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滑坡探测电磁仪配套数据采集软件设计与实现

Applied Geophysics 2024年第1期21卷 133-146,205页

作者：李斌许强刘天翔程强汤明高郑光雷航四川省公路规划勘察设计研究院有限公司四川成都610041 成都理工大学地质灾害防护与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059

随着人类社会的高速发展和工程建设的激增,地质环境扰动日益显著,极端气候因素影响日益增多,地质灾害日益频繁发生,对人类的威胁和造成的损失也随之日益加剧。滑坡是其中最主要的地质灾害,因此,研究滑坡发育、发展、发生整个地质过程中伴随的物理现象,深入研究其信号特征,从而间接获取滑坡发展变化过程是地质灾害探测或监测的基础性研究,是值得深入探索的科学问题。但是专门用于滑坡探测的电磁仪器关键设计及具体实现的研究,特别是电磁仪器配套数据采集软件的设计及具体实现尚较缺乏。本研究以嵌入式计算机科学、软件工程、数字信号处理技术、地球物理、工程地质等多学科交叉的理论体系为基础,设计并实现了可用于滑坡探测或监测的仪器配套数据采集软件,拥有滑坡电磁法探测的嵌入式计算机软件自主知识产权,有助于科学探查滑坡地质灾害的动态发育、发展、发生。

关键词：滑坡大地电磁法工程地质嵌入式计算机数字信号处理软件设计

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成都平原浅层天然气高瓦斯隧道抽排性能评价

同济大学学报（自然科学版） 2024年第1期52卷 86-94,156页

作者：苏培东何坤宸黎俊麟李有贵西南石油大学地球科学与技术学院四川成都610500 四川省公路规划勘察设计研究院四川成都610041

针对浅层天然气工区高瓦斯隧道盾构施工难的问题,借助工程实例,采用理论分析、数值模拟和现场试验的方法,分析了成都平原浅层天然气抽排性能的影响因素,确定了研究区的有效抽排半径和抽排时间。结果表明,当裂隙渗透率为39 mD、瓦斯压力... 详细信息

针对浅层天然气工区高瓦斯隧道盾构施工难的问题,借助工程实例,采用理论分析、数值模拟和现场试验的方法,分析了成都平原浅层天然气抽排性能的影响因素,确定了研究区的有效抽排半径和抽排时间。结果表明,当裂隙渗透率为39 mD、瓦斯压力为0.31 MPa时,研究区浅层天然气高瓦斯工区的有效抽排半径为5 m、抽排时间为60 min,与煤层瓦斯的抽排参数差异巨大;抽排负压对抽排流量影响较大,对有效抽排半径影响较小;抽排流量和有效抽排半径与地层初始渗透率的变化呈现正相关关系。

关键词：瓦斯隧道瓦斯抽排数值模拟现场试验砂岩地层

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3车道瓦斯隧道通风流场及瓦斯运移规律研究

隧道建设（中英文） 2024年第5期44卷 1029-1044,I0062-I0077页

作者：陈治宇杨枫谢可林国进杨文波何川西南交通大学土木工程学院四川成都610031 四川省公路规划勘察设计研究院有限公司四川成都610041 四川川黔高速公路有限公司四川泸州646500

为有效进行大断面公路瓦斯隧道施工期通风降气,以古金高速公路大梁子隧道工程为依托,采用SCDM软件建立2台阶带仰拱的计算模型,使用Fluent软件进行数值模拟,揭示在不同台阶长度、风筒出风口距掌子面距离、双风筒布设形式下,隧道掌子面及... 详细信息

为有效进行大断面公路瓦斯隧道施工期通风降气,以古金高速公路大梁子隧道工程为依托,采用SCDM软件建立2台阶带仰拱的计算模型,使用Fluent软件进行数值模拟,揭示在不同台阶长度、风筒出风口距掌子面距离、双风筒布设形式下,隧道掌子面及附近区域的通风流场特征和瓦斯运移规律,并结合现场监测数据进行验证。研究结果表明:1)流场在通风20 min后基本稳定,上台阶和仰拱段会形成涡流阻碍瓦斯的运移、扩散和稀释,在风筒非对称布设情况下,掌子面风筒对侧的墙角处出现瓦斯积聚现象;2)隧道内通风降气效果的敏感性影响因素排序为双风筒及布设形式>风筒出风口距掌子面距离>台阶长度,建议优先采用双风筒同侧布设送风,其次调整风筒出风口距掌子面距离为20~25 m和台阶长度为15~20 m;3)采用双风筒同侧布设通风时,掌子面及附近区域风速提高、瓦斯体积分数大幅降低,且施工现场开展的送风试验与数值计算结果吻合度高,验证了双风筒同侧送风的可靠性。

