地层段为研究背景,采用数值模拟方法研究隧道上穿... 盾构隧道施工穿越复杂岩溶地层时,会造成较大的施工扰动,从而显著增大地表过大沉降或局部坍塌的风险,严重威胁盾构施工安全。以济南轨道交通4号线唐冶站至程家庄站区间盾构隧道穿越岩溶地层段为研究背景,采用数值模拟方法研究隧道上穿及侧穿溶洞时的围岩位移场、塑性区的演化规律,并对模拟结果进行回归分析;根据塑性区贯通原则,设计考虑围岩等级、隧道埋深以及溶洞洞径3种因素的正交试验方案,分别建立隧道上穿以及侧穿溶洞的溶-隧安全距离预测模型。研究表明:隧道上穿溶洞时,随着溶-隧间距增加,拱底隆起增加,拱顶沉降减小,左右拱腰水平位移减小,塑性区贯通趋势减小;隧道侧穿溶洞时,随着溶-隧间距增加,拱顶沉降减小,近溶洞一侧的拱腰水平位移减小,塑性区贯通趋势减小。溶-隧安全距离随关键因素变化呈增大趋势,不同因素的影响程度表现为:溶洞洞径>围岩等级>隧道埋深。根据理论分析和模型预测结果,建议应对唐冶站至程家庄站区间盾构隧道下方5 m以及侧方3 m的范围进行加固。研究成果可为济南轨道交通4号线盾构隧道穿越岩溶地层段围岩加固提供理论依据,对于指导类似地层现场施工具有重要意义。 展开更多
关键词 盾构隧道 围岩变形 岩溶地层 安全距离 数值模拟 正交试验
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强风化千枚岩堆积层水分迁移规律及渗透特性
15
作者 曹琰波 张枭 +2 位作者 范文 南亚林 赵佳楠 《地球科学与环境学报》 北大核心 2025年第4期555-569,F0002,共16页
千枚岩堆积层斜坡广泛分布于我国秦巴山区,降雨入渗是诱发其发生滑动变形的重要因素。为探究强风化千枚岩堆积层的入渗规律及其渗透特性,通过开展5组不同岩块定向角和级配条件下的一维垂直渗透试验,基于湿润锋前进法分析了水分迁移规律... 千枚岩堆积层斜坡广泛分布于我国秦巴山区,降雨入渗是诱发其发生滑动变形的重要因素。为探究强风化千枚岩堆积层的入渗规律及其渗透特性,通过开展5组不同岩块定向角和级配条件下的一维垂直渗透试验,基于湿润锋前进法分析了水分迁移规律及相关特性,重点研究了含水率与基质吸力的时程变化、湿润锋前进距离与速度的动态演化以及渗透系数的函数关系曲线。结果表明:(1)当岩块定向角为0°时,湿润锋前进速度显著低于岩块定向角为30°和60°时;(2)湿润锋前进速度受控于基质粒径及级配特征,渗透性随着岩块倾角的增大而增强,与细颗粒含量成显著负相关关系;(3)堆积层中细颗粒相对含量越高,其渗透能力越弱,反之则渗透能力越强;(4)湿润锋前进速度与时间成对数衰减关系,随着水分的入渗逐渐降低;(5)渗透系数在高基质吸力范围内表现为基质吸力越大,渗透系数越低,基质吸力减小时渗透系数趋于平稳。最后,采用Gardner渗透模型对实测数据进行拟合,结果显示该模型效果较优。 展开更多
关键词 千枚岩 水分迁移 湿润锋 定向性 级配 渗透系数 陕西
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岩溶地下水系统的碳循环
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作者 蒲俊兵 《地学前缘》 北大核心 2026年第1期369-383,共15页
全球岩溶分布面积约2000万km^(2),其地下水资源约占全球地下水资源量的26.4%。在岩溶区CO_(2)-H_(2)O-CaCO_(3)相互作用的系统中,碳酸盐岩的溶蚀(风化)成为地球表层快速且大量吸收大气CO_(2)的重要表生地质过程,大量的CO_(2)被吸收进入... 全球岩溶分布面积约2000万km^(2),其地下水资源约占全球地下水资源量的26.4%。在岩溶区CO_(2)-H_(2)O-CaCO_(3)相互作用的系统中,碳酸盐岩的溶蚀(风化)成为地球表层快速且大量吸收大气CO_(2)的重要表生地质过程,大量的CO_(2)被吸收进入岩溶地下水系统,成为表层地球系统固碳的重要环节。