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不同固结条件下尾矿粉质黏土动力变形特性分析

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中国测试 2024年第1期50卷 39-45页

作者：蔡国军李林卫俊仁蒲洪孙文鹏杨森林地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室(成都理工大学) 四川成都610059 成都理工大学地质工程国家级实验教学示范中心四川成都610059

利用GDS振动三轴试验系统,针对四川省某尾矿库的尾矿粉质黏土料,基于不同固结条件开展振动三轴试验,研究尾矿粉质黏土在分级循环荷载下的变形特性,基于不同固结条件对尾矿粉质黏土各动力变形特性参数的变化情况进行对比分析。结果表明:... 详细信息

利用GDS振动三轴试验系统,针对四川省某尾矿库的尾矿粉质黏土料,基于不同固结条件开展振动三轴试验,研究尾矿粉质黏土在分级循环荷载下的变形特性,基于不同固结条件对尾矿粉质黏土各动力变形特性参数的变化情况进行对比分析。结果表明:当固结围压σ_(3)和固结比Kc不断变大时,尾矿粉质黏土的各动力变形参数呈现出明显不同变化趋势,阻尼比λ会持续变小,动弹性模量E_(d)与动剪切模量G_(d)不断增大;在动应变ε_(d)不断增大的过程中,阻尼比λ会相应升高,但动弹性模量E_(d)与动剪切模量G_(d)却显著下降,动弹性模量比E_(d)/E_(dmax)逐渐减小,表明动弹性模量逐渐衰减,且衰减过程呈三段式;固结压力σ_(3)和固结比Kc的增大可以减缓动弹性模量E_(d)的衰减。采用沈珠江动本构模型对试验结果进行拟合,获得相关模型参数。

关键词：尾粉黏土振动三轴试验动弹性模量阻尼比动剪切模量沈珠江动本构模型

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隧道型钢-混凝土组合结构偏心受压性能试验研究

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中国公路学报 2024年

作者：路军富王奎张宏鑫张越成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室青岛市市政工程设计研究院有限责任公司

山岭隧道修建时常穿越高地应力软岩、断层破碎带等不良地层，由于隧道围岩稳定性差、围岩压力大，初期支护易发生喷射混凝土开裂剥落、型钢拱架扭曲等结构破坏问题，支护结构丧失承载能力而引起隧道塌方等灾害。为提升隧道支护型钢拱架... 详细信息

山岭隧道修建时常穿越高地应力软岩、断层破碎带等不良地层，由于隧道围岩稳定性差、围岩压力大，初期支护易发生喷射混凝土开裂剥落、型钢拱架扭曲等结构破坏问题，支护结构丧失承载能力而引起隧道塌方等灾害。为提升隧道支护型钢拱架与喷射混凝土间协同承载能力，提出了在其接触界面布设栓钉剪力件形成组合结构支护。针对隧道支护受力特点，开展了大偏心受压构件试验，对组合结构支护破坏模式和承载特性进行分析，并建立了隧道型钢-喷射混凝土组合结构的极限承载力理论计算表达式。研究结果表明：型钢与混凝土接触界面自然粘结时其破坏模式表现为两者分离和剥落，与实际隧道支护大变形破坏模式一致，当型钢腹板布设栓钉剪力件时其破坏模式仅为开裂和压溃，较大提升了其抗滑移和协同承载能力；带栓钉剪力件型钢-混凝土组合结构表现出较好的延性、承载性能和抗弯刚度，相比于自然粘结工况极限承载力提升了14.83%，侧向挠度减少了24.27%；自然粘结工况下大偏心加载大于0.4倍极限荷载时型钢-混凝土结构截面已无法满足平截面假定，而在腹板布设栓钉剪力件工况下加载至0.8倍的极限荷载则时仍能较好满足平截面假定，同时建立并验证了带栓钉型钢-混凝土支护结构大偏心受压极限承载力理论计算公式，研究结果可为隧道初期支护设计提供理论支撑。

