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Changes of nutrients and microbial communities in recovery process of abandoned rare earth tailings

Pedosphere 2024年第4期34卷 826-836页

作者： Bing ZHANG Junli WU Mengyuan HUANG Yan ZHANG Jin ZHAO Chuntao HE Zhongyi YANG School of Environmental Science and Engineering Sun Yat-sen UniversityGuangzhou 510006China School of Life Sciences Sun Yat-sen UniversityGuangzhou 510275China School of Agriculture State Key Laboratory for BiocontrolShenzhen Campus of Sun Yat-sen UniversitySun Yat-sen UniversityShenzhen 518107China

Rare earth element(REE)mining has wrought severe ecosystem destruction,particularly in the loss of carbon(C),nitrogen(N),and phosphorus(P).Furthermore,its effects on nutrient recovery characteristics and associated microbial abundance are still poorly *** this study,an investigation was conducted to determine C,N,and P recovery patterns and microbial communities in abandoned REE mining tailings with different abandoned durations of 1.5(1.5-Y),7(7-Y),10(10-Y),and 14(14-Y)years and at an unmined site(the control group)in Jiangxi Province,*** tailing delamination at each site was investigated in 0–15(layer 1)and 15–30(layer 2)cm tailing *** the abandoned duration of REE tailings,C and P in layer 1 continued to recover from 1.62 to 8.51 g kg^(-1) and from 0.71 to 1.94 g kg^(-1),respectively;N losses of 0.60 and 0.22 g kg^(-1) occurred at the 1.5-Y and 10-Y sites,while N in layer 1 slightly increased at the 14-Y ***,Methylosinus,Bradyrhizobium,Pseudomonas,and Azospirillum were dominant bacteria at the 14-Y site and in the *** relative abundances of N-fixing bacteria Mesorhizobium(32.94%),Sinorhizobium(0.24%),Frankia(0.71%),and Burkholderia(2.38%)at the 14-Y site were 1.33–3.97 times those in the control(24.19%,0.18%,0.32%and 0.60%,respectively),which was helpful for tailing N *** the 14-Y site,Tylospora(50.24%),Luellia(11.02%),Tomentella(6.94%),and Chaetomium(4.34%)were the dominant fungal genera,while Tylospora(56.93%),Suillus(11.45%),and Penicillium(6.78%)predominated in the *** relative abundance of the P-dissolving fungus Aspergillus at the 14-Y site(0.42%)was 4.2 times that in the control(0.1%),which may lead to the improved tailing P *** the 14-Y site,woody plants such as Pinus massoniana and native pioneering herbs and ferns such as Dicranopteris dichotoma and Nephrolepis auriculata probably invaded from adjacent *** study unraveled the natural restoration of plant and micro

关键词： abandoned duration mining tailing N-fixing bacteria nutrient recovery P-solubilizing fungi rare earth element

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盾构隧道结构响应特征及接缝刚度分析

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岩土力学 2024年第S1期45卷 485-495页

作者：王小刚杨建平陈卫忠李慧中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室中国科学院大学

掌握运营期水下盾构隧道的结构响应规律是研究隧道整体稳定性的重要组成部分。基于武汉长江隧道健康监测系统，获得了隧道结构一年（2022年4月-2023年4月）的应变和接缝监测数据，研究对比了江中断面和岸上断面的应变与接缝开度的响应... 详细信息

掌握运营期水下盾构隧道的结构响应规律是研究隧道整体稳定性的重要组成部分。基于武汉长江隧道健康监测系统，获得了隧道结构一年（2022年4月-2023年4月）的应变和接缝监测数据，研究对比了江中断面和岸上断面的应变与接缝开度的响应规律及其差异，提出了一种计算管片环缝法向刚度的方法。研究结果表明：（1）岸上断面的管片应变、接缝张开度的平均年度幅值均显著大于江中段断面；（2）温度对岸上断面管片的应变和接缝开度影响大于江中断面；（3）管片环缝应力-张开度曲线与岩石结构面压缩荷载-位移曲线类似，不同测点位置的应力-张开度曲线差异显著；多个测点的平均法向刚度在其张开阶段和闭合阶段比较近似，但是江中断面的环缝法向刚度明显大于岸上断面。

关键词：盾构隧道管片应变管片接缝接缝刚度

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A Study on the Genetic Dynamics and Development Characteristics of Granitic Rock Avalanches in the Northern Qinling Mountains， China

