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月球资源勘查的关键科学与技术问题 被引量：3
1
作者 刘建忠 张圣 +2 位作者 欧阳自远 朱凯 曾学进 《中国矿业》 北大核心 2025年第1期1-8,共8页
月球原位资源利用可以有效降低月球科研站建设成本和运维成本,并提高其自主性,而资源勘查是资源利用的第一步。月面资源勘查是指通过地质、物探、化探、钻探施工,对月球矿产进行系统勘查,查明矿体形态、规模、产状和品位变化情况,以及... 月球原位资源利用可以有效降低月球科研站建设成本和运维成本,并提高其自主性,而资源勘查是资源利用的第一步。月面资源勘查是指通过地质、物探、化探、钻探施工,对月球矿产进行系统勘查,查明矿体形态、规模、产状和品位变化情况,以及矿石的物质组成、矿石质量等参数,计算资源储量并制定开发方案。根据月球资源勘查的研究现状,梳理了目前存在的四个关键科学与技术问题:①月球关键矿产资源如何厘定;②月球成矿物质形成及演化规律尚不明确;③缺少月面资源工艺矿物学相关数据;④尚未有月面资源勘查规范。这四个关键科学技术问题的解决,有助于推动月面资源勘查的发展,为月面原位资源利用的经济和技术可行性评估提供重要支撑。 展开更多
关键词 月球 月球原位资源利用 资源勘查 关键科学技术问题 经济和技术可行性
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深切河谷区水利枢纽地应力分布规律及其与地质特征的相关性 被引量：1
2
作者 张新辉 董志宏 +1 位作者 付平 尹健民 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第9期147-155,共9页
水利枢纽工程区受河谷地形的影响显著,应力场分布复杂。针对东庄水利枢纽工程,采用三维水压致裂法进行地应力测试,结合应力场反演分析,揭示了深切河谷区岩体的应力分布规律,探讨了地质特征对应力场的影响。对比二维水平应力和三维空间... 水利枢纽工程区受河谷地形的影响显著,应力场分布复杂。针对东庄水利枢纽工程,采用三维水压致裂法进行地应力测试,结合应力场反演分析,揭示了深切河谷区岩体的应力分布规律,探讨了地质特征对应力场的影响。对比二维水平应力和三维空间应力特征,空间主应力与水平主应力矢量存在较大的夹角,在地形复杂工程中三维地应力测试更具代表性。泾河河谷区应力场具有明显的分区特征,靠近河谷位置主应力明显偏大,属应力集中区,主应力方向与河谷走向呈大角度相交;而地下厂房区最大主应力与自重应力接近,应力方向主要受西北两侧边坡地形的联合影响,处于应力平稳区。同时,河床底部高程地下水长期连通流动产生溶蚀作用,形成了厂房区底部相对集中的溶孔、溶隙等形迹,为应力释放提供了通道,导致局部应力降低和不均匀分布。 展开更多
关键词 地应力 水利枢纽 水压致裂法 回归反演 深切河谷 地下水溶蚀
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基于颜色空间阈值分割的石英流体包裹体自动识别算法及其软件实现
3
作者 赵毅 谭琦 +2 位作者 郭理想 何跃 刘磊 《中国矿业》 北大核心 2025年第7期306-314,共9页
高纯石英作为半导体、光纤通信和激光技术等高科技产业的关键原材料,其品质直接决定了石英制品的性能和应用效果。其中,石英颗粒内部的微米级流体包裹体不仅影响原料的纯度等级,还对材料熔制过程中产生气泡缺陷具有显著影响。然而,传统... 高纯石英作为半导体、光纤通信和激光技术等高科技产业的关键原材料,其品质直接决定了石英制品的性能和应用效果。其中,石英颗粒内部的微米级流体包裹体不仅影响原料的纯度等级,还对材料熔制过程中产生气泡缺陷具有显著影响。然而,传统方法在量化石英颗粒包裹体含量方面存在效率低、精度不足等问题,难以满足高纯石英原料大规模筛选和精细化评价的需求。为解决上述问题,本研究设计了一种基于颜色空间阈值分割的自动识别算法。通过偏光显微镜捕捉同一视场下石英包裹体油浸片的偏光暗场和透光亮场图片,利用偏光暗场图片中的YCbCr颜色通道范围分割并提取石英颗粒。