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固碳轻质土制备方法与物理力学性能研究
1
作者 刘松玉 张翔 +3 位作者 蔡光华 袁振扬 安景峰 陈光伟 《岩土工程学报》 北大核心 2026年第1期15-23,共9页
为减少碳排放、探寻岩土工程的二氧化碳(CO_(2))利用技术,基于氧化镁(MgO)碳化固化原理,提出了一种固碳轻质土(carbon sequestration lightweight soil,C-LS)原理,该原理采用MgO和渣土替代水泥作为固化材料、CO_(2)替代空气发泡,将MgO... 为减少碳排放、探寻岩土工程的二氧化碳(CO_(2))利用技术,基于氧化镁(MgO)碳化固化原理,提出了一种固碳轻质土(carbon sequestration lightweight soil,C-LS)原理,该原理采用MgO和渣土替代水泥作为固化材料、CO_(2)替代空气发泡,将MgO、粉质黏土、水和CO_(2)泡沫按一定比例混合后形成密度<1 g/cm3的C-LS。通过无侧限抗压强度、扫描电镜和热重等宏微观试验,研究了不同MgO掺量、设计湿密度、水固比与碳化养护条件对C-LS的流值、凝结时间、干密度、强度、碳化产物及固碳能力的影响规律。结果表明:随MgO掺量和湿密度增加,C-LS流值和凝结时间减小,抗压强度提高,同时其固碳量提高。确定了C-LS的最优配比,在自然养护下,其28 d强度可满足高速公路路堤填筑和其它填筑材料要求,在外部加速碳化条件下,C-LS强度可进一步提高。根据C-LS强度与碳化产物产量及固碳量的内在联系,研究揭示了C-LS强度形成微观机理。C-LS技术能大量消耗CO_(2)和工程渣土,为岩土工程固碳利用提供了崭新的技术途径。 展开更多
关键词 C-LS MGO 二氧化碳泡沫 制备方法 物理力学特性
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融合先验物理知识和可解性分析的导热系数集成学习预测模型
2
作者 王琼 田升奎 +3 位作者 刘观仕 苏薇 刘宜春 叶为民 《岩土力学》 北大核心 2026年第2期674-690,共17页
水热参数本构关系的精确获取是多场耦合研究的核心前提。然而,由于其多尺度的影响因素和高度非线性的响应模式,模型难以准确刻画因素间耦合效应、传热路径和传输机制,建立可靠的参数模型面临着诸多挑战。提出了一种融合先验物理知识与... 水热参数本构关系的精确获取是多场耦合研究的核心前提。然而,由于其多尺度的影响因素和高度非线性的响应模式,模型难以准确刻画因素间耦合效应、传热路径和传输机制,建立可靠的参数模型面临着诸多挑战。提出了一种融合先验物理知识与可解性分析的水热参数集成学习模型(physics-informed ensemble learning,简称PIEL)。以土体导热系数λ为范例,综合评估PIEL模型输出结果的精度、鲁棒性和物理一致性,并结合沙普利加性解释(Shapley additive explanations,简称SHAP)与部分依赖图(partial dependence plots,简称PDPs)可视化PIEL模型决策过程的敏感性、响应模式和耦合效应。结果表明:集成学习模型精确捕捉了导热系数复杂的非线性耦合关系,预测精度较传统模型提升至3~6倍;融合先验传热知识的PIEL模型有效避免了纯数据驱动模型违背物理规律的输出,决策结果的物理一致性显著提升。采用麻雀搜索算法优化的融合知识的极端梯度提升模型(physics-informed extreme gradient boosting,简称PXGBoost),展现出最佳的精度和鲁棒性;SHAP和PDPs可视化的敏感性、响应模式和耦合效应与先验传热知识基本吻合,验证了PIEL决策过程的物理一致性。基于累计SHAP值识别的最优预测因子显著优于传统参数分析,构建的简化模型的计算效率和精度更高。融合先验物理知识和可解性分析的PIEL模型可为岩土参数预测提供一种有效途径,也为人工智能赋能的水热模拟提供支持。 展开更多
关键词 导热系数 物理知识 可解释性分析 集成学习 物理一致性