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Journal of Earth Science 2024年

作者： Yan Lyu Ruixia Ma Zuopeng Wang Jianbing Peng Tianzhuo Gu College of Geological Engineering and Geomatics， Chang'an University Institute of Geosafety， China University of Geosciences Beijing

Massive granitic rock avalanches are extensively developed in the middle section of the northern Qinling Mountains (NQM)， China. The current consensus is that their formation could have been connected with seismic events that occurred in the NQM. However， there is a lack of systematic discussion on the genetic dynamics of these rock avalanches. Hence， taking Earth system scientific research as a starting point， this paper systematically summarizes and discusses development characteristics， formation times and genetic dynamic mechanisms of granitic rock avalanches in the NQM based on geological investigations， high-precision remote sensing interpretations， geomorphological dating， geophysical exploration， and a large-scale shaking table model test. We identified 53 granitic rock avalanches in this area， with a single collapse area ranging from 0.01×106to 1.71×106m2. Their development time can be divided into six stages， namely， 107297～106289 years BP， 11870-11950 years BP， 11666～10279 years BP， 2260-2320 years BP， 1788-1925 years BP， and 1392～1661 years BP， which were closely related to multiple prehistoric or ancient earthquakes. We suggest that long-term coupling of internal and external earth dynamics was responsible for the granitic rock avalanches in the NQM; the internal dynamics were mainly related to subduction， collision and extrusion of different plates under the Qinling terrane， leading to the formation and tectonic uplift of the Qinling orogenic belt; and the external dynamics were closely associated with climate changes resulting in mountain denudation， freeze-thaw cycles and isostatic balance uplift. In this process， the formation and evolution of the Qinling orogenic belt play a geohazard-pregnant role， structural planes， including faults and joints， play a geohazard-controlled role， and earthquakes play a geohazard-induced role， which jointly results in the occurrence of large-scale granitic rock avalanches in the NQM. This research can not only decip

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红层判识及其科学研究意义：从岩表特征模糊区分到地质基因定量判定

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地球科学 2024年

作者：周翠英廖进刘镇中山大学土木工程学院中山大学广东省重大基础设施安全工程技术研究中心

红层是岩石圈层具有代表性的沉积地层之一。其分布之广，厚度之大，沉积之典型、地貌之完整，实属罕见。同时又是中华文明与文化传承的重要载体。长期以来，是地质、工程、生态与材料等领域关注的热点之一。但是，自1835年英国工程师和1... 详细信息

红层是岩石圈层具有代表性的沉积地层之一。其分布之广，厚度之大，沉积之典型、地貌之完整，实属罕见。同时又是中华文明与文化传承的重要载体。长期以来，是地质、工程、生态与材料等领域关注的热点之一。但是，自1835年英国工程师和1925年李四光先生提出红层概念以来，至今尚未达成统一认识，缺乏较为系统的对红层判识及其科学意义的归纳总结，约束了对红层的全面认识，难以满足红层科学发展的需要（目的与意义）。为此，本文较为系统地回顾了红层判识的岩表特征模糊区分、地貌颜色明确辨别、地层规律定性识别与地质基因定量判定等四个阶段的主要历程，归纳总结了不同阶段红层判识的科学意义，讨论了地质演化关联、对象范畴扩展与材料属性模型等红层判识趋势及其主要发展方向，在此基础上，提出红层判识的价值与展望。

关键词：红层地质基因定量判识范畴扩展科学意义

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某引水隧洞大变形缓冲层支护方案设计参数优化研究

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岩土力学 2024年第10期45卷 3117-3129页

作者：舒晓云田洪铭陈卫忠朱珍德杨帆田云张朝轩张韬中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071 河海大学土木与交通学院江苏南京210024 绍兴文理学院岩石力学与地质灾害浙江省重点实验室浙江绍兴312000 中水北方勘测设计研究有限责任公司天津300222

高地应力软岩隧道围岩变形具有显著的时效特性,容易引起运营期隧道衬砌结构开裂和破坏。以新疆某引水隧洞泥岩大变形段为背景,提出在初期支护与二次衬砌之间设置高压缩缓冲层的支护方案,以保证隧洞在运营期安全。首先针对现有缓冲层支... 详细信息

