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干湿循环硫酸盐侵蚀粉煤灰混凝土耐久性分析及抗蚀等级预测

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隧道建设（中英文） 2024年第S1期44卷 179-186页

作者：郑涛祝鹏程普如敏杜艳斌李敏辉刘新荣云南云岭高原山区公路工程检测有限公司云南昆明650032 重庆大学土木工程学院重庆400045 云南云岭路面工程有限公司云南昆明650032 库区环境地质灾害防治国家地方联合工程研究中心重庆400045 山地城镇建设与新技术教育部重点实验室重庆400045

针对云南楚雄州地区含盐地质环境及公路隧道衬砌混凝土所面临的耐久性问题,探究粉煤灰对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响,采用干湿循环和硫酸盐侵蚀耦合的试验方法,根据混凝土表观形貌与质量损失率分析其劣化机制,并建立基于Weibull函数... 详细信息

针对云南楚雄州地区含盐地质环境及公路隧道衬砌混凝土所面临的耐久性问题,探究粉煤灰对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响,采用干湿循环和硫酸盐侵蚀耦合的试验方法,根据混凝土表观形貌与质量损失率分析其劣化机制,并建立基于Weibull函数的混凝土侵蚀损伤模型与试验结果进行对比。结果表明:1)侵蚀初期钙矾石和石膏填充于孔隙之间,试件质量增加;侵蚀后期,侵蚀产物膨胀应力超过混凝土结构内应力时,裂缝开始形成和扩展,混凝土受损严重,试件质量减小。2)适量粉煤灰提升了混凝土的抗蚀等级,其中以掺入20%粉煤灰提升效果最优;当粉煤灰掺入过量(25%)时,混凝土抗蚀等级下降。3)以耐蚀系数为损伤度建立Weibull分布函数抗蚀等级预测模型,能够较好地反映粉煤灰混凝土受侵蚀损伤劣化规律,各组模型相关度R2均在0.95以上,模型预测与试验数据误差率在15%以内,精度较高。

关键词：隧道粉煤灰混凝土干湿循环硫酸盐侵蚀耐久性 Weibull分布抗蚀等级

复杂环境GNSS实时亚厘米级监测算法设计及性能分析

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导航定位学报 2024年第2期12卷 23-31页

作者：邓文昊张小红吴明魁刘万科文锐王昊武汉大学测绘学院武汉430079 中国地质大学(武汉)地理与信息工程学院武汉430074 自然资源部地质灾害智能监测与风险预警工程技术创新中心北京100081

针对复杂监测场景下,由于卫星信号遮挡严重、多路径效应强、粗差和周跳频繁而造成观测数据质量差,严重影响全球卫星导航系统(GNSS)实时监测的精度、可靠性和可用性的问题,提出一种复杂环境下的GNSS实时亚厘米级监测算法:综合利用监测体... 详细信息

针对复杂监测场景下,由于卫星信号遮挡严重、多路径效应强、粗差和周跳频繁而造成观测数据质量差,严重影响全球卫星导航系统(GNSS)实时监测的精度、可靠性和可用性的问题,提出一种复杂环境下的GNSS实时亚厘米级监测算法:综合利用监测体的变化特征,从观测数据质量控制、滤波过程噪声自适应调节、GNSS解算短时中断后快速恢复等方面着手,设计一套适用于复杂环境的GNSS地质灾害实时高精度监测数据处理算法;并采用实测与仿真短基线数据评估算法性能。结果表明,在复杂观测场景下,提出的复杂环境GNSS监测算法能够实现实时亚厘米级定位精度,有效解决GNSS解算短时中断后的快速恢复问题,并能准确识别监测体的快速形变。

关键词：全球导航卫星系统(GNSS)地质灾害监测实时动态(RTK)定位复杂环境卡尔曼滤波模糊度固定

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基于声发射监测的滑坡深部变形量化方法

清华大学学报(自然科学版) 2024年

作者：邓李政袁宏永陈建国苏国锋张鸣之陈杨潘睿清华大学安全科学学院清华大学公共安全研究院清华大学合肥公共安全研究院自然资源部地质灾害智能监测与风险预警工程技术创新中心中国地质环境监测院(自然资源部地质灾害技术指导中心)