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黏弹性围岩隧道纵向变形曲线与虚拟支护力解析
3
作者 孙振宇 孟令赞 +2 位作者 张顶立 王嘉琛 侯艳娟 《工程科学与技术》 北大核心 2026年第1期217-232,共16页
黏弹性围岩隧道支护设计需同时考虑开挖面空间效应与围岩自身流变效应复杂叠加的影响。为此,本文从隧道施工的3维时空效应出发,通过大量数值模拟揭示黏弹性围岩隧道纵向变形时空演化特性,基于响应面法拟合位移释放系数回归模型。以此为... 黏弹性围岩隧道支护设计需同时考虑开挖面空间效应与围岩自身流变效应复杂叠加的影响。为此,本文从隧道施工的3维时空效应出发,通过大量数值模拟揭示黏弹性围岩隧道纵向变形时空演化特性,基于响应面法拟合位移释放系数回归模型。以此为基础,进一步探究黏弹性围岩的虚拟支护力时空演化规律,推导黏弹性围岩的虚拟支护力表达式。研究表明:1)在隧道纵向上,黏弹性围岩位移释放率沿隧道纵向发展可划分为未扰动状态、时空效应共同影响和时间效应控制阶段,与弹性围岩相比在空间效应影响基础上耦合了时间效应,其演化更为复杂;2)开挖面前方位移释放率波动较小,可采用统一表达式进行描述,而后方随开挖速度变化较大,为此将其分为时间控制型、空间控制型和时空效应共同影响型3种,并分别给出相应的拟合公式;3)黏弹性围岩虚拟支护力受时空效应共同影响,不能参照弹性围岩通过位移释放系数翻转直接获得,而需通过围岩特性曲线耦合求解;4)不同围岩参数对应的虚拟支护力分布较为集中,且主要受开挖速度影响,据此给出虚拟支护力的简化拟合公式以供初步设计时使用。研究结果可为流变软岩隧道的支护设计提供理论基础。 展开更多
关键词 隧道工程 黏弹性围岩 围岩变形 纵向变形曲线 虚拟支护力 时空效应
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细粒污染对基层碎石填料筋土界面拉拔性状的影响
4
作者 王家全 谭潇健 +1 位作者 韦林邑 唐毅 《岩土工程学报》 北大核心 2026年第2期395-404,共10页
道路工程中,细粒会侵入加筋碎石基层造成污染,导致筋土界面力学性能劣化。考虑细粒污染量和法向应力两个因素,借助自主研发的可视化拉拔设备、数字照相量测技术以及MEMS无线传感器,开展了不同细粒含量下土工格栅与道路基层碎石填料的拉... 道路工程中,细粒会侵入加筋碎石基层造成污染,导致筋土界面力学性能劣化。考虑细粒污染量和法向应力两个因素,借助自主研发的可视化拉拔设备、数字照相量测技术以及MEMS无线传感器,开展了不同细粒含量下土工格栅与道路基层碎石填料的拉拔试验,探究了试验过程中拉拔力、颗粒位移、粗颗粒转角及土工格栅应变的变化规律,揭示了细粒污染对筋土界面作用的劣化机制。试验结果表明:随着细粒污染程度的增加,土工格栅拉拔力峰值逐渐下降,当污染程度为30%时,界面劣化因子达到了20%;细粒污染的润滑作用增大了粗颗粒的位移,缩小了间接影响区的范围,削弱了土工格栅的加筋效果;格栅上界面的颗粒扰动程度比较下界面更为显著,表征粗颗粒骨架稳定性的X轴上界面折角数量从细粒污染程度为0%时的8个减少至污染程度为40%时的1个,且随着污染程度的加剧,格栅变形程度也逐渐减小。 展开更多
关键词 细粒污染 碎石基层 拉拔试验 土工格栅 数字照相量测技术 颗粒转角
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固废基土质覆盖层水气响应与隔氧性能:从土柱试验到现场示范
5
作者 詹良通 丰田 +2 位作者 冯嵩 孙嘉兴 柯瀚 《岩土工程学报》 北大核心 2026年第3期447-455,共9页