岩溶碳循环受水循环过程的驱动,水体赋存位置及水文状态在一定程度上决定了岩溶碳循环的途径、效率、强度以及碳汇效应。本文在总结岩溶地下水系统基本特征的基础上,围绕碳的来源、碳的动态和碳的固定三个关键过程,分析了近年来岩溶地下水系统碳循环的进展。岩溶地下水系统具有多空间维度的非均质性、含水层结构的不稳定性、水文状态的高度变异性、地下水地表水转换频繁、防污性能弱、易受污染等特征,形成了特殊的水循环过程,并控制了系统的碳循环过程。岩溶地下水系统中碳主要有溶解无机碳(DIC)、颗粒无机碳(PIC)、溶解有机碳(DOC)和颗粒有机碳(POC)4种,它们的含量是内源碳和外源碳动态平衡的结果,其来源和贡献比受区域气候、地质、水文、生态等条件和生物活动等过程的共同影响。岩溶地下水系统DIC的动态变化受到CO_(2)效应、稀释效应、活塞效应的影响,并且受水文地质条件和水岩气相互作用程度的影响存在显著的空间变化,而OC的变化主要取决于源效应和水文效应。自养微生物的碳同化作用、生物碳泵效应、微型生物碳泵效应是岩溶地下水系统中的主要固碳机制,具有较大的固碳潜力。未来,应进一步关注分布式水碳耦合循环模型构建、岩溶地下河系统吸碳稳碳固碳储碳全流程的监测及分析技术体系构建和岩溶地下水系统固碳增汇的人工调控模式等方面的问题,可为深入理解岩溶地下水系统的碳循环过程,准确评价岩溶区的碳收支,维护岩溶区生态安全及实现“碳中和”目标提供新的科学认知。 展开更多
关键词 岩溶地下水系统 碳来源 碳动态 碳固定
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典型采煤沉陷区采空塌陷场地稳定性评价
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作者 张静 朱巍 +2 位作者 崔健 孙家全 代雅建 《地质与资源》 2025年第3期380-387,共8页
采空塌陷场地稳定性评价是后续开展工程建设的重要依据.首先采用概率积分法计算采空区地表剩余移动变形值,包括剩余倾斜值、剩余曲率值、剩余水平变形值,然后定性与定量相结合,建立了采煤沉陷速率、累计沉陷量、地表剩余移动变形、采深... 采空塌陷场地稳定性评价是后续开展工程建设的重要依据.首先采用概率积分法计算采空区地表剩余移动变形值,包括剩余倾斜值、剩余曲率值、剩余水平变形值,然后定性与定量相结合,建立了采煤沉陷速率、累计沉陷量、地表剩余移动变形、采深采厚比、地面塌陷及地裂缝宏观稳定性等场地稳定性评价指标体系.本研究以沈阳市某采煤沉陷区为例开展场地稳定性评价.结果表明,不稳定区分布在研究区西部,面积约为1.64 km^(2),占全区面积的5.13%.区内采深采厚比大于等于60,当前地表沉陷速率较高(≥60 mm/a),剩余地表移动变形值较大,地面塌陷、地裂缝较发育且仍在发展.基本稳定区主要位于研究区东部,面积为2.34 km^(2),约占总面积的7.32%.区内采空区深厚比介于35~60,地表沉陷速率为30~60 mm/a,剩余变形移动值中等,地面塌陷、地裂缝已基本稳定. 展开更多
关键词 概率积分法 地表移动变形 地面塌陷 场地稳定性 沉陷速率 地质灾害
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矿山采空区边坡动态稳定性评价方法 被引量：10
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作者 杜岩 张洪达 +3 位作者 谢谟文 蒋宇静 张明 贾北凝 《工程科学学报》 EI 北大核心 2025年第2期215-223,共9页