关键词：型钢-喷射混凝土组合结构共同承载平截面假定偏心受压试验栓钉剪力件极限承载力

不同滑坡样本点和多边形表达模式下的易发性评价

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地球科学 2024年第5期49卷 1565-1583页

作者：邓明东巨能攀吴天伟文艳解明礼赵伟华何佳阳成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059 四川省地质矿产勘查开发局化探队四川德阳618099 四川省国土空间生态修复与地质灾害防治研究院四川成都610081

滑坡编录模式常为点和多边形面,滑坡点的定位及多边形的采样范围会给滑坡易发性评价结果产生影响.为研究不同点和多边形滑坡样本采样方式下的易发性结果差异,以四川省宁南县为例,采用滑坡多边形和陡坎缓冲区来比较不同多边形表达模式对... 详细信息

滑坡编录模式常为点和多边形面,滑坡点的定位及多边形的采样范围会给滑坡易发性评价结果产生影响.为研究不同点和多边形滑坡样本采样方式下的易发性结果差异,以四川省宁南县为例,采用滑坡多边形和陡坎缓冲区来比较不同多边形表达模式对易发性评价的影响,用滑坡陡坎点和滑坡质心点来比较不同点表达模式对易发性评价的影响,选取3种评价模型支持向量机(SVM)、随机森林(RF)和人工神经网络(ANN)进行滑坡易发性建模,采用ROC曲线、均值、标准差等分析建模的差异.结果如下:(1)在滑坡样本为多边形表达模式下,陡坎缓冲区的评价效果优于滑坡多边形.在滑坡样本为点表达模式下,滑坡质心点的评价效果优于滑坡陡坎点.(2)RF模型在不同采样方式下易发性评价效果更好,不同采样方式下基于RF模型的易发性结果差异性也较小,相比SVM和ANN模型有更好的泛化能力.(3)离散型因子是导致点表达模式下采样方式易发性结果差异的主要因素.陡坎缓冲区采样方式相比于滑坡多边形保留如岩组等离散型环境因子的空间信息,因此评价效果较好.可见在县级尺度下使用滑坡陡坎区域等精细化地形特征作为滑坡采样方式可以提高易发性评价精度.

关键词：易发性评价表达模式采样方式滑坡滑坡样本点滑坡多边形灾害地形特征

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轮轨接触几何约束方程迭代算法研究

机械工程学报 2024年第2期60卷 234-242页

作者：王建斌姚鑫张大福李大地屈升西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031

轮轨磨耗演变仿真需要在动力学程序中实时更新型面曲线,在每个动力学积分步中实现轮轨接触几何快速计算是核心算法。研究轮轨接触几何约束方程Newton迭代求解接触点算法,根值迭代的收敛性取决于初值与目标值的距离以及约束方程雅可比矩... 详细信息

轮轨磨耗演变仿真需要在动力学程序中实时更新型面曲线,在每个动力学积分步中实现轮轨接触几何快速计算是核心算法。研究轮轨接触几何约束方程Newton迭代求解接触点算法,根值迭代的收敛性取决于初值与目标值的距离以及约束方程雅可比矩阵数值稳定性,极值迭代的收敛性取决于增量步在超曲面梯度的前进方向,约束方程哈希矩阵为半正定。基于迭代收敛影响因素,从型面曲线与导曲线平滑参数、Newton迭代缩放系数和迭代起点取值范围三方面研究轮轨接触几何迭代算法的稳定条件与参数选择区间。采用局部支撑特性的非均匀有理B样条曲线描述轮轨型面,局部控制点的变化不会引起全局形状的改变。以接触斑横轴尺寸为高斯平滑窗口对型面和导曲线进行平滑处理,满足雅可比矩阵数值稳定性要求。为避免轮缘接触区迭代增量越界振荡,选择缩放系数0.5以满足收敛速度和稳定性要求。基于Newton迭代分形研究不同接触区的无条件收敛稳定域,迭代初始参数选在目标点为中心±3mm的邻域可确保收敛稳定。