酸性废水削减对矿山与尾矿堆场生态修复至关重要,研发固废基土质覆盖层对于防渗、隔氧与酸性废水源头削减具有重要的科学与工程价值。采用典型固废构建毛细阻滞复合防渗型土质覆盖层,通过土柱试验与现场示范研究其防渗隔氧性能。室内试... 酸性废水削减对矿山与尾矿堆场生态修复至关重要,研发固废基土质覆盖层对于防渗、隔氧与酸性废水源头削减具有重要的科学与工程价值。采用典型固废构建毛细阻滞复合防渗型土质覆盖层,通过土柱试验与现场示范研究其防渗隔氧性能。室内试验表明42 d干旱条件下此覆盖层的氧气通量仅为0.48 mol/(m^(2)·a),低于北美控制标准2mol/(m^(2)·a);在施加的华南湿润区50 a一遇的暴雨下,底部未渗漏。后续在金矿酸性固废堆场开展了国内首个30 m×40m大尺寸现场示范,1 a的监测期内总降雨量1193.2 mm,覆盖层底部累计渗漏量20.0 mm/a,满足北美控制标准30 mm/a;期间的年均氧气通量为0.75 mol/(m^(2)·a);试验区域植被复绿度100%。这表明固废基土质覆盖层在中国酸性固废场地防渗隔氧与酸性废水源头削减的应用前景广阔。 展开更多
关键词 土质覆盖层 固废基 隔氧性能 防渗性能 中和渣
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动水砂化区斜井帷幕浆液扩散规律与截流效果分析
6
作者 范钢伟 任闯难 +5 位作者 张东升 马壮 范张磊 张世忠 韩学森 许广正 《岩土工程学报》 北大核心 2026年第1期157-167,共11页
矿山帷幕注浆具有典型的隐蔽工程特点,尤其在斜井过动水砂化区复杂地质条件下,其技术参数的确定存在较大盲目性。研究动水砂化区帷幕截流机理及关键技术参数对中国西部煤矿斜井井筒防治水具有重要意义。以曹家滩煤矿砂化区斜井帷幕注浆... 矿山帷幕注浆具有典型的隐蔽工程特点,尤其在斜井过动水砂化区复杂地质条件下,其技术参数的确定存在较大盲目性。研究动水砂化区帷幕截流机理及关键技术参数对中国西部煤矿斜井井筒防治水具有重要意义。以曹家滩煤矿砂化区斜井帷幕注浆防治水为工程背景,建立了考虑浆液黏度时变与渗滤效应长时耦合作用下的动水砂层浆液扩散模型,探究了动水流速、注浆压力对砂层注浆扩散半径的影响,阐明了不同帷幕厚度下斜井帷幕区动水流场响应规律,确定了动水砂化区斜井注浆孔距和帷幕厚度。结果表明:①动水砂层注浆条件下,浆液水平方向扩散形态呈“类椭圆形”,垂直方向呈“龙卷风形”。当动水流速增至0.2 m/s后,单孔注浆逆水方向无法有效固结封堵。②增大注浆压力在一定程度上能够抵消动水的冲刷作用。但当注浆压力增至0.5 MPa后,受砂层注浆特性影响,浆液扩散距离增幅减小。③随着帷幕厚度的增加,斜井帷幕区动水流场影响范围减小,水位下降显著,涌水量呈负指数下降趋势。④结合工程实际,确定了动水砂化区斜井帷幕注浆孔间排距2.0 m,最小安全帷幕厚度6.0 m。现场工业性试验表明,治理区域取芯率>80%,涌水量衰减85.6%,浆液固结程度高、帷幕截流效果显著,验证了关键技术参数选取的合理性。研究成果可为类似工程提供理论依据和实践参考。 展开更多
关键词 动水砂化区 斜井井筒 浆液扩散 帷幕厚度 截流效果
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工程域人工智能
7
作者 张嘎 罗方悦 《土木工程学报》 北大核心 2026年第1期1-12,共12页
目前工程力学行为和安全分析方法仍不能满足实际需求,照搬已有人工智能方法不能从根本上满足工程对输出结果稳定性和可靠性的严格要求。针对这一问题,通过模拟专家思维和决策过程,将以力学分析方法为代表的“机理”和多源信息同化后的... 目前工程力学行为和安全分析方法仍不能满足实际需求,照搬已有人工智能方法不能从根本上满足工程对输出结果稳定性和可靠性的严格要求。针对这一问题,通过模拟专家思维和决策过程,将以力学分析方法为代表的“机理”和多源信息同化后的“数据”实时耦合,以工程的力学分析模型为核心建立了多源数据同化-质量评价方法、机理-数据耦合驱动的人工智能方法和跨工程协同分析方法等3个主要方法,逐层递进提出工程域人工智能理论,构建新一代的工程智能体,实现从“人工智能单向赋能工程”到“人工智能与工程一体化构建”的质变。针对堰塞坝、边坡和风力发电机群等重要工程建立人工智能系统,开展工程服役性能演化预测分析。实际应用表明,工程域人工智能理论突破工程领域数据数量偏少、质量参差不齐、多源且关联弱等问题的制约,克服力学分析方法难以考虑工程及环境复杂条件、工程材料结构参数难以精准测定等困难,实现工程变形溯源、行为预报、风险预警、调控预演等功能,为工程安全及其高效运行提供科学技术支撑。 展开更多