随后,将透光亮场图片与分割结果叠加,用于识别石英颗粒内部的流体包裹体,并统计其面积占比,实现包裹体特征的量化分析。基于该算法,开发了一套采用B/S架构的软件系统,集成了石英颗粒特征参数提取、流体包裹体占比计算及数据可视化等功能。为验证软件和算法的有效性,本研究设计了不同样本容量下的计算时间和结果稳定性评估实验。结果显示,计算时间随样本容量呈线性增长,样本容量越大,计算时间的波动越明显。在稳定性方面,以石英颗粒像素面积为参考指标,当样本容量超过30组时,粒度分布曲线的中位数和偏度值逐渐趋于收敛。此外,通过对两组包裹体含量差异显著的石英样品进行验证,结果表明,本方法能够准确识别和量化石英内部包裹体的面积占比,与人工观察结果高度一致。本研究为高纯石英的精细化评价与筛选提供了高效、精准的技术解决方案,同时也为其他矿物材料中包裹体的识别与定量分析提供了借鉴。未来工作将结合深度学习技术,进一步提升算法的鲁棒性和泛化能力。 展开更多
关键词 高纯石英 包裹体 图像分割 YCBCR颜色空间 定量分析
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基于原岩随钻振动信号的岩石单轴抗压强度快速预测试验研究
4
作者 刘河清 刘建康 +4 位作者 郝建 郑义宁 肖勇 胡慧 栾学坤 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第8期1700-1710,共11页
为了揭示随钻振动信号与岩石单轴抗压强度之间的响应关系,实现单轴抗压强度的快速感知预测,基于随钻振动信号提出了混合遗传算法优化(GA-BP)的单轴抗压强度人工神经网络快速预测方法。运用傅里叶变换及数学运算提取花岗岩、石灰岩、页... 为了揭示随钻振动信号与岩石单轴抗压强度之间的响应关系,实现单轴抗压强度的快速感知预测,基于随钻振动信号提出了混合遗传算法优化(GA-BP)的单轴抗压强度人工神经网络快速预测方法。运用傅里叶变换及数学运算提取花岗岩、石灰岩、页岩、砂岩和煤5种原岩(煤)振动信号时域、频域的特征值,构建不同神经网络预测模型并分析比较各模型的预测性能。研究结果表明:经遗传算法优化的GA-BP神经网络模型决定系数R2为0.778,较之BP神经网络模型提升了9.4%;构建的模型对于单轴抗压强度有着较好的预测能力,所用方法为岩石力学参数快速获取技术的智能化和自动化发展提供了新的技术路径。 展开更多
关键词 随钻振动信号 单轴抗压强度 时域、频域特征 神经网络
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基于相对误差的岩石抗剪强度参数估计方法
5
作者 李斌 苟淦昊 +3 位作者 张敏 顾鑫 高尚 毛龙敏 《化工矿物与加工》 2025年第10期66-73,共8页
最小二乘法是在岩石三轴压缩试验条件下估计抗剪强度参数的常规方法,该方法存在无法对相对误差和莫尔圆进行有效约束的局限性。为此,本文在摩尔应力空间中指出了岩石抗剪强度参数估计的目标,以莫尔圆半径相对误差的平方和构造目标函数,... 最小二乘法是在岩石三轴压缩试验条件下估计抗剪强度参数的常规方法,该方法存在无法对相对误差和莫尔圆进行有效约束的局限性。为此,本文在摩尔应力空间中指出了岩石抗剪强度参数估计的目标,以莫尔圆半径相对误差的平方和构造目标函数,提出了岩石抗剪强度参数相对误差最小二乘估计方法;定义了莫尔圆贴近度的概念,用于检验岩石抗剪强度参数估计值的合理性;同时提出以单轴抗压强度的相对误差作为间接指标来表征抗剪强度参数估计值与理论值的一致性,并用多种岩石的三轴试验数据进行适用性验证。结果表明:相对误差最小二乘法计算的莫尔圆贴近度均方根和单轴抗压强度相对误差均小于传统最小二乘法,该方法提升了对莫尔圆的修正性能,提高了对岩石抗剪强度参数的估计精度。 展开更多
关键词 抗剪强度 最小二乘法 相对误差 莫尔圆 三轴压缩试验 参数估计
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岩爆预测的非对称变权云模型及应用 被引量：3