高地应力软岩隧道围岩变形具有显著的时效特性,容易引起运营期隧道衬砌结构开裂和破坏。以新疆某引水隧洞泥岩大变形段为背景,提出在初期支护与二次衬砌之间设置高压缩缓冲层的支护方案,以保证隧洞在运营期安全。首先针对现有缓冲层支护方案,开展了支护结构受力的现场监测与分析,然后采用数值仿真方法对缓冲层支护方案进行了参数优化,最后将优化后方案与原方案的支护效果进行了对比分析。(1)现有支护方案的监测结果表明:当现场安装密度为90~100 kg/m~3的5 cm聚乙烯缓冲层后,缓冲层易进入压密阶段,围岩形变压力达到0.36 MPa,衬砌受力仍具有非均匀性,缓冲层材料和厚度还有可优化的空间。(2)缓冲层支护参数优化表明:缓冲层平台应力偏大会导致其难以被压缩而降低吸能效果,偏小将难以有效限制围岩变形,两者都会造成缓冲层对围岩形变能的吸收不足,衬砌的安全性较低。随着缓冲层厚度的增加,衬砌破坏程度逐渐减小,但减小幅度逐渐减弱。对于本工程而言,当平台应力为0.5 MPa,压缩率≥0.6,厚度为10 cm时,缓冲层支护效果最佳。(3)对比分析表明:相比于原缓冲层支护方案,优化后的缓冲层支护将使得衬砌最大主应力减小了20%~30%,缓解衬砌的应力集中程度,可保障隧道支护结构的长期稳定。

关键词：时效变形隧道支护缓冲层数值模拟参数优化

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网红景点安全风险管理初探

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灾害学 2024年第3期39卷 132-138页

作者：吕艳古丽赛乃穆·阿布都热合曼高程长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054

该文基于我国2013—2023年之间发生的72起网红景点安全事故的统计分析,探讨了网红景点安全事故的发生规律和致灾要素特征,并根据安全事故主要致灾要素建立了网红景点安全风险评价指标体系,体系包括景点安全管理、设施设备、游客行为、... 详细信息

该文基于我国2013—2023年之间发生的72起网红景点安全事故的统计分析,探讨了网红景点安全事故的发生规律和致灾要素特征,并根据安全事故主要致灾要素建立了网红景点安全风险评价指标体系,体系包括景点安全管理、设施设备、游客行为、环境安全、安全监控和预警等5个一级指标,并细分了安全管理制度、安全教育培训等18个二级指标;通过专家打分,运用层次分析法(AHP)计算出各层级指标因子权重,依据权重大小对致灾要素进行排序;最后,根据致灾要素的重要程度提出网红景点安全风险管理策略和建议,预防和减少安全事故的发生。

关键词：网红景点安全事故风险管理层次分析法指标因子权重

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泥岩大变形隧洞缓冲层让压支护应用研究

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岩石力学与工程学报 2023年第S2期42卷 4121-4129页

作者：田洪铭舒晓云陈卫忠谭贤君池建军中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071 河海大学土木与交通学院江苏南京210024 中水北方勘测设计研究有限责任公司天津300222

高地应力条件下软弱围岩具有显著的流变特性,其时效变形容易引起隧道二衬结构的开裂和破坏。为减小二衬的形变压力,在复合式衬砌基础上,提出在初支和二衬之间设置高压缩缓冲层的支护方案,并在新疆某引水隧洞泥岩大变形段开展现场应用。... 详细信息

高地应力条件下软弱围岩具有显著的流变特性,其时效变形容易引起隧道二衬结构的开裂和破坏。为减小二衬的形变压力,在复合式衬砌基础上,提出在初支和二衬之间设置高压缩缓冲层的支护方案,并在新疆某引水隧洞泥岩大变形段开展现场应用。现场缓冲层由U29可压缩拱架和聚乙烯泡沫层(密度90~100 kg/m^(3))组成,通过衬砌结构内力的现场监测和缓冲层压缩特性的数值仿真,对缓冲层的让压支护效果进行分析。结果表明:采用可压缩接头的U29钢拱架,能够与围岩协调变形,拱架实测应力较小,最大压应力为140 MPa,低于采用刚性连接的H型钢内力;聚乙烯泡沫缓冲层具有较高的压缩性,能够很好地吸收围岩的时效变形,减小二衬结构受力;监测得到的二衬环向压应力均值为6.2 MPa,最大压应力出现在右侧拱肩和边墙,量值为13.0 MPa,低于二衬混凝土的设计抗压强度,验证了缓冲层支护方案的有效性。

关键词：隧道工程大变形缓冲层现场应用支护

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