关键词 工程域 人工智能 机理-数据耦合驱动 数据同化 数据质量评价 数值模拟
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颗粒形状影响下土石混合料的强度与变形特性
8
作者 邱珍锋 孙雪蕊 马爱娟 《长江科学院院报》 北大核心 2026年第1期119-125,共7页
颗粒形状对强度和变形具有显著的影响,但影响规律尚不清楚。利用高强度的α-半水石膏粉制备类岩石颗粒,采用中压三轴仪固结排水试验,结合布拉斯谢克形状参数,研究形状系数对土石混合料的力学特性的影响规律,揭示颗粒形状对土石混合料力... 颗粒形状对强度和变形具有显著的影响,但影响规律尚不清楚。利用高强度的α-半水石膏粉制备类岩石颗粒,采用中压三轴仪固结排水试验,结合布拉斯谢克形状参数,研究形状系数对土石混合料的力学特性的影响规律,揭示颗粒形状对土石混合料力学特性的影响机制。结果表明,随着颗粒形状系数Y的增大,试样的峰值偏应力逐渐增大,后趋于平稳。随着试样中颗粒形状系数Y的增大,内摩擦角和初始抗剪角φ_(0)逐渐减小,黏聚力随之增大,抗剪角增量Δ_(φ)先减小后增大。形状系数通过改变骨架颗粒的应力传递路径,促使大粒径颗粒优先破碎。当Y从0.63增至0.73时,破坏模式由边缘破损向局部破裂、最终向完全碎裂转变。椭球状颗粒(Y≥0.69)因长轴端部应力集中,破碎集中于剪切带区域,形成局部断裂;而近球形颗粒因应力均匀分布,呈现表面剥落。揭示土石混合料形状对力学特性的影响机理,可为土石混合料路基沉降的预测与设计提供科学依据。 展开更多
关键词 岩土工程 颗粒形状 石膏颗粒 三轴试验 土石混合料 颗粒形状系数
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饱水软土中盾构隧道裂损演化统一相场模拟与韧性评价
9
作者 黄宏伟 王飞阳 《岩土工程学报》 北大核心 2026年第3期456-466,共11页
受近邻工程突发扰动影响,饱水软土盾构隧道频现局部非稳定渗流,诱发接头压溃、管片开裂等不可逆的结构性非连续裂损,严重损害隧道结构的力学和耐久性能,威胁其运营安全和寿命。如何表征连续-非连续介质渗流的水力特性,以及如何描述流体... 受近邻工程突发扰动影响,饱水软土盾构隧道频现局部非稳定渗流,诱发接头压溃、管片开裂等不可逆的结构性非连续裂损,严重损害隧道结构的力学和耐久性能,威胁其运营安全和寿命。如何表征连续-非连续介质渗流的水力特性,以及如何描述流体、固体、非连续裂损耦合问题,成为精准预测隧道结构裂损风险及精准评价隧道结构韧性的关键。为此,基于相场理论,构建了统一断裂相场理论框架,提出了流-固-相多场耦合数值方法,精准追踪隧道结构裂损特征的演化,进而建立了基于裂损特征演化的隧道结构韧性评价模型。结合上海地铁18号线盾构隧道裂损实例开展研究,结果表明:局部非稳定渗流导致了隧道结构的力学失衡,诱发了接头压溃和管片开裂等局部裂损现象;随着裂损风险的演化,裂损截面处的内力出现了显著的重分布,这一过程伴随着能量的释放,使得隧道结构的韧性明显下降。研究成果为饱水软土盾构隧道裂损演化分析提供了可靠理论方法,为隧道结构的韧性评价和恢复提供科学依据。 展开更多
关键词 断裂相场理论 连续-非连续介质 盾构隧道 承压饱水软土 韧性模型
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Na_(2)SO_(4)溶液对滨海软土压缩及微观特性的影响
10
作者 雷华阳 战持润 章纬地 《地下空间与工程学报》 北大核心 2026年第1期150-158,170,共10页