滑坡变形破坏过程会持续产生声发射信号,而声发射技术可用于监测斜坡稳定性。有源波导声发射技术是监测土质滑坡深部变形的有效方法,能灵敏感知微小变形并持续监测较大变形,可实现滑坡灾害早期预警。基于一系列滑坡物理模型实验和原位... 详细信息

滑坡变形破坏过程会持续产生声发射信号,而声发射技术可用于监测斜坡稳定性。有源波导声发射技术是监测土质滑坡深部变形的有效方法,能灵敏感知微小变形并持续监测较大变形,可实现滑坡灾害早期预警。基于一系列滑坡物理模型实验和原位监测研究,声发射监测数据分析方法由定性化向定量化发展。首先,该文综述了利用声发射数据量化滑坡深部变形行为的传统方法,通过经验公式计算反演滑坡位移、速度和加速度,提取滑坡运动信息并分析演化规律,指出传统量化方法面临的挑战;其次,阐述了运用机器学习方法自动量化声发射监测数据,建立滑坡运动状态自动分类模型和滑坡位移预测模型的方法,用以准确量化滑坡速度、加速度和位移等关键变形特征;再次,在声发射监测和机器学习方法的基础上,提出了滑坡早期风险分级预警方法,考虑了数据缺失等不利状况的应对方案;最后,讨论了不同应用场景下声发射数据量化方法的选择倾向,指出了各方法的应用局限和发展趋势。

关键词：滑坡变形声发射监测量化方法机器学习预警方法

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社会网络视角下地质灾害应急处置合作关系

中国安全科学学报 2024年第4期34卷 207-216页

作者：白鹏飞谭小虎侯蕊芳首都经济贸易大学管理工程学院北京100070 应急管理部研究中心北京100713

为探究我国地质灾害多部门应急协作关系,从某地质灾害多发省搜集省-市-县3级地质灾害应急管理预案。以参与地质灾害应急职能部门为研究对象,基于社会网络分析方法构建省-市-县3级地质灾害应急合作网络模型。运用中心性与迭代相关收敛法(... 详细信息

为探究我国地质灾害多部门应急协作关系,从某地质灾害多发省搜集省-市-县3级地质灾害应急管理预案。以参与地质灾害应急职能部门为研究对象,基于社会网络分析方法构建省-市-县3级地质灾害应急合作网络模型。运用中心性与迭代相关收敛法(CONCOR)迭代相关矩阵计算得到主题词块矩阵结构,以此划分各级职能部门间子群的结构层次。通过密度矩阵,研究子群内部之间关系模式,分析各级应急部门在地质灾害应急合作网络中的中心性、网络凝聚力及互动关系。结果表明:应急职能部门在地质灾害应急合作中具有不同的互依性和小团体性,合作模式存在协同不均、信息资源堵塞等问题。整个结构中省-市级应急合作关系相对密切,但县级应急合作网络的整体结构和关系模式相对孤立,部分组织结构间联系程度较低。因此,应进一步加强各职能部门之间的相互协同能力,完善县级政府在应急管理中组织结构建设。

关键词：社会网络地质灾害应急处置合作关系块模型密度矩阵

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基于三维剩余密度结构的松原地震成因

地震地质 2024年第2期46卷 462-476页

作者：刘文玉程正璞年秀清陈闫胡钰铃覃祖建邵明正吉林大学地球探测科学与技术学院长春130026 中国地质调查局水文地质环境地质调查中心天津300309 中国科学技术大学地球和空间科学学院合肥230026 东华理工大学地球物理与测绘技术学院南昌330000 江西省防震减灾与工程地质灾害探测工程研究中心南昌330013

自2006年以来松原市乾安县与宁江区地震频发,成为东北地震活动最为频繁的区域,目前对两地的发震构造和地震成因的认识存在严重分歧,制约了地震危险性评价与预防工作的开展。文中通过对区域重力数据进行非线性共轭梯度聚焦反演,获得了松... 详细信息