关键词： 3车道公路隧道瓦斯隧道大断面隧道通风方式双风筒布置形式瓦斯运移规律

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西藏斯弄多银多金属矿床地球物理和地球化学勘查进展

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地球科学 2024年第3期49卷 1081-1103页

作者：杨宗耀唐菊兴任东兴邓安王鹰吴鑫中冶成都勘察研究总院有限公司四川成都610023 西南交通大学地球科学与环境工程学院四川成都611756 中国地质科学院矿产资源研究所北京100037 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司四川成都611130

近年来在西藏冈底斯-念青唐古拉成矿带林子宗群火山岩分布区发现一系列中-大型铅锌银矿床,该区显示出巨大的找矿潜力.由于林子宗群火山岩分布范围广,如何有效地圈定成矿远景区,缩小找矿靶区是取得找矿突破的关键.选取产于谢通门县娘热... 详细信息

近年来在西藏冈底斯-念青唐古拉成矿带林子宗群火山岩分布区发现一系列中-大型铅锌银矿床,该区显示出巨大的找矿潜力.由于林子宗群火山岩分布范围广,如何有效地圈定成矿远景区,缩小找矿靶区是取得找矿突破的关键.选取产于谢通门县娘热地区典中组火山岩中的斯弄多银多金属矿床为研究对象,开展了大量勘查地球化学测量和激电中梯测量.结果显示典中组火山岩中铅锌银成矿作用具有Au、Mo、Pb、Zn、Ag异常,金银成矿作用具有强Au、Ag、Mo、As、Sb异常,主成矿元素变异系数大于3.以极化率大于2.5%和电阻率小于800Ω·m圈定隐伏铅锌银矿体的找矿靶区,取得了很好的找矿效果.上述结果表明激电中梯方法在林子宗群火山岩中寻找浅成低温热液型铅锌银矿体效果良好,能够为西藏冈底斯-念青唐古拉成矿带林子宗群火山岩中的找矿工作提供十分重要的指导.

关键词：浅成低温热液型矿床岩石化探激电中梯找矿标志铅锌银多金属矿床地球化学矿床学

基于高密度电法及工程勘察对苏码头断裂综合探测

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大地测量与地球动力学 2024年第3期44卷 316-320页

作者：匡野魏柯佳肖瑞卿杨程成四川省地质工程勘察院集团有限公司成都市610072

基于高密度电法反演成果,结合钻探、探井等工程勘察手段对苏码头断裂的形迹展布及构造形态等进行调查研究,同时对苏码头断裂通过处地貌进行观测,并对溪流阶地进行14 C测定,结果为13436±210~40724±6332 a,表明苏码头断裂晚更新世以来... 详细信息

基于高密度电法反演成果,结合钻探、探井等工程勘察手段对苏码头断裂的形迹展布及构造形态等进行调查研究,同时对苏码头断裂通过处地貌进行观测,并对溪流阶地进行14 C测定,结果为13436±210~40724±6332 a,表明苏码头断裂晚更新世以来未活动。综合认为,苏码头断裂为一条NNE向隐伏断层,走向约25°,倾向SE,倾角约65°,破碎带宽度约为20 m,最新活动时代为中更新世。

关键词：高密度电法隐伏断裂断层活动性

基于IPSO-MOC-RF算法的隧道智能支护方法研究

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岩石力学与工程学报 2024年第3期43卷 556-572页

作者：马春驰李想徐洪伟李天斌马志国张航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 四川川交路桥有限责任公司四川广汉618300 重庆市城市建设投资(集团)有限公司重庆400023

面对隧道支护参数设计与实际地质条件匹配度较低的“通病”,智能支护理念呼声日趋增高,但实际研究与实施较少,建立智能支护决策方法对解决此问题具有重要意义。综合考量支护参数多样性与智能算法的适应性,通过改进随机森林算法与粒子群... 详细信息

面对隧道支护参数设计与实际地质条件匹配度较低的“通病”,智能支护理念呼声日趋增高,但实际研究与实施较少,建立智能支护决策方法对解决此问题具有重要意义。综合考量支护参数多样性与智能算法的适应性,通过改进随机森林算法与粒子群优化算法,提出一种适配多标签多输出数据类型的IPSO-MOC-RF智能决策算法。以勘察设计阶段、施工阶段及岩爆灾害为研究场景,建立支护参数分类指标体系;结合工程成功案例分别收集285,480和543份数据样本用于训练模型,MR值分别为0.886,0.917和0.897,汉明损失值为0.046~0.091;训练效果相比传统算法有明显提升,验证了该模型能有效提取地质指标与支护参数之间的复杂非线性映射特性。此外,通过Cesium平台集成BIM模型和智能决策模型建立隧道智能支护云平台,并应用于峨汉高速大峡谷隧道;采用统计对比分析、理论分析与现场连续监测的方法验证智能决策结果的有效性。结果表明:勘察设计阶段的7个样本中仅有1个结果失效;施工阶段的47个断面中仅有3个结果失效,选用的3个试验段全部成功,拱顶最大位移变形量为36.4 mm,边墙为25.8 mm;岩爆灾害的3个试验段均成功应用。模型应用效果显著,验证了该方法工程实际应用的可行性,可为隧道智能化建造的研究提供一种新思路。