为了研究水化学环境对滨海软土力学性质的影响,对孔隙水环境为Na_(2)SO_(4)、不同含盐量的饱和土体开展了一维固结试验和微观扫描电镜试验。结果表明:随着含盐量的增加,滨海软土结构屈服应力减小,最大减小幅度为9.5%,压缩指数呈线性增大... 为了研究水化学环境对滨海软土力学性质的影响,对孔隙水环境为Na_(2)SO_(4)、不同含盐量的饱和土体开展了一维固结试验和微观扫描电镜试验。结果表明:随着含盐量的增加,滨海软土结构屈服应力减小,最大减小幅度为9.5%,压缩指数呈线性增大,渗透系数增大;当含盐量大于4%时,析出的芒硝晶体赋存于颗粒孔隙之间,土体骨架效应明显,导致土体结构屈服应力增大,压缩指数与渗透系数减小;扫描电镜图像显示含盐量的增加使滨海软土平均粒径增大,絮凝结构土颗粒增多。此外,建立了考虑含盐量和固结压力的滨海软土结构性参数,结果表明:随着固结压力的增加结构性参数减小;当固结压力小于结构屈服应力时,随着含盐量的增大,结构性参数先减小后增大,当固结压力大于结构屈服应力时,结构性参数随含盐量的增加变化不显著。 展开更多
关键词 Na_(2)SO_(4) 含盐量 压缩特性 结构性参数 微观孔隙结构
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微生物固化联合根系加固花岗岩残积土水力特性研究
11
作者 张永杰 范海 +3 位作者 欧阳健 邓锦 杨彦桢 刘小凡 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期139-148,共10页
花岗岩残积土的强渗透性、高孔隙比、遇水易崩解等特性,致使边坡表层水土流失严重,微生物固化与植物根系均可用于边坡浅层防护.通过开展单微生物加固、单根系加固和联合加固试验,研究了根系掺量与微生物固化次数对渗透性、保水性、崩解... 花岗岩残积土的强渗透性、高孔隙比、遇水易崩解等特性,致使边坡表层水土流失严重,微生物固化与植物根系均可用于边坡浅层防护.通过开展单微生物加固、单根系加固和联合加固试验,研究了根系掺量与微生物固化次数对渗透性、保水性、崩解性和剪切特性的影响规律,进而系统分析微生物联合根系加固花岗岩残积土的水力特性.研究结果表明:单根系加固主要改善花岗岩残积土的剪切特性,但也会增加其渗透性.单微生物加固可显著改善花岗岩残积土的渗透性、保水性、崩解性和剪切特性,但过高的固化次数可能会减弱其抗剪切性能.联合加固方式下,根系的掺入会增加花岗岩残积土的渗透性,而大幅提升崩解性和剪切特性,根系掺量越大越明显.联合加固下试样的崩解过程主要分为3个阶段,且黏聚力的改善效果远高于内摩擦角.微生物与根系联合加固存在较好的协同作用,微生物固化对改善花岗岩残积土的水力特性起关键作用,而根系可辅助调节水分的运移. 展开更多
关键词 花岗岩残积土 微生物固化 根系 加固 水力学
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基于遗传算法的电磁波CT技术在深部地基注浆加固效果评价中的应用研究
12
作者 黄生根 李梓俊 +1 位作者 张涵 胡波 《岩土工程学报》 北大核心 2026年第2期434-440,共7页
目前国内外针对深部地基注浆加固效果的评价研究还不够深入,特别是缺乏对注浆后固结体形态和分布范围的精准识别研究。注浆后固结体的精准识别的核心是层析反演算法,传统的层析反演算法都依赖于单一初始模型的选择,容易陷入局部最优解,... 目前国内外针对深部地基注浆加固效果的评价研究还不够深入,特别是缺乏对注浆后固结体形态和分布范围的精准识别研究。注浆后固结体的精准识别的核心是层析反演算法,传统的层析反演算法都依赖于单一初始模型的选择,容易陷入局部最优解,无法实现对注浆后固结体的精准识别。建立了一种基于电磁波CT层析反演过程中目标函数模型求解的遗传算法,并通过数值模拟和现场测试进行了验证。结果表明:①MPGA智能算法增强了算法在全局搜索和局部搜索方面的能力;②MPGA智能算法在注浆后固结体的识别效果优于SGA智能算法,在反演计算过程中具有更高的准确性和稳定性;③MPGA智能算法反演效果显著,能精准识别注浆后固结体的形态和分布范围,对注浆后固结体的识别效果明显优于传统算法ART和SIRT。 展开更多
关键词 深部地基 注浆加固 遗传算法 电磁波CT 层析反演
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基于Transformer模型堤坝渗漏入口精准识别方法研究