自2006年以来松原市乾安县与宁江区地震频发,成为东北地震活动最为频繁的区域,目前对两地的发震构造和地震成因的认识存在严重分歧,制约了地震危险性评价与预防工作的开展。文中通过对区域重力数据进行非线性共轭梯度聚焦反演,获得了松原震区的三维剩余密度结构,结合石油井震资料,获得了如下认识:1)研究区的剩余密度异常呈高低相间的带状分布,南部异常走向为NNW,北部异常转变为NNE向,该特征反映出乾安震区和宁江震区的深部孕震环境不同,前者震源位于查干花高密度异常体内及其边缘,后者震源位于松原低密度异常带中部,指示两地震源位置的岩性不同;2)两者的发震构造不相同,前者受控于查干花断裂和乾安断裂,后者受控于松原断裂和扶余北断裂;3)地震的形成与区域应力,基底结构,深部气、流体运移和长期油气开采等因素有关。长期注水采油破坏了地质结构和应力环境,可能是重要的地震诱发因素。

关键词：松原地震三维剩余密度结构深部孕震环境基底构造地震成因

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基于微元—分层法的受硫酸盐侵蚀隧道衬砌有效强度预测模型

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材料导报 2024年

作者：刘新荣庄炀周小涵梁宁慧陈海重庆大学土木工程学院重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆大学库区环境地质灾害防治国家地方联合工程研究中心(重庆)

隧道衬砌受硫酸盐侵蚀后的有效强度是评价运营隧道安全性的重要依据，但现有硫酸盐侵蚀试验为缩短试验周期而提高了侵蚀溶液中硫酸盐浓度，导致试验结果无法预测实际运营时间下受硫酸盐侵蚀隧道衬砌的有效强度。针对隧道衬砌的单面腐蚀... 详细信息

隧道衬砌受硫酸盐侵蚀后的有效强度是评价运营隧道安全性的重要依据，但现有硫酸盐侵蚀试验为缩短试验周期而提高了侵蚀溶液中硫酸盐浓度，导致试验结果无法预测实际运营时间下受硫酸盐侵蚀隧道衬砌的有效强度。针对隧道衬砌的单面腐蚀特点，本文提出微元－分层法，并以此建立了考虑时间效应的隧道衬砌有效强度预测模型。选取重庆某受硫酸盐侵蚀隧道进行了工程案例分析，通过420天的室内侵蚀试验和数值模拟，对有效强度预测模型的关键参数进行了求解，并与试验结果进行对比验证，进一步研究了该隧道在整体腐蚀和拱脚局部腐蚀情况下衬砌有效强度的变化规律。研究结果表明：该有效强度预测模型能够避免尺寸效应计算腐蚀衬砌的有效强度，其计算结果与试验结果吻合良好；在隧道衬砌有效强度损失阶段，损失速度随运营时间呈先慢后快的特点；在相同情况下，拱脚局部腐蚀时隧道衬砌的有效强度损失小于整体腐蚀。

关键词：隧道工程有效强度预测微元—分层法腐蚀衬砌硫酸盐单面侵蚀

吐鲁番市高昌区南部绿洲区低水位期地下水化学变化规律及来源解析

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环境科学 2024年

作者：任乐丁启振周殷竹周金龙新疆农业大学水利与土木工程学院新疆水文水资源工程技术研究中心新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室中国地质调查局水文地质环境地质调查中心

为探明地下水超采治理前后吐鲁番市高昌区南部绿洲区低水位期地下水水化学变化规律及来源影响，基于2016年12组水样(潜水3组、承压水9组)和2023年18组水样(潜水5组、承压水13组)，综合运用数理统计法、水化学图解法、氢氧同位素手段和AP... 详细信息

为探明地下水超采治理前后吐鲁番市高昌区南部绿洲区低水位期地下水水化学变化规律及来源影响，基于2016年12组水样(潜水3组、承压水9组)和2023年18组水样(潜水5组、承压水13组)，综合运用数理统计法、水化学图解法、氢氧同位素手段和APCS-MLR(绝对主成分-多元线性回归)模型，分析地下水水化学变化规律和来源。结果表明，受地下水动力条件影响，研究期内潜水优势阳离子由Na+变化为Ca2+，阴离子由HCO3–变化为SO42–；承压水优势阳离子由Ca2+变化为Na+，优势阴离子为SO42–不变。潜水和承压水的主要补给源均为大气降水，同时受到蒸发作用影响，潜水蒸发作用影响大于承压水。地下水化学组分主要受岩石风化作用和阳离子交换作用控制；Na+、Ca2+和Mg2+主要来源于蒸发盐岩和硅酸盐岩的溶解；NO3–主要来源于农用化肥、人畜粪便和生活污水。溶滤-富集作用(F1)、农业活动-原生地质作用(F2)和工业活动作用(F3)是影响研究区地下水化学的主要因素，贡献率分别为58.41%、18.12%和9.12%。