6
作者 贺振祥 柯丽华 +4 位作者 姚囝 张光权 王其虎 胡南燕 黄兆云 《中国矿业》 北大核心 2025年第1期192-199,共8页
为提高岩爆等级预测的精度和可靠性,提出了岩爆预测的非对称变权云模型。考虑岩爆烈度等级预测指标内涵差异及相互关联,采用文献调研法和频次统计法,选取脆性系数、应力系数、弹性变形能指数、岩体完整性系数,构建了岩爆预测指标体系。... 为提高岩爆等级预测的精度和可靠性,提出了岩爆预测的非对称变权云模型。考虑岩爆烈度等级预测指标内涵差异及相互关联,采用文献调研法和频次统计法,选取脆性系数、应力系数、弹性变形能指数、岩体完整性系数,构建了岩爆预测指标体系。基于博弈论和变权思想,充分利用岩爆对象属性特征信息差异和专家对工程条件复杂多变性的识别与判断信息,采用模糊层次分析法、反熵权法和云模型方法,建立了岩爆预测的非对称变权云模型,减少了岩爆预测权重计算的主观随意性,客观地反映了岩爆对象属性特征差异对变权计算的影响,有效描述岩爆预测等级边界处微小变化的随机不确定性、模糊不确定性及其边缘区间单边界的特征信息,也提高了岩爆烈度等级预测结果的可靠性和精度。将该模型应用于20组国内外岩爆实例,预测准确率达90%,均高于熵权-云模型、改进CRITIC-多维云模型和RSTOPSIS法的预测结果,验证了模型的合理性与可靠性。本文模型的建立为客观反映岩爆工程实际情况和提高岩爆烈度等级预测结果的可靠性和精度提供方法路径。 展开更多
关键词 岩爆预测 博弈论 变权理论 模糊层次分析法 反熵权法 非对称云模型
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超临界CO_(2)-盐水对页岩拉伸断裂行为影响 被引量：2
7
作者 邱仁怡 张广清 +2 位作者 郑学林 罗森林 周大伟 《中国矿业》 北大核心 2025年第5期246-256,共11页
页岩渗透率极低,能作为CO_(2)地质埋存的盖层。CO_(2)-地层流体长期作用下页岩力学性质发生变化,直接影响页岩盖层的密封性。基于此,为研究超临界CO_(2)-盐水长时间作用对页岩拉伸断裂特征影响,采用超临界CO_(2)-盐水在110℃、30 MPa条... 页岩渗透率极低,能作为CO_(2)地质埋存的盖层。CO_(2)-地层流体长期作用下页岩力学性质发生变化,直接影响页岩盖层的密封性。基于此,为研究超临界CO_(2)-盐水长时间作用对页岩拉伸断裂特征影响,采用超临界CO_(2)-盐水在110℃、30 MPa条件下对龙马溪页岩分别饱和15 d和30 d,并开展了超临界CO_(2)-盐水饱和前后页岩巴西劈裂测试。同时,结合声发射(AE)和数字图像相关(DIC)技术实时监测了页岩连续变形及断裂过程。研究结果表明:超临界CO_(2)-盐水作用引起的非均匀损伤易诱导页岩发生多次局部断裂,表现为加载过程中出现大量离散的点状或条带状应变集中区;随着超临界CO_(2)-盐水饱和时间增加,页岩的剪切断裂现象明显增加,断裂模式逐渐由拉伸断裂主导向拉伸-剪切混合断裂转变;超临界CO_(2)-盐水作用增加了页岩裂缝复杂程度,裂缝形态由单一平直裂缝变为弯曲裂缝带;超临界CO_(2)-盐水饱和后页岩中产生溶蚀孔隙和微裂缝、黏土和有机质膨胀等微观结构的变化直接导致拉伸断裂性质发生显著弱化,且饱和时间越长降低幅度越大。与干燥页岩相比,超临界CO_(2)-盐水饱和15 d和30 d的页岩抗拉强度降低40.18%和48.21%,起裂应力降低17.72%和37.99%,损伤应力降低35.54%和58.36%。相关研究成果明确了超临界CO_(2)-盐水长期作用对页岩拉伸断裂性质的弱化规律,可为页岩CO_(2)地质埋存设计提供依据。 展开更多
关键词 超临界CO_(2) 页岩 拉伸断裂 巴西劈裂 CO_(2)地质埋存
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铜尾矿资源化利用现状:技术、问题和挑战 被引量：2
8
