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碳纳米管对水泥基材料微观结构及抗碳化性能的影响研究

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功能材料 2023年第8期54卷 8217-8227页

作者：杨志全朱红霖昆明理工大学公共安全与应急管理学院昆明650093 昆明理工大学应急管理部地质灾害风险防控与应急减灾重点实验室昆明650093 昆明理工大学云南省高校高烈度地震山区交通走廊工程地质病害早期快速判识与防控重点实验昆明650093

碳纳米管是一种性能优越的新型材料,将其掺入水泥基材料中可改善材料的微观结构及耐久性能。综述了碳纳米管的成核、填充和桥联等作用特性对水泥基材料微观结构及抗碳化性能影响的研究进展,讨论了碳纳米管的掺量、分散方法和长径比对水... 详细信息

碳纳米管是一种性能优越的新型材料,将其掺入水泥基材料中可改善材料的微观结构及耐久性能。综述了碳纳米管的成核、填充和桥联等作用特性对水泥基材料微观结构及抗碳化性能影响的研究进展,讨论了碳纳米管的掺量、分散方法和长径比对水泥基材料碳化反应的影响机理。分析表明碳纳米管以成核作用促进水泥水化,使水化产物Ca(OH)_(2)增多,基体碱性增强而使碳化变慢,并结合填充作用和桥联作用优化材料孔隙结构和界面过渡区密实度,抑制微裂缝形成,阻止CO_(2)渗入,从而优化水泥基材料微观结构,增强其抗碳化性能。最后,分析了目前研究存在的问题,并对其研究前景进行展望。

关键词：碳纳米管水泥基材料作用特性微观结构碳化机理

富水环境下强–中风化硅质板岩吸水特性及微观演化规律

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采矿与岩层控制工程学报 2024年第1期6卷 137-148页

作者：杨志全李飞洋甘进赵鹏飞付梦闫煜谭皓张建朱颖彦昆明理工大学公共安全与应急管理学院云南昆明650093 昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093 昆明理工大学应急管理部地质灾害风险防控与应急减灾重点实验室云南昆明650093 昆明理工大学云南省高校高烈度地震山区交通走廊工程地质病害早期快速判识与防控重点实验室云南昆明650093

为探讨富水环境下强–中风化硅质板岩的吸水特性及吸水过程微观演化规律,以玉溪至楚雄段国家高速公路旧寨隧道中的强–中风化硅质板岩为研究对象,开展浸水试验、电镜扫描试验和X射线衍射试验。试验结果表明:富水环境下强–中风化硅质板... 详细信息

为探讨富水环境下强–中风化硅质板岩的吸水特性及吸水过程微观演化规律,以玉溪至楚雄段国家高速公路旧寨隧道中的强–中风化硅质板岩为研究对象,开展浸水试验、电镜扫描试验和X射线衍射试验。试验结果表明:富水环境下强–中风化硅质板岩吸水过程可分为急速吸水阶段(0~2 h)、缓速吸水阶段(2~24 h)和平衡吸水阶段(超过24 h)等3个阶段。急速吸水阶段,岩石结构变得较为松散、孔隙及微裂隙逐步延伸发展;缓速吸水阶段,胶结物溶解、脱落,岩石结构进一步松散、孔隙及裂隙进一步发育,逐渐形成显著的贯穿性裂隙;动态平衡吸水阶段,岩石结构松散程度、孔隙及裂隙发育程度基本达到稳定状态。强–中风化硅质板岩主要矿物组成为石英和黏土矿物,随着浸水试验的进行,石英相对含量增加,黏土矿物含量不断减小;伊利石、伊蒙混层等黏土矿物遇水极不稳定,既能与水发生化学反应,转化成石英和其他黏土矿物,又能与水发生物理反应,表现出膨胀、破碎和分解等特性。研究成果可为开展强–中风化硅质板岩吸水软化特性的理论研究提供参考。

关键词：富水环境强–中风化硅质板岩吸水特性微观演化规律

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SBAS-InSAR技术与无人机影像融合的滑坡变形监测

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测绘通报 2022年第10期 1-6页

作者：喜文飞赵子龙李国柱周定义杨正荣云南师范大学地理学部云南昆明650500 云南省高校高烈度地震山区交通走廊工程地质病害早期快速判识与防控重点实验室云南昆明650093 云南海钜地理信息技术有限公司云南昆明650000 昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093

山体滑坡对人类安全造成严重影响,准确识别滑坡变形对预防滑坡灾害具有重要意义。利用SBAS-InSAR技术可以进行空间连续地表变形监测,但无法精确获取滑坡边界的变化。为了综合监测滑坡,本文首先采用SBAS-InSAR技术与无人机影像结合的滑... 详细信息