13
作者 梁越 赵硕 +4 位作者 喻金桃 许彬 张斌 龚胜勇 舒云林 《岩土工程学报》 北大核心 2026年第1期187-195,共9页
渗漏是堤坝工程面临的主要安全隐患,渗漏入口精确识别与定位对降低堤坝风险至关重要。通过堤坝渗漏入口示踪剂分布及其运移特征模拟数据,训练学习Transformer模型以确定最优参数条件并分析该条件下该模型的预测效果,进一步通过室内模型... 渗漏是堤坝工程面临的主要安全隐患,渗漏入口精确识别与定位对降低堤坝风险至关重要。通过堤坝渗漏入口示踪剂分布及其运移特征模拟数据,训练学习Transformer模型以确定最优参数条件并分析该条件下该模型的预测效果,进一步通过室内模型试验验证该模型的可靠性。研究表明:①当迭代次数达600次时,模型预测的流速最大值相对误差最小,且最大流速值坐标与真实渗漏入口坐标最为接近,预测效果最佳;在此条件下,当数据采集时长为50 s时,模型预测的流速最大值相对偏差最小,预测效果最优。②在最佳迭代次数和数据采集时长条件下,模型预测精度超过95%,渗漏入口大小和渗漏流量的预测值与真实值差异极小,且流速和位置预测相对误差均较低,其中位置预测相对误差低于5%。③将电导率试验采集数据转换为示踪剂浓度并输入至该模型进行流速分布预测,可知该模型能准确定位渗漏入口位置,且流速和渗漏入口坐标的预测平均相对误差均低于10%,进而验证了该模型在渗漏入口定位中的有效性与准确性。相关研究成果可为堤坝渗漏入口精确识别奠定理论基础和提供技术支撑。 展开更多
关键词 堤坝 渗漏入口 Transformer模型 精准识别 室内模型试验
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不同温度循环作用下花岗岩的渗透性
14
作者 余莉 赵琨 +2 位作者 周杰 李沐宸 李皓楠 《河北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期13-21,共9页
为探究高温循环对岩石内部结构的影响,本文开展了不同温度循环作用下花岗岩的渗透性实验,分析了经历不同温度循环处理后岩样孔隙率与渗透率的变化规律,并通过回归分析建立了纵波波速与孔隙率、渗透率之间的关系.结果表明:1)在1~3次热循... 为探究高温循环对岩石内部结构的影响,本文开展了不同温度循环作用下花岗岩的渗透性实验,分析了经历不同温度循环处理后岩样孔隙率与渗透率的变化规律,并通过回归分析建立了纵波波速与孔隙率、渗透率之间的关系.结果表明:1)在1~3次热循环中,花岗岩孔隙率与渗透率均有所降低,且变化服从对数关系;随着循环增加至5~10次,二者下降速率逐渐减缓,该特征为深部地热资源的长期开发提供了有利条件.2)不同温度循环下,花岗岩纵波波速与渗透率、孔隙率均呈现对数关系.随循环次数增加,三者关系由1~3次循环时的对数关系逐渐转变为5~10次循环时的线性关系.因此,可通过测量纵波波速来无损估算花岗岩的孔隙率与渗透率.3)对400℃热循环10次后的花岗岩进行CT扫描与SEM电镜观测发现,孔隙结构中出现碎屑颗粒,表明温度循环作用导致岩石内部结构损伤.该现象揭示了深部地热能开采过程中岩石物理性质劣化的机制,为深部地热资源开发提供了理论依据. 展开更多
关键词 花岗岩 高温循环 物理性质 渗透率 微观结构
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高速列车荷载作用下桩网复合地基土工格栅变形特性研究
15
作者 牛婷婷 霍明英 +1 位作者 孙欣 张智超 《岩土工程学报》 北大核心 2026年第1期65-77,共13页