关键词：轮轨接触几何 Newton方法非均匀有理B样条曲线高斯平滑迭代分形

和美乡村发展水平评价及其影响因素研究——以甘肃省1230个乡镇为例

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地理科学进展 2024年第7期43卷 1389-1402页

作者：尹君锋宋长青石晶张学斌高培超北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 北京师范大学地理科学学部地理数据与应用分析中心北京100875 西北师范大学地理与环境科学学院兰州730070

和美乡村是乡村振兴发展到新历史阶段的必然指向,明晰和美乡村发展空间分异特征及其影响因素,有助于探索乡村可持续发展新路径。论文基于和美乡村概念多角度深入解析,探究和美乡村与乡村振兴两者内在逻辑,构建“要素—过程—目标—机制... 详细信息

和美乡村是乡村振兴发展到新历史阶段的必然指向,明晰和美乡村发展空间分异特征及其影响因素,有助于探索乡村可持续发展新路径。论文基于和美乡村概念多角度深入解析,探究和美乡村与乡村振兴两者内在逻辑,构建“要素—过程—目标—机制”的和美乡村分析框架,以甘肃省1230个乡镇单元为研究区,从和美乡村建设内涵出发构建综合评价指标体系,分析和美乡村基础发展水平,采用参数最优地理探测器研究影响和美乡村发展的主导因素。结果表明:①2020年和美乡村发展水平相对较低,乡镇之间发展水平差距较大。不同分维度间发展水平也存在差异,其中产业发达指数最高,其次为环境优美指数,村庄富裕指数最低。另外,不同地区和美乡村发展水平也存在较大空间差异。②乡镇尺度和美乡村发展水平存在较为明显的空间集聚现象,高发展水平地区对邻近乡镇的和美乡村发展水平提升具有正向影响。和美乡村发展热点区在河西地区张掖市、酒泉市及甘南州部分县域形成集聚,冷点区主要集中分布在天水市、平凉市、定西市、白银市以及陇南市等地。③和美乡村发展水平是多因素综合作用的结果,乡村交通发展条件对提升和美乡村建设水平具有明显促进作用,乡村基础设施建设对和美乡村发展水平提升具有重要影响作用。根植于自然地理基础的经济社会条件是和美乡村发展的“驱动性重要条件”,自然地理条件约束下的交通发展条件是和美乡村发展的“导向性基础条件”。

关键词：乡村建设和美乡村乡镇尺度甘肃省

耦合视角下甘肃省县域乡村“三生”功能协调度的时空跃迁特征与影响因素

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地理研究 2024年第4期43卷 874-892页

作者：尹君锋宋长青石培基高培超张学斌冯浩源北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室北京100875 北京师范大学地理科学学部地理数据与应用分析中心北京100875 西北师范大学地理与环境科学学院兰州730070

探究乡村“三生”功能协同发展水平,揭示其演化进程中耦合协同关系的时空跃迁特征及影响因素,将有利于优化乡村地域功能空间格局及开创新时代乡村发展新局面。基于1998—2020年甘肃省86个县域研究单元,构建乡村生产-生活-生态功能综合... 详细信息