山体滑坡对人类安全造成严重影响,准确识别滑坡变形对预防滑坡灾害具有重要意义。利用SBAS-InSAR技术可以进行空间连续地表变形监测,但无法精确获取滑坡边界的变化。为了综合监测滑坡,本文首先采用SBAS-InSAR技术与无人机影像结合的滑坡变形监测方法,利用2018年1月1日—2020年12月24日,共计80幅升轨Sentinel-1A SAR影像,进行了VV极化和VH极化数据处理;然后通过SBAS-InSAR技术获取滑坡区地表雷达视线(LOS)方向变形速率,选取了若干变形点进行滑坡体变形时序分析;最后采用无人机获取滑坡影像并提取滑坡边界,分析了滑坡边界的变形。试验结果表明,利用SBAS-InSAR技术获取的滑坡变形和无人机获取的滑坡变形趋势基本吻合,通过该方法可以获取滑坡的综合变形情况,对滑坡活动性的判断具有重要意义。

关键词：山体滑坡 SBAS-InSAR技术变形监测无人机

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废弃橡胶改性水泥基材料研究进展

功能材料 2024年第8期55卷 8034-8042页

作者：陶春艳杨志全张聪朱红霖昆明理工大学公共安全与应急管理学院昆明650093 昆明理工大学应急管理部地质灾害风险防控与应急减灾重点实验室昆明650093 昆明理工大学云南省高校高烈度地震山区交通走廊工程地质病害早期快速判识与防控重点实验室昆明650093 中南林业科技大学土木工程学院长沙410004

橡胶颗粒具有良好的吸能变形能力,将橡胶颗粒掺入水泥基中可以有效提高材料的韧性,同时能够增强水泥基的抗冻性、抗开裂、抗冲击等性能。但由于橡胶颗粒是一种憎水物质,导致橡胶与水泥浆液的界面粘结力较弱,水泥基材料的强度有所下降,... 详细信息

橡胶颗粒具有良好的吸能变形能力,将橡胶颗粒掺入水泥基中可以有效提高材料的韧性,同时能够增强水泥基的抗冻性、抗开裂、抗冲击等性能。但由于橡胶颗粒是一种憎水物质,导致橡胶与水泥浆液的界面粘结力较弱,水泥基材料的强度有所下降,因此对橡胶水泥基材料进行化学与物理改性研究。结果表明,改性橡胶通过两种方式来增强水泥基材料的性能:其一,改性剂通过溶解橡胶颗粒表面的杂质和在其表面形成一层薄膜来提高橡胶的亲水性;其二,改性剂与水化产物发生反应,形成有效的化学交联,使橡胶颗粒与水泥浆液形成紧密连接。同时研究发现,橡胶颗粒与纤维聚合物对水泥基材料的增强增韧有协同作用。

关键词：橡胶水泥基改性界面过渡区亲水性憎水性

基于SBAS-InSAR技术的白鹤滩水电站库岸潜在滑坡变形分析

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中国地质灾害与防治学报 2022年第5期33卷 83-92页

作者：杨正荣喜文飞史正涛肖波周定义云南师范大学地理学部云南昆明650500 云南省高校高烈度地震山区交通走廊工程地质病害早期快速判识与防控重点实验室云南昆明650093 昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093 云南交通职业技术学院公路与建筑工程学院云南昆明650500

库岸潜在滑坡变形分析是保障国家水利水电设施安全运行的重要环节,针对仅利用单一轨道SAR数据对库岸潜在滑坡变形监测不准确的问题,采用SBAS-InSAR技术,联合升降轨Sentinel-1 SAR数据构建研究区2019年7月至2021年7月的雷达视线方向形变... 详细信息

库岸潜在滑坡变形分析是保障国家水利水电设施安全运行的重要环节,针对仅利用单一轨道SAR数据对库岸潜在滑坡变形监测不准确的问题,采用SBAS-InSAR技术,联合升降轨Sentinel-1 SAR数据构建研究区2019年7月至2021年7月的雷达视线方向形变时间序列,并结合无人机野外调查,分析白鹤滩水电站库岸典型潜在滑坡的变形特征。结果表明:(1)受蓄水因素影响,白鹤滩水电站库岸潜在滑坡形变平均增速达10 mm/a以上,库岸稳定性受到破坏;(2)蓄水量变化是当前库岸滑坡发育的关键性诱因,在蓄水和降雨等因素共同作用下,白鹤滩水电站库岸潜在滑坡存在失稳风险;(3)升降轨SAR数据结合的方式能有效克服单一轨道导致的几何畸变等问题,使水电站库岸潜在滑坡变形监测更加准确、全面。研究结果有助于了解库区蓄水对库岸潜在滑坡变形趋势的影响,可为区域尺度防灾应急管理提供科学支持。