作者 潘美晨 穆攀攀 张晓光 《中国矿业》 北大核心 2025年第7期42-55,共14页
铜尾矿作为铜矿选冶过程的主要固体废弃物,年产生量逾亿吨且综合利用率长期处于低位,其大规模堆存不仅侵占土地、引发地质灾害,还导致重金属迁移等环境风险。同时,尾矿中残留的铜等有价组分的利用率严重不足,造成资源浪费。为实现铜尾... 铜尾矿作为铜矿选冶过程的主要固体废弃物,年产生量逾亿吨且综合利用率长期处于低位,其大规模堆存不仅侵占土地、引发地质灾害,还导致重金属迁移等环境风险。同时,尾矿中残留的铜等有价组分的利用率严重不足,造成资源浪费。为实现铜尾矿的资源化与无害化,系统分析了铜尾矿资源化利用的技术现状、关键问题及未来发展方向,总结当前主要资源化路径,主要分为四类:有价元素回收(Cu、S、Fe等金属提取)、大宗建材制备(免烧砖/蒸压砖、水泥掺合料、微晶玻璃等)、生态修复材料(土壤改良剂、复垦基质)及井下充填材料。近年来,相关技术取得显著进展:通过生物浸出-浮选联合工艺将铜回收率提升至85%以上;基于多固废协同活化机制制备的混凝土抗压强度达38 MPa;多孔陶瓷材料孔隙率调控精度突破±5%;生态修复方面,胶凝固化技术使填充体强度≥2 MPa。然而,铜尾矿深度利用面临三大瓶颈:(1)复杂组分(如氧化铝/二氧化硅)分离困难;(2)伴生有害元素(As/Cd/Pb)脱除效率低;(3)高值化产品开发不足。未来需重点突破矿物解离-组分分离协同强化技术,开发固废基超高性能混凝土等新型建材,构建“井下充填-建材生产-稀贵金属提取”多级利用模式。但需应对矿物赋存特性解析、浸出过程次生污染控制及政策标准缺失(如再生建材认证体系)等核心挑战,以实现环境效益与资源价值的协同优化,为矿业可持续发展提供重要突破口。 展开更多
关键词 铜尾矿 有价元素 建材 生态修复 充填材料
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不同岩性及含水率的岩石声波传播规律试验研究 被引量：54
9
作者 陈旭 俞缙 +3 位作者 李宏 蔡燕燕 张亚洲 穆康 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期2527-2533,共7页
利用智能声波仪对红砂岩、大理岩和花岗岩试样在干燥及饱和条件下进行了声波纵波透射试验,研究声波在岩石中传播的速度特征,同时利用傅里叶变换及小波变换研究声波在岩石中传播的波形、波幅衰减规律、波谱特征。结果表明:(1)红砂岩、大... 利用智能声波仪对红砂岩、大理岩和花岗岩试样在干燥及饱和条件下进行了声波纵波透射试验,研究声波在岩石中传播的速度特征,同时利用傅里叶变换及小波变换研究声波在岩石中传播的波形、波幅衰减规律、波谱特征。结果表明:(1)红砂岩、大理岩和花岗岩在饱和状态下的纵波波速比其在干燥状态下略高。(2)岩石纵波速度受到岩石的致密程度、孔隙度、密度及硬度的影响。(3)在同样的激发信号下,饱水的砂岩、大理岩、花岗岩岩样声波信号能量集中在低频部分较多,而干燥岩样声波信号能量集中在高频部分较多。(4)饱水的3种岩样声波信号能量衰减较快,尾波不发育;干燥的3种岩样声波信号能量衰减较慢,尾波较发育。(5)穿过岩石的声波信号的波速、波形的时域特征、频域特征及时-频域特征能在一定程度上反映出岩石内部的孔隙及微裂隙的发育情况和岩石含水情况等特征。 展开更多
关键词 岩石力学 声波 频谱 傅里叶变换 小波变换
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岩质边坡爆破振动速度高程效应 被引量：92
10
作者 蒋楠 周传波 +2 位作者 平雯 徐星 路世伟 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期237-243,共7页