探究乡村“三生”功能协同发展水平,揭示其演化进程中耦合协同关系的时空跃迁特征及影响因素,将有利于优化乡村地域功能空间格局及开创新时代乡村发展新局面。基于1998—2020年甘肃省86个县域研究单元,构建乡村生产-生活-生态功能综合评价指标体系,运用耦合协调度模型、LISA时间路径、LISA时空跃迁及参数最优地理探测器等方法,探究县域乡村“三生”功能耦合协调发展水平、时空跃迁特征及影响因素。结果表明:(1)县域乡村“三生”功能耦合协调度总体上呈现出不断增长的发展态势,逐步向良性、有序方向不断迈进,但耦合协调度数值整体较低且发展速度相对较为缓慢。2013年后耦合协调状态由严重失调状态转为基本失调状态的县域比例快速增加。(2)整体来看,全省中间区域县域乡村“三生”功能耦合协调度的局部空间结构更加具有稳定性,而陇东南地区和酒泉市县域空间结构更加具有动态性。LISA时间路径弯曲度呈现西北地区向东南地区增大趋势。各县域研究单元耦合协调度的局部空间关联格局保持较为稳定,其时空跃迁具有相对较强的路径锁定。(3)经济发展对耦合协调度提升具有重要影响作用,城镇辐射对耦合协调度的提升具有明显促进作用。经济发展与其他因子的共同作用直接影响到耦合协调度的提升,根植于自然本底条件的其他诸如社会经济条件与区位交通条件等因素是作用于乡村“三生”功能耦合协调发展的驱动性重要条件。

关键词：乡村“三生”功能耦合视角时空跃迁特征影响因素甘肃省

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植物-微生物联合修复化学退化土壤研究进展

土壤通报 2024年第1期55卷 288-300页

作者：向春雨罗栋源郭莉杜军艳刘世宾蒲生彦成都理工大学生态环境学院四川成都610059 广西壮族自治区环境保护科学研究院土壤环境研究中心广西南宁530022 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059

土壤化学退化问题严重威胁了人类生存的基础环境,已成为当前面临的严重的全球性问题之一。为增加粮食产量、减缓生物多样性下降速度以及遏制气候变化,逆转全球土壤化学退化趋势势在必行。生物修复是一种环境友好且经济有效的修复策略,... 详细信息

土壤化学退化问题严重威胁了人类生存的基础环境,已成为当前面临的严重的全球性问题之一。为增加粮食产量、减缓生物多样性下降速度以及遏制气候变化,逆转全球土壤化学退化趋势势在必行。生物修复是一种环境友好且经济有效的修复策略,逐渐成为改良与修复化学退化土壤的重要方法。特别是植物-微生物联合修复能够弥补单一修复方法的不足,显著提高化学退化土壤的修复效率,具有广阔的应用前景。但该联合修复技术针对不同化学退化类型土壤的治理效果、机理及影响因素等各有侧重。本文回顾了土壤营养元素亏缺、盐渍化、污染三种主要化学退化类型的成因、分布和危害,论述了植物-微生物联合修复在这三种化学退化类型治理方面的效果、内在机理和影响因素。针对土壤营养元素亏缺,微生物通过释放分泌物刺激植物根系等方式与植物有机结合,增强固氮、解磷等作用,提高对土壤养分的高效利用,并增加土壤肥力;而盐渍化土壤中添加能够适应极端环境的耐盐碱微生物可通过改善土壤结构、提高营养元素可利用度等,促进植物生长、改良盐渍化土壤;向污染土壤中接种微生物后通过优化植物根际环境、减少有毒污染物对植物的侵害,形成互利共生关系,加强对污染物的降解。综上所述,植物-微生物联合修复技术在化学退化土壤修复方面已取得了大量研究成果,为实现退化土壤的绿色、高效、可持续修复提供了重要理论参考。

关键词：土壤化学退化植物-微生物联合修复修复机理

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隧道支护组合结构大偏心受压性能试验研究

铁道科学与工程学报 2024年

作者：王明胜王奎路军富张宏鑫地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室(成都理工大学) 中铁城市发展投资集团有限公司青岛市市政工程设计研究院有限责任公司

为保证隧道初期支护型钢拱架与喷射混凝土两者更好地协同工作，考虑隧道支护结构常处于偏心受压的受力特点，提出在型钢拱架上添加不同形式的栓钉剪力件形成组合支护结构并进行室内大偏心受压试验。试验对自然黏结状态以及添加栓钉剪力... 详细信息