矿山边坡因采空区沉降引发的斜面岩土体崩塌破坏,是一种破坏力极强的地质灾害.由于传统的稳定性评价方法未考虑采空区沉降造成的应力场变异,难以实现矿山边坡的动态稳定性评价,因而在矿山地质灾害预警预防方面存在诸多限制.基于此,本研... 矿山边坡因采空区沉降引发的斜面岩土体崩塌破坏,是一种破坏力极强的地质灾害.由于传统的稳定性评价方法未考虑采空区沉降造成的应力场变异,难以实现矿山边坡的动态稳定性评价,因而在矿山地质灾害预警预防方面存在诸多限制.基于此,本研究针对矿山采空区滑坡的成因机制,建立了一套适用于矿山边坡的动态稳定性评价方法.首先通过构建采空区沉降分析模型,计算采空区上方岩体的沉降范围及其产生的冲击作用力,分析沉降对坡体应力场的影响,并在此基础上对传统不平衡推力法进行修正.案例分析结果显示,传统方法未考虑采空区沉降作用和锁固段的破坏情况,导致稳定性系数计算偏大,为1.355.而改进方法通过考虑采空区沉降信息,计算得出锁固段稳定性系数为0.667,整体稳定性系数为0.979,与矿山采空区边坡实际破坏情况一致.当沉降位移比(SHDR)大于0.73时,采空区边坡稳定性会发生明显变异,因而会在相对安全的工况下发生失稳破坏.改进方法通过考虑采空区沉降作用和锁固段的破坏情况,可以更好地实现矿山边坡稳定性的评价,为矿区更好地应对类似地质灾害提供有效参考. 展开更多
关键词 采空区边坡 动态稳定性评价 采空区沉降 锁固段 沉降位移比
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北京宋庄地裂缝场地动力响应特征研究
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作者 孟振江 张森 +7 位作者 邓亚虹 乔建伟 赵俊彦 李超 孙科 李勇 强菲 蒋继山 《中国地质灾害与防治学报》 2025年第3期57-67,共11页
地裂缝灾害对北京局部地区人居安全和城乡规划建设造成了较大威胁。为分析北京地裂缝活动对发育场地动力响应的影响特征、规律和范围,选取发育较典型的通州区宋庄地裂缝为研究对象,基于野外调查,得到了地裂缝现场发育特征和影响范围,并... 地裂缝灾害对北京局部地区人居安全和城乡规划建设造成了较大威胁。为分析北京地裂缝活动对发育场地动力响应的影响特征、规律和范围,选取发育较典型的通州区宋庄地裂缝为研究对象,基于野外调查,得到了地裂缝现场发育特征和影响范围,并通过地脉动测试手段,获取了场地卓越频率等重要参数;利用3种动力分析方法,对地裂缝场地的动力响应特性和规律进行了研究。结果表明:北京宋庄地裂缝场地的卓越频率和卓越周期与测点选取的位置无明显关系;地裂缝场地有着显著的“上盘效应”,位于地裂缝上盘的傅里叶卓越频率、反应谱卓越周期和Arias烈度峰值总大于下盘,且在距离地裂缝较近的区域,地脉动测试幅值存在着较为突出的“放大效应”;地裂缝对场地动力响应的影响范围宽度为距地裂缝上下盘各12 m。研究可为宋庄地裂缝发育场地的规划建设和工程结构抗震设防提供一定的参考。 展开更多
关键词 地裂缝 地脉动 动力响应 放大效应 影响范围
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水岩作用下砒砂岩三元结构破坏力学机理研究
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作者 刘慧 宋万增 +4 位作者 王湟 王伟科 王靖如 尹冰涛 张飞 《治黄科技信息》 2025年第3期7-9,19,共4页
砒砂岩区域是黄河流域生态安全屏障最重要也最脆弱的关键带,在我国西北乃至全国生态系统中占有举足轻重的地位。但由于其“无水坚如磐石、遇水烂如稀泥”的特性,岩体结构稳定性较差,在风蚀、水蚀及冻蚀综合作用下,砒砂岩地区岩层风化严... 砒砂岩区域是黄河流域生态安全屏障最重要也最脆弱的关键带,在我国西北乃至全国生态系统中占有举足轻重的地位。但由于其“无水坚如磐石、遇水烂如稀泥”的特性,岩体结构稳定性较差,在风蚀、水蚀及冻蚀综合作用下,砒砂岩地区岩层风化严重,地形支离破碎,植被稀疏,生态环境恶劣,水土流失治理难度极大,严重制约当地经济、社会的持续发展,同时也给黄河中下游泥沙淤堵、洪涝灾害治理等带来严峻挑战。 展开更多
关键词 三元结构 砒砂岩 水蚀 力学机理 水岩作用 冻蚀
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