土工格栅是影响桩网复合地基桩、土荷载分配问题的主要因素之一,但目前对其研究还不够深入,尤其是动态列车荷载作用下。为此建立了相似比为1:5的桩网复合地基模型,以作动器输出的M形波模拟列车动载,开展了格栅动态变形特性研究,揭示了... 土工格栅是影响桩网复合地基桩、土荷载分配问题的主要因素之一,但目前对其研究还不够深入,尤其是动态列车荷载作用下。为此建立了相似比为1:5的桩网复合地基模型,以作动器输出的M形波模拟列车动载,开展了格栅动态变形特性研究,揭示了列车动荷载-土工格栅-碎石-桩之间的相互作用机理。结果表明:列车经过瞬时,路堤中部、路肩下方格栅动应变时程曲线呈“正M”形,边坡处格栅动应变时程曲线呈“倒M”形。振动初始阶段格栅碎石垫层类似于“半刚性平台”,一段时间后格栅碎石垫层类似于“拉膜”。列车高速运行时,路堤中部下方和路肩下方的格栅累积应变随着加载幅值的增加逐渐单调增长;边坡坡脚处格栅累积应变随着加载幅值的增大逐渐减小。 展开更多
关键词 桩网复合地基 高速列车荷载 土工格栅 动应变 累积应变
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半解析CFD-DEM耦合方法研究进展
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作者 许成顺 苏卓林 +1 位作者 徐佳琳 吴昕怡 《土木工程学报》 北大核心 2026年第2期1-19,共19页
流体-颗粒相互作用广泛存在于岩土工程、生物能源与工业过程等领域,CFD-DEM耦合方法因其能同时解析流体连续相与颗粒离散相的动态行为,已成为该类多相系统模拟的主流手段。文章系统综述了CFD-DEM耦合方法,重点聚焦于近年来快速发展的半... 流体-颗粒相互作用广泛存在于岩土工程、生物能源与工业过程等领域,CFD-DEM耦合方法因其能同时解析流体连续相与颗粒离散相的动态行为,已成为该类多相系统模拟的主流手段。文章系统综述了CFD-DEM耦合方法,重点聚焦于近年来快速发展的半解析策略。首先梳理了离散单元法在接触模型与非球形颗粒建模方面的进展;其次对比了全解析、非解析与半解析三类耦合方法的适用条件与技术特点;进而详细评述了基于统计核函数、扩散平滑、双网格及粒子点云等主流半解析算法的原理、优势与局限。最后,针对复杂颗粒形态处理、致密饱和体系模拟、多物理场耦合及机器学习融合等方面的挑战,提出未来研究方向。该文旨在为相关领域研究者提供方法选择与模型开发的参考依据,促进半解析CFD-DEM方法在岩土工程及相关领域的深入应用与发展。 展开更多
关键词 CFD-DEM耦合 半解析方法 流体颗粒相互作用 孔隙场重构
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跨界融新,筑就土木工程学科发展新高度——读刘汉龙院士团队《学科交叉三部曲》有感
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作者 姚仰平 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2026年第1期F0002-F0002,共1页
在科学技术飞速发展、学科边界日益模糊的今天,跨界融合已成为推动创新的核心动力。近期研读中国工程院院士、重庆大学刘汉龙教授团队倾力打造的《学科交叉三部曲》,深深被这套著作中蕴含的学术智慧、创新勇气与时代担当所震撼。三部专... 在科学技术飞速发展、学科边界日益模糊的今天,跨界融合已成为推动创新的核心动力。近期研读中国工程院院士、重庆大学刘汉龙教授团队倾力打造的《学科交叉三部曲》,深深被这套著作中蕴含的学术智慧、创新勇气与时代担当所震撼。三部专著《微生物土力学原理与应用》《能量桩技术原理与应用》《透明土技术原理与应用》紧密衔接、层层递进,构建起“机理透视—方法创生—系统赋能”的完整创新闭环,不仅为岩土工程领域的研究提供了全新范式,更让我对学科交叉的深层价值有了更为深刻的认知。 展开更多
关键词 创新动力 跨界融合 学科交叉 微生物土力学
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评论:加筋废弃钢渣混合土循环剪切性能
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作者 李长冬 《地质科技通报》 北大核心 2026年第1期1-1,共1页