关键词： SBAS-InSAR技术滑坡灾害地表形变变形分析白鹤滩水电站

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基于SBAS-InSAR技术和BP神经网络的高位远程滑坡危险性分析研究

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昆明理工大学学报（自然科学版） 2024年第3期49卷 65-74页

作者：喜文飞成鑫杨志全刘美杉郭峻杞昆明理工大学公共安全与应急管理学院云南昆明650093 云南师范大学地理学部云南昆明650500 昆明理工大学应急管理部地质灾害风险防控与应急减灾重点实验室云南昆明650093 云南省高校高烈度地震山区交通走廊工程地质病害早期快速判识与防控重点实验室云南昆明650093

高位远程滑坡具有突发性强、致灾范围广等特点,严重威胁人民生命和财产安全.针对滑坡危险性评价过程中评价单元划分缺乏对滑坡形状考虑的问题,利用SBAS-InSAR和BP神经网络模型对云南头寨滑坡进行危险性评价研究.首先,利用2018年4月—201... 详细信息

高位远程滑坡具有突发性强、致灾范围广等特点,严重威胁人民生命和财产安全.针对滑坡危险性评价过程中评价单元划分缺乏对滑坡形状考虑的问题,利用SBAS-InSAR和BP神经网络模型对云南头寨滑坡进行危险性评价研究.首先,利用2018年4月—2019年4月的299幅Sentinel-1A升降轨影像获取研究区时间序列地表形变信息,然后,分别利用斜坡单元和网格单元为评价单元进行对比分析,对初步提取的坡度、坡向、高程等8个评价因子进行皮尔逊相关性分析和多重共线性分析,完善评价因子体系.最后,利用BP神经网络模型对滑坡危险性等级划分.结果显示,考虑滑坡形状的斜坡单元评价效果优于网格单元评价结果,斜坡单元更能反映单体滑坡危险区域的空间分布,且模型AUC值为0.724,表明该模型可适用于单体滑坡.其中极高危险区和高危险区主要分布在滑坡后壁和滑坡侧壁部分区域,极低风险区和低风险区基本处于滑坡面和坡脚区域.本研究结果可为单体高位远程滑坡灾害前期预警和防灾减灾工作提供技术支撑.

关键词：高位远程滑坡 SBAS-InSAR技术 BP神经网络评价单元划分滑坡危险性评价

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岩石冻融损伤机理研究进展及展望

防灾减灾工程学报 2023年第1期43卷 176-188页

作者：杨志全甘进樊详珑朱颖彦杨溢丁渝池昆明理工大学公共安全与应急管理学院云南昆明650093 昆明理工大学应急管理部地质灾害风险防控与应急减灾重点实验室云南昆明650093 昆明理工大学云南省高校高烈度地震山区交通走廊工程地质病害早期快速判识与防控重点实验云南昆明650093 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所四川成都610041

岩石冻融损伤机理的研究对寒区公路、铁路等工程建设具有重要意义。通过文献调研发现,岩石冻融损伤机理研究主要包括岩石冻融损伤的影响因素、冻融损伤的劣化模式、冻融岩石的细观结构和力学性质这4方面的内容。对以上4方面的国内外研... 详细信息

岩石冻融损伤机理的研究对寒区公路、铁路等工程建设具有重要意义。通过文献调研发现,岩石冻融损伤机理研究主要包括岩石冻融损伤的影响因素、冻融损伤的劣化模式、冻融岩石的细观结构和力学性质这4方面的内容。对以上4方面的国内外研究现状进行综述,总结归纳出岩石的冻融损伤机理,并提出了当前研究的难点与不足。最后依据岩石冻融损伤机理研究的难点与不足,提出未来的研究工作可以从以下几方面开展:开展冻融循环周期对岩石损伤影响的试验研究;探究裂隙或节理的初始饱和度对岩石冻融损伤的影响规律;建立冻融作用下岩石未冻水含量的计算模型及岩石的多相多场耦合模型;进行多因素综合作用和不同应力环境下冻融岩石力学性质的试验研究,重点研究岩石动力学特性的变化规律及动态本构模型的建立。