基于量纲分析理论,分析影响边坡爆破振动速度相关物理量,推导改进考虑高程影响的爆破振动速度衰减经验公式。结合大冶铁矿东露天采场狮子山北帮边坡挂帮矿开采工程实际,建立简化模型计算分析并通过现场实测数据进行验证。采用已验证模... 基于量纲分析理论,分析影响边坡爆破振动速度相关物理量,推导改进考虑高程影响的爆破振动速度衰减经验公式。结合大冶铁矿东露天采场狮子山北帮边坡挂帮矿开采工程实际,建立简化模型计算分析并通过现场实测数据进行验证。采用已验证模型及参数,分别建立不同坡度边坡(坡角依次为15°,30°,45°和60°)爆破振动数值模型模拟计算,研究高程效应对爆破振动速度衰减的影响。计算分析结果表明:对于同一边坡坡体内同一水平监测点,高程作用对边坡振动速度的放大效应明显,并主要以垂直方向振动速度放大为主;对于同一边坡坡面监测点,随着水平距离、高程差的增大,爆破振动速度以衰减趋势为主导,放大效应不够明显;对于不同坡度边坡,在同一水平处各坡面监测点爆破振动速度随着边坡坡度增加以衰减为主,但存在高程放大效应占主导的现象;对比分析结果说明基于量纲分析改进的经验公式能够对边坡爆破振动速度高程的影响进行更好地修正。 展开更多
关键词 岩质边坡 爆破振动 高程效应 量纲分析 数值模拟
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岩石粘弹塑性模型的研究 被引量：43
11
作者 韦立德 徐卫亚 +1 位作者 朱珍德 邵建富 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期583-586,共4页
根据岩石粘聚力在流变中的作用提出了新的流变机理,建立了新的一维粘弹塑性本构模型,推导了相应的一维蠕变本构关系和相应的一维松弛本构关系,并对蠕变实验结果进行了模拟,结果表明该模型能够反映岩石流变的全过程和模拟岩石蠕变中的第... 根据岩石粘聚力在流变中的作用提出了新的流变机理,建立了新的一维粘弹塑性本构模型,推导了相应的一维蠕变本构关系和相应的一维松弛本构关系,并对蠕变实验结果进行了模拟,结果表明该模型能够反映岩石流变的全过程和模拟岩石蠕变中的第三蠕变,可以避免建模中的模型识别过程,反映岩石流变的机理,物理意义明确,适用范围广。实验证明该模型是合理的。 展开更多
关键词 粘弹塑性模型 岩石 流变机理 本构模型 粘聚力 蠕变
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静态破碎的物理与数值试验 被引量：41
12
作者 唐烈先 唐春安 +2 位作者 唐世斌 崔英浩 宋力 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期437-441,共5页
本文对静态破碎剂作用下混凝土模型的破坏过程进行了物理和数值模拟试验,试验研究结果表明,单孔方形混凝土模型裂纹的扩展和破坏不是通常认为的像开采中的大理石破坏那样:第一条裂纹产生以后,在其对称连线上产生第二条裂纹,而是以三条... 本文对静态破碎剂作用下混凝土模型的破坏过程进行了物理和数值模拟试验,试验研究结果表明,单孔方形混凝土模型裂纹的扩展和破坏不是通常认为的像开采中的大理石破坏那样:第一条裂纹产生以后,在其对称连线上产生第二条裂纹,而是以三条主裂纹的形式破坏。并用数值模拟的方法再现了在静态破碎剂作用下,这三条主裂纹的萌生、扩展到最后的失稳扩展过程。 展开更多
关键词 静态破碎 物理试验 数值模拟 主裂纹
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高应变率条件下三峡工程花岗岩动力特性的试验研究 被引量：35
13
作者 李刚 陈正汉 +1 位作者 谢云 祝文化 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1833-1840,共8页
采取多种措施改进了分离式Hopkinson压杆试验技术,用改进的设备对三峡坝址处的花岗岩进行了大量的动态单轴压缩试验和劈裂试验,发现该岩石具有明显的应变率效应,其动态压缩破坏呈3种形态:边缘崩落、留心破坏、完全破坏;探讨了相应的破... 采取多种措施改进了分离式Hopkinson压杆试验技术,用改进的设备对三峡坝址处的花岗岩进行了大量的动态单轴压缩试验和劈裂试验,发现该岩石具有明显的应变率效应,其动态压缩破坏呈3种形态:边缘崩落、留心破坏、完全破坏;探讨了相应的破坏机制;分析了应变率对动态弹性模量和动态抗压强度的影响;以Hoek-Brown破坏准则为基础建立了相应的动态破坏准则。 展开更多