自20世纪50年代末复合材料开始应用于岩土工程领域以来,经过几十年发展,相关加固技术体系已广泛应用于路基、挡土墙等工程,相关技术体系不断完善,为地质灾害防治提供了一定的科技支撑。但传统砂石填料需求量大,对地质环境会造成一定的... 自20世纪50年代末复合材料开始应用于岩土工程领域以来,经过几十年发展,相关加固技术体系已广泛应用于路基、挡土墙等工程,相关技术体系不断完善,为地质灾害防治提供了一定的科技支撑。但传统砂石填料需求量大,对地质环境会造成一定的影响。近年来,在绿色低碳与固废资源化背景下,传统砂石回填与胶结固化材料在资源消耗、生态扰动与碳排放等方面的约束日益凸显,推动稻壳灰和冶金废渣等固废材料逐步进入填筑、回填与地基处理等工程环节。 展开更多
关键词 混合土 复合材料 加固技术 加筋废弃钢渣
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转臂式高速离心机减阻设计及机室流场特性研究
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作者 陈红永 杨鑫 +4 位作者 黎启胜 龚志斌 宋琼 李心耀 尹益辉 《应用力学学报》 北大核心 2026年第1期164-170,共7页
风阻功率是大型转臂式土工离心机驱动功率设计的重要依据,机室流场具有随流、温升、流速高等特点。为降低风阻需对转臂或吊篮采取整流减阻设计。针对两型分别采用转臂整流和整流罩减阻的离心机,开展了基于CFD(computational fluid dynam... 风阻功率是大型转臂式土工离心机驱动功率设计的重要依据,机室流场具有随流、温升、流速高等特点。为降低风阻需对转臂或吊篮采取整流减阻设计。针对两型分别采用转臂整流和整流罩减阻的离心机,开展了基于CFD(computational fluid dynamics)的气动特性仿真,通过优化仿真参数获得离心机高速运行时的机室内部流场流场特性及离心机风阻功率,并通过型线设计对离心机整流罩进行了气动阻力系数优化。研究表明:高速离心机低气压运行时机室下壁面的摩擦阻力矩占主导,高于周向壁面的摩擦阻力矩;吊篮不采用整流罩时,在迎风端面肩部出现了流动分离,压差阻力较大;采用整流罩后,吊篮前缘肩部的分离被削弱,总阻力系数大幅降低。研究表明对于高速离心机开展整流设计是必要的,通过转臂外形设计及整流罩设计,可有效降低风阻功率,更有益于控制机室温升。 展开更多
关键词 转臂式离心机 高速转动 流场 CFD 整流罩
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场地的塑性变形对装配式马蹄形隧道结构地震响应的影响
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作者 江志伟 许成顺 +2 位作者 杜修力 谷音 吴成刚 《岩土工程学报》 北大核心 2026年第2期311-319,共9页
因土体的强非线性特性,场地在震后场伴随着塑性变形响应,可对土体内的地下结构产生额外的荷载作用,但现有的地下结构抗震设计方法却并未考虑此部分作用,可能会给地下结构带来地震安全风险。基于装配式马蹄形隧道结构-场地体系和对应的... 因土体的强非线性特性,场地在震后场伴随着塑性变形响应,可对土体内的地下结构产生额外的荷载作用,但现有的地下结构抗震设计方法却并未考虑此部分作用,可能会给地下结构带来地震安全风险。基于装配式马蹄形隧道结构-场地体系和对应的自由场场地1g振动台模型试验结果,分析了自由场和非自由场场地的塑性变形及其对隧道结构地震响应的影响。结果表明:场地产生塑性变形后,装配式马蹄形隧道结构所受到的土压力分布明显改变,导致结构弯曲内力增大,变形更集中在管片接头处;结构也产生了一定的竖向收缩和水平外扩变形,局部与土体硬接触,导致该区域的土压力集中。因此建议设计时对重要地下结构增加水土静压力为偏载时的计算工况,使结构的承载能力进一步包络可能产生的内力响应。 展开更多
关键词 土的塑性变形 装配式马蹄形隧道结构 1g振动台试验 地下结构抗震 暗挖装配式隧道
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