关键词：岩石冻融循环损伤机理研究进展

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复杂植被山区滑坡蠕变与植被覆盖度关系研究

测绘科学 2023年第1期48卷 157-165,175页

作者：杨正荣喜文飞史正涛杨志全肖波云南师范大学地理学部昆明650500 云南省高校高烈度地震山区交通走廊工程地质病害早期快速判识与防控重点实验室昆明650093 昆明理工大学公共安全与应急管理学院昆明650093 昆明理工大学应急管理部地质灾害风险防控与应急减灾重点实验室昆明650093 昆明理工大学国土资源工程学院昆明650093

针对目前复杂植被山区滑坡蠕变监测受植被覆盖影响较大、不同植被覆盖度下滑坡蠕变关系研究缺乏等问题,该文联合Sentinel-1和ALOS PALSAR-2数据集,分别利用SBAS-InSAR和D-InSAR两轨差分技术,获取研究区2019年7月—2020年8月的雷达视线... 详细信息

针对目前复杂植被山区滑坡蠕变监测受植被覆盖影响较大、不同植被覆盖度下滑坡蠕变关系研究缺乏等问题,该文联合Sentinel-1和ALOS PALSAR-2数据集,分别利用SBAS-InSAR和D-InSAR两轨差分技术,获取研究区2019年7月—2020年8月的雷达视线向形变时间序列,分析了复杂植被山区滑坡蠕变与植被覆盖度的内在关系。结果表明:(1)不同植被覆盖度等级对平寨水库库岸山区滑坡蠕变的影响具有显著差异,在低、中高和高植被覆盖度等级时诱发坡体沉降,在中植被覆盖度等级时抑制滑坡蠕变;(2)平寨水库库岸山区的滑坡蠕变体主要集中在库区NW-SE方向,分布与三岔河流域的流向相近;(3)联合多源数据对复杂植被山区滑坡蠕变进行组合探测能够有效克服时间、空间去相干影响,使滑坡蠕变体监测结果更为可靠。研究结果揭示了滑坡蠕变与植被覆盖的内在联系,可以为区域尺度防灾减灾事业提供科学支持。

关键词：合成孔径雷达干涉复杂植被山区地表沉降滑坡蠕变植被覆盖度

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考虑扩散路径的宾汉姆流体渗透注浆机制

岩土力学 2022年第2期43卷 385-394页

作者：路乔杨智超杨志全于荣霞朱颖彦杨溢张碧华王仁超方迎潮余东亮刘浩苏建坤昆明理工大学公共安全与应急管理学院云南昆明650093 昆明理工大学应急管理部地质灾害风险防控与应急减灾重点实验室云南昆明650093 昆明理工大学云南省高校高烈度地震山区交通走廊工程地质病害早期快速判识与防控重点实验室云南昆明650093 中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所四川成都610041 北京菲博泰光电科技有限公司北京100083 电子科技大学计算机科学与工程学院四川成都611731 国家管网集团西南管道有限责任公司四川成都610041 云南航天工程物探检测股份有限公司云南昆明650217

浆液在多孔介质中的扩散路径对渗透扩散范围和注浆效果具有非常重要的影响。采用理论分析,以分形特征与宾汉姆流体在多孔介质中的渗流运动方程为基础,揭示了考虑扩散路径的宾汉姆流体渗透注浆机制,并利用团队前期开展的渗透注浆试验对... 详细信息

浆液在多孔介质中的扩散路径对渗透扩散范围和注浆效果具有非常重要的影响。采用理论分析,以分形特征与宾汉姆流体在多孔介质中的渗流运动方程为基础,揭示了考虑扩散路径的宾汉姆流体渗透注浆机制,并利用团队前期开展的渗透注浆试验对其进行了验证。分析了多孔介质孔隙率、宾汉姆水泥浆液水灰比、多孔介质渗透系数、注浆压力、地下水压力等对扩散半径的影响变化规律。同时,基于Comsol Multiphysics平台,采用计算机编程技术二次开发得到了考虑扩散路径的宾汉姆流体渗透注浆机制的渗透注浆三维数值模拟程序,并以此开展了宾汉姆水泥浆液在多孔介质中渗透扩散形态效果的数值模拟。研究结果表明:与不考虑扩散路径的宾汉姆流体渗透注浆球形扩散公式获得的扩散半径理论计算值相比,采用考虑扩散路径的宾汉姆流体渗透注浆机制得到的扩散半径理论计算值更接近试验值。该研究成果可为实践注浆工程提供一定的理论支撑。

关键词：多孔介质扩散路径宾汉姆流体渗透注浆