关键词：隧道工程智能支护方法支护参数多标签多输出随机森林

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成熟区块煤层气加密井堵漏工艺优选

煤炭工程 2024年第1期56卷 70-77页

作者：李蜀涛朱韩友尹中山钱程张秀军周瑞琦牟必鑫皇扶杉丁飞飞四川省能源地质调查研究所四川成都610500 四川省地质调查研究院四川成都610500

为解决沁水盆地成熟区块加密井钻井施工过程中井漏的问题,基于研究区块实钻井身结构,建立三维井筒裂缝模型,采用Ansys-Fluent软件分别模拟常规堵漏浆、承压堵漏浆、凝胶堵漏浆在地层裂缝中的流动情况,并利用现场施工实例对仿真结果进行... 详细信息

为解决沁水盆地成熟区块加密井钻井施工过程中井漏的问题,基于研究区块实钻井身结构,建立三维井筒裂缝模型,采用Ansys-Fluent软件分别模拟常规堵漏浆、承压堵漏浆、凝胶堵漏浆在地层裂缝中的流动情况,并利用现场施工实例对仿真结果进行验证。结果表明:堵漏耗时方面,凝胶堵漏承压堵漏>常规堵漏;完井承压耗时方面,凝胶堵漏<承压堵漏<常规堵漏;结合三种堵漏工艺的优缺点表明:若发生单点漏失,且漏失层位明确,则采用凝胶堵漏效果较好;若漏失点较多,且漏失层位不明确,则采用承压堵漏效果较好。此外,优选堵漏工艺结合井口加压工艺相对于常规静止堵漏工艺,堵漏耗时更短,漏失地层承压能力更高,堵漏效果更好,且所需承压设备现场易制作,操作简单,适用性更强。

关键词：沁水盆地煤层气井漏堵漏工艺常规堵漏承压堵漏凝胶堵漏

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多源激光点云建模在桥梁养护中的探索

测绘通报 2024年第2期 157-160,177页

作者：刘霜辰李升甫贾洋四川省公路规划勘察设计研究院有限公司四川成都610041

运营已久的复杂山区高速公路桥梁在路面负荷严重、次生地质灾害的影响下,对道路日常的养护运维工作带来了很大挑战。利用桥梁三维建模技术进行在线可视化,同时在重点桥梁路段安装监测设备,在线进行桥梁健康监测成为目前新的技术手段。... 详细信息

运营已久的复杂山区高速公路桥梁在路面负荷严重、次生地质灾害的影响下,对道路日常的养护运维工作带来了很大挑战。利用桥梁三维建模技术进行在线可视化,同时在重点桥梁路段安装监测设备,在线进行桥梁健康监测成为目前新的技术手段。针对运营较长时间的道路桥梁设计竣工图纸缺失,无法通过图纸复现真实的桥梁模型,采用地面站式激光与车载激光相结合的方法,对长时间运营桥梁进行扫描,对两种方法得到的点云数据进行配准及滤波处理,然后进行单体化建模,真实还原运营桥梁的结构形态。同时,利用公路行业BIM模型标准,对单体化的桥梁进行构件拆分编码,形成规范的桥梁单元模块。在此基础上,利用GIS技术开发高速公路基础设施平台,关联桥梁养护相关作业模块,实现既有高速公路桥梁线上巡检养护。

关键词：多源激光雷达点云滤波三维建模构件化桥梁养护

2022年M s6.8级泸定地震公路震害特征分析

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世界地震工程 2024年第2期40卷 197-207页

作者：朱明李杰赵飞徐益飞李文华四川省交通勘察设计研究院有限公司四川成都610017 交通运输部BIM技术应用行业研发中心四川成都610017 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

基于对四川泸定6.8级地震震区的沿线公路地质灾害调查,分析研究了震区公路网的受损特征及分布情况。通过对震区国省干道及县乡村道的调查,共发现公路灾害507处,类型以崩塌和滑坡为主,整体表现出数量大、规模小和成片分布的特点。灾害主... 详细信息

基于对四川泸定6.8级地震震区的沿线公路地质灾害调查,分析研究了震区公路网的受损特征及分布情况。通过对震区国省干道及县乡村道的调查,共发现公路灾害507处,类型以崩塌和滑坡为主,整体表现出数量大、规模小和成片分布的特点。灾害主要分布在大岗山电站库区附近的公路沿线,局部路段存在连续诱发多个崩塌及滑坡灾害群的现象,其中S217线是灾害分布最密集的路段。现场调查发现破坏表现形式以路基受损为主,破坏程度为中度以上的占路基破坏总数的67%,对桥梁和隧道等构筑物影响较小,桥梁及隧道基本上都能保证通行。通过与其他地震诱发的公路震害对比,总结了地形地貌因素对地震诱发公路震害的影响。研究结果有利于地方政府有针对性地开展震区公路沿线的防灾减灾工作。

关键词：公路工程公路灾害泸定地震同震灾害灾情调查