关键词 岩石动力特性 分离式HOPKINSON压杆 高应变率 动态压缩试验 动态劈裂试验 动态破坏准则
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中高温三轴应力下鲁灰花岗岩热破裂声发射特征的试验研究 被引量：23
14
作者 武晋文 赵阳升 +3 位作者 万志军 董付科 冯子军 李义 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期3331-3336,共6页
在中高温三轴应力作用下岩石内部物理化学性质和结构特性将发生变化,随着岩石内部结构的变化会引发一系列的声发射现象。通过试验研究了大试件花岗岩在三轴压力状态下声发射随温度的变化规律。试验研究表明:①随着温度升高,岩石的声发... 在中高温三轴应力作用下岩石内部物理化学性质和结构特性将发生变化,随着岩石内部结构的变化会引发一系列的声发射现象。通过试验研究了大试件花岗岩在三轴压力状态下声发射随温度的变化规律。试验研究表明:①随着温度升高,岩石的声发射现象是间断发生的;②花岗岩存在一个开始发生热破裂的门槛值温度,其值为120℃左右;③试验温度范围内花岗岩热破裂的声发射现象可分为5个阶段,即岩石原生裂隙整合阶段、热破裂前声发射静默阶段、热破裂声发射阶段、大规模热破裂后声发射静默阶段、二次热破裂开始阶段。 展开更多
关键词 中高温 三轴应力 花岗岩 热破裂 声发射
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地下结构渗漏水病害特征统计分析 被引量：1
15
作者 张连卫 韩玉珍 +1 位作者 华福才 李旭 《中国矿业》 北大核心 2025年第6期253-261,共9页
为探究隧道渗漏水病害分布特征及其与工法的关联性,本文基于某市地铁运营隧道实测数据,系统开展了结构性渗漏水病害的统计分析与对比研究,旨在揭示不同施工条件下隧道渗漏水分布规律的差异性,为隧道结构健康评估与维护决策提供依据。研... 为探究隧道渗漏水病害分布特征及其与工法的关联性,本文基于某市地铁运营隧道实测数据,系统开展了结构性渗漏水病害的统计分析与对比研究,旨在揭示不同施工条件下隧道渗漏水分布规律的差异性,为隧道结构健康评估与维护决策提供依据。研究采集了明挖法隧道、暗挖法隧道及盾构法隧道共计1万余处渗漏水样本,涵盖渗漏水类型、渗漏缝隙宽度及工法等多维度数据,通过频数统计,分析渗漏水类型构成特征、缝宽分布形态及其与工法的关联性。研究结果表明:①在病害类型方面,明挖法隧道与暗挖法隧道渗漏水病害类型构成相似,均以三缝渗漏(施工缝渗漏、变形缝渗漏及局部裂缝渗漏)为主,明挖法隧道与暗挖法隧道的三缝渗漏占比分别为94.60%、96.28%;盾构法隧道渗漏类型则呈现明显差异,盾构管片接缝渗漏与孔洞渗漏为主要类型,合计占比79.84%;②在缝宽分布方面,施工缝渗漏与裂缝渗漏宽度值主要分布在(0.2~1.5]mm区间,频次峰值出现在(0.4~0.7]mm段,该范围施工缝渗漏与裂缝渗漏占比分别为71.77%与76.44%;工法对缝宽分布无显著影响;③基于统计结果,以工法为父节点,渗漏水类型、渗漏水裂缝宽度等级和施工缝宽度等级为子节点,建立了简化的工法-渗漏水类型-渗漏水宽度等级的贝叶斯网络,可用于渗漏水病害的推理计算。研究证实不同施工工艺导致的衬砌结构特性差异是渗漏水病害类型与形态分异的重要原因。研究成果可为地铁隧道渗漏水防治提供工艺优化方向,指导病害防控重点布局,对病害风险分级和维护资源分配具有实用价值。 展开更多
关键词 地下结构 隧道 结构病害 渗漏水 统计特征
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水压致裂应力测量数据分析——对瞬时关闭压力p_s的常用判读方法讨论 被引量：44
16