关键词：地下水来源解析水化学特征绝对主成分-多元线性回归(APCS-MLR)模型氢氧同位素高昌区

基于频率比−支持向量机耦合模型的四川省喜德县滑坡易发性评价

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沉积与特提斯地质 2024年第3期44卷 547-559页

作者：孙才铁永波宁志杰徐伟熊小辉重庆交通大学河海学院重庆400074 中国地质调查局成都地质调查中心(西南地质科技创新中心) 四川成都610218 自然资源部地质灾害风险防控工程技术创新中心四川成都611734 自然资源部成都地质灾害野外科学观测研究站四川成都610000 中国地质大学(北京)中国地质科学院北京100083

针对滑坡易发性评价中因子分级基础数据与评价模型的选取问题,本文以滑坡灾害频发的四川省喜德县为研究区,采用斜坡单元为评价单元,通过对评价因子进行相关性分析,选取高程、坡度、曲率、NDVI、SPI、距水系距离、距道路距离、距断层距... 详细信息

针对滑坡易发性评价中因子分级基础数据与评价模型的选取问题,本文以滑坡灾害频发的四川省喜德县为研究区,采用斜坡单元为评价单元,通过对评价因子进行相关性分析,选取高程、坡度、曲率、NDVI、SPI、距水系距离、距道路距离、距断层距离、斜坡结构、工程地质岩组、土地利用类型11个评价因子,分别对区域点属性和滑坡点属性两类基础数据采用自然断点法进行因子分级,代入频率比模型和频率比–支持向量机耦合模型来评价滑坡易发性,并使用受试者工作特征(ROC)曲线与典型斜坡来验证模型精度。结果显示:以滑坡点属性作为分类基础数据并运用耦合模型得到的评价精度最高,对应的曲线下面积(SAUC)值为0.752,能更好地预测滑坡易发性;模拟结果显示,研究区极高、高易发区面积占比分别为4.65%和23.73%,主要分布在地形起伏较大、断层发育、人类工程活动强烈的区域。相反,断层稀疏、人口分散的地区属于中、低易发区,其面积占比分别为44.20%和27.42%。结果将为喜德县及其类似地区滑坡易发性评价工作提供科学参考。

关键词：滑坡易发性因子分级频率比模型支持向量机模型耦合模型

考虑流体相变效应的粗糙裂隙非线性渗流换热机理

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成都理工大学学报(自然科学版) 2024年

作者：刘先珊罗晓雷白冰魏宁刘少炜张普纲李满潘玉华山西省交通新技术发展有限公司重庆大学土木工程学院山地城镇建设与新技术教育部重点实验室(重庆大学) 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库区环境地质灾害防治国家地方联合工程研究中心(重庆)

三维粗糙裂隙渗流换热机理的研究对提升地下热储层的热提取率意义重大。当前热开采过程中的多场耦合问题已取得了丰富的成果，但热开采过程中流体的相变作用对裂隙渗流特性及传热变化的影响却鲜有涉及。为剖析流体相变作用下的非线性渗... 详细信息

三维粗糙裂隙渗流换热机理的研究对提升地下热储层的热提取率意义重大。当前热开采过程中的多场耦合问题已取得了丰富的成果，但热开采过程中流体的相变作用对裂隙渗流特性及传热变化的影响却鲜有涉及。为剖析流体相变作用下的非线性渗流换热机理，研究以三维粗糙裂隙为研究对象，基于Fluent软件建立单相与多相热-流耦合模型。对比是否考虑相变作用的不同入口流速、入口温度和壁面温度时的局部换热系数分布特征。结果表明未考虑相变作用时，壁面局部粗糙程度控制局部换热系数的分布特征；基于Forchheimer公式，得知流体传热过程使非线性渗流特性显著。考虑相变作用后，流体呈现类似剪切稀释流体的特征，而气体体积百分数则对系统换热过程起主导作用。因此考虑流体的相变效应可以更准确地揭示热开采过程中的渗流特征和热提取效率的演化机理。

关键词：粗糙裂隙渗流换热流热耦合非线性渗流相变