为保证隧道初期支护型钢拱架与喷射混凝土两者更好地协同工作，考虑隧道支护结构常处于偏心受压的受力特点，提出在型钢拱架上添加不同形式的栓钉剪力件形成组合支护结构并进行室内大偏心受压试验。试验对自然黏结状态以及添加栓钉剪力件的组合结构进行承载性能分析，探究栓钉剪力件最优的布设方式，并对组合结构极限承载力的理论计算公式进行推导。研究结果表明：自然黏结状态下的型钢混凝土构件进行大偏心受压试验之后，其破坏形态与实际隧道支护结构破坏一样，混凝土极易剥落，当型钢腹板布设栓钉剪力件时，裂缝扩展范围会有所减小，组合结构的协同承载能力有了较大的提升，而栓钉剪力件梅花形布设相比双排布设在抑制构件破坏方面更为有效。布设栓钉剪力件的构件其延性、承载性能和抗弯刚度均得到了增强，与自然黏结工况相比，双排和梅花形布设的构件极限承载力分别提升了14.83%与27.63%，侧向挠度值分别减少了24.27%与30.21%；在加载至极限荷载的0.4倍时，自然黏结构件已无法满足平截面假定，而双排和梅花形布设的构件在加载至0.8倍和0.9倍极限荷载时仍能满足平截面假定。通过试验分析可知，梅花形布设栓钉的方式对于提高组合结构的承载性能更为合理。基于平截面假定，提出并验证了型钢-混凝土组合结构大偏压极限承载力理论计算公式，研究结果可为隧道初期支护设计提供理论支撑。

关键词：栓钉剪力件型钢-混凝土组合结构共同承载平截面假定偏心受压试验极限承载力

基于MGWR模型的江苏省耕地细碎度空间格局与驱动因素分析

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农业工程学报 2024年第16期40卷 229-239页

作者：张睿思叶思菁任书义北京师范大学地理科学学部北京100875 华东师范大学地理科学学院上海200241

耕地细碎化通常被认为会降低农业生产效率,进而威胁粮食安全。认知耕地细碎度格局及驱动因素是科学治理耕地细碎化的重要前提。该研究以江苏省为研究区,从斑块密度指数、面积加权平均形状指数、面积多样性指数、斑块结合度指数4个维度... 详细信息

耕地细碎化通常被认为会降低农业生产效率,进而威胁粮食安全。认知耕地细碎度格局及驱动因素是科学治理耕地细碎化的重要前提。该研究以江苏省为研究区,从斑块密度指数、面积加权平均形状指数、面积多样性指数、斑块结合度指数4个维度评估县级耕地细碎度,并基于K-means方法分析不同维度耕地细碎度的聚类特征。在此基础上,该文应用多尺度地理加权回归模型(multiscale geographically weighted regression,MGWR),从地形部位、土壤性状、城市化水平、利用强度、耕地保护力度5个维度探究了江苏省各县区细碎度的驱动因素。研究结果表明:江苏省耕地呈现南北差异,具体表现为斑块密度与形状指数北低南高,面积多样性指数北高南低,结合度指数西高东低。4个维度的县级耕地细碎度指标表现出3类聚类特征:A类(高连片-小田块类型)和B类(低连片-小田块类型)县区位于省南部,均表现出斑块密度大、形状不规则,面积多样性较高的特征,其中A类县区比B类县区具有更高的耕地连片性;C类(高连片-大田块类型)县区的斑块密度较低,形状规则,面积多样性低且耕地连片度高,主要分布在中部和北部地区。此外,不同类型区域耕地细碎度的驱动因素表现出空间异质性特征,面向不同地区应采取差异化的细碎化治理策略。南部县区(A类和B类)的耕地细碎度主要受自然因素驱动,而中部和北部县区(C类)的耕地细碎度则受到更为复杂的综合因素影响,包括耕地分配制度、经济发展情况等。该研究的结果可为江苏省优化耕地细碎度治理模式,进而发展耕地可持续利用提供参考。

关键词：土地利用耕地资源耕地细碎化 K-means 地理加权回归