作者 丰成君 陈群策 +3 位作者 吴满路 赵金生 李国歧 安其美 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期2149-2159,共11页
在水压致裂应力测量压裂特征参数中,瞬时关闭压力ps是重要的研究内容,因为它不仅直接代表最小水平主应力,而且在计算最大水平主应力时,该值又是重要的参数。ps判读的准确性和可靠性直接关系到水压致裂应力测量结果的可靠性与精度。结合... 在水压致裂应力测量压裂特征参数中,瞬时关闭压力ps是重要的研究内容,因为它不仅直接代表最小水平主应力,而且在计算最大水平主应力时,该值又是重要的参数。ps判读的准确性和可靠性直接关系到水压致裂应力测量结果的可靠性与精度。结合3个典型的水压致裂测试曲线,分析了单切线法、dp/dt方法、马斯卡特方法和dT/dP法4种常用判读关闭压力方法的取值特点和适用性。结果表明,该4种判读方法对于不同形态的水压致裂测试曲线不具有普遍适用性,因此,对不同形态的水压致裂测试曲线进行判读关闭压力时,所选取的判读方法也不同。对于岩石完整、原生裂隙及节理不发育、岩石结构致密的水压致裂压裂段,应选取以上4种方法中2种或2种以上方法进行判读瞬时关闭压力值;对于岩石完整性差、原生裂隙及节理较发育、岩石结构较破碎的水压致裂压裂段,为取得比较可靠有效的关闭压力值,建议用单切线法计算机自动取值和dp/dt方法所取的关闭压力值。 展开更多
关键词 水压致裂 应力测量 瞬时关闭压力
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高压压水试验在深钻孔中的应用 被引量：36
17
作者 殷黎明 杨春和 +1 位作者 罗超文 王贵宾 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1692-1694,共3页
常规压水试验一般按三级压力、五个阶段进行。三级压力一般分别为0.3,0.6,1MPa。但对于水库大坝、深埋地下工程等水头很高的工程而言,常规压水试验结果不能反映实际水头压力作用下岩体的渗透特性。试验在某花岗岩地区500m深孔中进行,因... 常规压水试验一般按三级压力、五个阶段进行。三级压力一般分别为0.3,0.6,1MPa。但对于水库大坝、深埋地下工程等水头很高的工程而言,常规压水试验结果不能反映实际水头压力作用下岩体的渗透特性。试验在某花岗岩地区500m深孔中进行,因此选定压力阶段为2,4,6MPa。试验段长度取为6.5m,钻孔中共取21个典型区段进行高压压水试验,试验结果表明,高压压水试验能很好地反映岩体透水性的变化规律。该地区属低渗透岩体,因此在该地下工程灌浆处理裂隙岩体时最小灌浆压力值应不小于5MPa。 展开更多
关键词 高压压水试验 透水率 渗透系数 水力劈裂
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大型堆积体原位直剪试验研究及三维稳定性分析 被引量：15
18
作者 杨继红 董金玉 +2 位作者 刘汉东 黄志全 姜彤 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期392-396,共5页
通过对一大型堆积体边坡进行原位直剪试验,发现剪切过程中部分位于剪切面上的超粒径颗粒被剪断或棱角处发生破碎,造成剪切位移有"跳跃"和剪切力突变现象;由于含石量的不同,堆积体内部剪切面起伏差大于基-覆界面剪切面起伏差;... 通过对一大型堆积体边坡进行原位直剪试验,发现剪切过程中部分位于剪切面上的超粒径颗粒被剪断或棱角处发生破碎,造成剪切位移有"跳跃"和剪切力突变现象;由于含石量的不同,堆积体内部剪切面起伏差大于基-覆界面剪切面起伏差;在堆积体内部直剪试验曲线中,剪应力达到最大值后进入塑性屈服阶段,基-覆界面处直剪试验曲线在达到峰值之后有一定的应力降,表现出一定的应变软化特性;基-覆界面的抗剪强度明显低于堆积体内部的抗剪强度。在对堆积体抗剪强度参数研究的基础上,考虑堆积体边坡的三维空间效应,采用有限差分强度折减法对其在自然状态、正常蓄水位、正常蓄水位+地震等工况下进行了三维稳定性分析评价,并得到了不同工况下堆积体边坡潜在三维滑体的空间轮廓。 展开更多
关键词 堆积体边坡 原位直剪试验 三维稳定性分析 基-覆界面 潜在滑动面 强度折减法
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高温后粗砂岩常规三轴压缩条件下力学特性试验研究 被引量：51
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作者 尹光志 李小双 赵洪宝 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期598-604,共7页
通过在MTS815.03电液伺服岩石力学试验机上对焦作方庄煤矿煤层顶板粗砂岩进行高温后常规三轴压缩试验,基于试验结果研究不同温度作用后常规三向压缩条件下粗砂岩宏观力学特性,分析粗砂岩强度、平均模量、黏聚力、内摩擦角和极限应变与... 通过在MTS815.03电液伺服岩石力学试验机上对焦作方庄煤矿煤层顶板粗砂岩进行高温后常规三轴压缩试验,基于试验结果研究不同温度作用后常规三向压缩条件下粗砂岩宏观力学特性,分析粗砂岩强度、平均模量、黏聚力、内摩擦角和极限应变与温度的关系;同时对粗砂岩强度、平均模量与围压关系进行探讨。研究结果表明,围压一定,温度为25℃～300℃时,随着温度的升高,试样的强度、平均模量、黏聚力、内摩擦角均逐渐增大,而变形模量有所降低。高温产生的热应力起到容纳变形和裂隙闭合作用,砂岩试件部分原生裂隙逐渐愈合,裂隙数量减少,密实程度提高,矿物颗粒间接触关系得到改善,摩擦特性得以增强;超过300℃以后,随着温度的升高,粗砂岩试样的强度、平均模量、黏聚力、内摩擦角均有所减小,而峰值变形逐渐增大,由高温引起的粗砂岩矿物颗粒的不同热膨胀率导致跨颗粒边界的热膨胀不协调,从而产生结构热应力使试样内部产生微裂隙,试样承载能力和抗变形能力减弱。而围压对粗砂岩的力学性质起到改善和强化作用,当温度一定时,随着围压的升高,粗砂岩试件强度、平均模量、黏聚力、内摩擦角均逐渐增大。 展开更多
关键词 岩石力学 宏观力学特性 高温 常规三轴压缩试验 粗砂岩 围压
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岩块波速–应力关系及其卸荷效应 被引量：20
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作者 陈祥 孙进忠 +2 位作者 谭朝爽 张杰坤 许兆义 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期757-761,共5页
当岩块从原有的地质环境中取出时,它在原位岩体中受到的应力将被解除,其物理力学性质亦会发生变化,从而产生卸荷效应。通过自行设计的岩块波速–应力试验,研究了岩块的波速–应力关系。研究发现:波速–应力关系曲线可以较清楚地反映出... 当岩块从原有的地质环境中取出时,它在原位岩体中受到的应力将被解除,其物理力学性质亦会发生变化,从而产生卸荷效应。通过自行设计的岩块波速–应力试验,研究了岩块的波速–应力关系。研究发现:波速–应力关系曲线可以较清楚地反映出岩石受荷过程中体积变形的3个阶段;波速–应力关系曲线基本上以σ=σc=(1/4～1/3)Rc为界,当σ<σc时,岩样波速随应力增大迅速增加,波速–应力关系符合幂函数曲线,当σ>σc时,岩样波速逐渐达到峰值,随后迅速下降,波速–应力关系符合二次函数曲线;波速–应力试验过程中,当应力增加到岩样在原位状态下同试验加荷方向下所受的应力时,波速增加速度急剧变缓。根据岩块的波速–应力关系提出了岩样的卸荷指标,并将其定义为岩块在原位所受应力对应的波速与未受荷时的波速之比,通过试验和计算得到黄岛地下水封石油洞库场区片麻岩和闪长岩的卸荷指标分别为1.13和1.08。 展开更多
关键词 岩块 卸荷效应 波速–应力关系 卸荷指标
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