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模拟处置条件下钚在地下水-膨润土体系中的胶体行为研究 被引量：3
1
作者 龙浩骑 周舵 +4 位作者 刘晨 陈曦 李遥 王波 谭盛恒 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第2期310-317,共8页
钚是高放废物中的一种高毒性超铀元素,在深地质处置过程中存在向生态环境迁移的严重隐患,影响高放废物的安全处置。为深入研究其在地下水中的胶体行为,本文在低氧条件下研究了钚在地下水-膨润土体系中的胶体行为,测定了钚胶体的粒径分布... 钚是高放废物中的一种高毒性超铀元素,在深地质处置过程中存在向生态环境迁移的严重隐患,影响高放废物的安全处置。为深入研究其在地下水中的胶体行为,本文在低氧条件下研究了钚在地下水-膨润土体系中的胶体行为,测定了钚胶体的粒径分布,并探究了pH(6.0~10.0)和离子强度(0.10~0.3 mol/L)对钚在北山地下水-膨润土体系中的胶体稳定性和粒径的影响。结果表明:pH对钚胶体、膨润土胶体粒径和Zeta电位的影响不大;离子强度对Zeta电位的影响不大,但会加速胶体的团聚。钚的迁移行为和GMZ膨润土的胶体行为密切相关。在本实验条件下,约有85%的钚吸附在膨润土胶体上,膨润土胶体的存在不利于阻滞钚的迁移。 展开更多
关键词 膨润土 地下水 胶体 钚
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西北地区地下水依赖型植被生态水文过程研究进展与展望 被引量：2
2
作者 尹立河 王平 +4 位作者 王田野 乔冈 马洪云 张俊 董佳秋 《西北地质》 北大核心 2025年第2期16-30,共15页
植被与地下水之间的关系是人与自然和谐共生的关键科学问题。西北旱区广泛分布地下水依赖型植被,部分地区人类活动造成的水位下降已超过其生态水位阈值,导致生态功能受损,甚至植被大面积枯死,严重威胁区域经济社会可持续发展。笔者基于... 植被与地下水之间的关系是人与自然和谐共生的关键科学问题。西北旱区广泛分布地下水依赖型植被,部分地区人类活动造成的水位下降已超过其生态水位阈值,导致生态功能受损,甚至植被大面积枯死,严重威胁区域经济社会可持续发展。笔者基于国内外在区域地下水依赖型植被的识别、生态韧性评价、植被-地下水协同演化以及地下水生态水位确定等4个方面的最新研究进展,总结了当前研究存在的主要问题和亟待解决的难题,并指出未来研究应当关注的重点方向。综合分析表明,西北地区流域尺度地下水依赖型植被的识别研究相对较少,而对识别结果进行地面验证的稳定同位素方法还需改进;生态韧性研究多注重地表生态与环境指标,而忽略了地下水、根系布等地下指标,缺少基于抵抗力、恢复力和适应力的生态韧性综合评价,以定性评价为主的研究不能满足生态保护修复的需要;植被-地下水协同演化研究受限于不能精准探测根系变化,根系动态探测技术及刻画根系-水源协同变化的模型有待进一步发展;生态水位主要是基于现状条件确定的静态水位,对受降水和地下水侧向补给影响下的水位变化空间差异以及植物自身适应性考虑不足,还需研究外界条件改变下的动态生态水位。通过梳理西北地区地下水依赖型植被生态水文过程研究进展,指出当前研究的薄弱研究环节和面临的问题,为进一步开展西北旱区生态水文理论研究与实践提供了依据。 展开更多
关键词 地下水依赖型植被 西北地区 生态韧性 生态水位 植被与地下水相互作用
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2023-2024年煤炭地下气化技术研究进展述评 被引量：2
3
作者 秦勇 易同生 汪凌霞 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第4期1-17,共17页
【背景】煤炭地下气化(UCG)技术产业化是保障清洁能源供给安全的一个可能解决方案,当前新一轮UCG技术探索热潮方兴未艾。【方法】系统梳理国内国际文献,评述2023-2024年期间UCG技术研究进展,分析UCG技术发展面临的主要挑战,提出未来重... 【背景】煤炭地下气化(UCG)技术产业化是保障清洁能源供给安全的一个可能解决方案,当前新一轮UCG技术探索热潮方兴未艾。【方法】系统梳理国内国际文献,评述2023-2024年期间UCG技术研究进展,分析UCG技术发展面临的主要挑战,提出未来重点探索方向。【进展】提出了基于UCG的煤炭能源开发利用变革性技术,认为发展UCG–煤层气资源–CO_(2)封存与利用(UCG–CBM–CCUS)协同高效联产工艺技术是推进UCG技术产业化的关键。UCG生产动态与过程控制研究重点范围有所扩大,完善了UCG传热传质模型和模拟方法并建立了UCG腔体生长过程主要参数数学模型,探讨了UCG生产行为对炉内温度、压力、气化剂配方、注气工艺的响应特点和变化规律,论证了UCG生产富氢气体的天然优势和成本优势,揭示声发射定位技术在UCG生产动态监控中的潜在多项功能。UCG安全研究关注重点集中在运行安全、地下水安全、地表沉降防控、碳减排4个方面,研究了UCG粗煤气爆炸特性、井筒喷淋降温措施和管材抗氢腐蚀特点,初步开发出耐高温回填新材料,提出了多种UCG地下水污染防控技术,形成多种UCG地面沉降及残余沉降预测方法,提出了UCG碳减排基本策略及“碳调减”主动减排策略。UCG地质约束与选区选址评价、井下关键装备与工具、技术经济性评价等方面研究进展显著,地质评价高度关注UCG工程行为对地层条件的响应,提出和论证了催化剂注入工艺、新型点火方式、外加电磁场激励加热、气化剂注入方式和工艺改进等新设想,成功研制可燃套管、连续管等关键装备工具,多种新工艺新技术设想颇具新意和潜在实用价值。研究展示了UCG粗煤气生产和利用的经济竞争力。首次实施UCGECBM(煤层气增产)高效联采新工艺现场技术验证。【展望】鉴于近期UCG现场实践揭示的重大问题,提出了UCG地质-工程一体化、施工技术水平提升、关键装备工具研发三大未来重点探索方向。 展开更多
关键词 煤炭地下气化 技术策略 控制与安全 现场试验 进展 未来探索
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石家庄地区浅层地下水化学特征及形成机制 被引量：1
4
作者 王丽娟 王哲 +3 位作者 李晓媛 宋胜华 刘敏 刘鹏飞 《地质通报》 北大核心 2025年第5期837-847,共11页
[研究目的]为了全面了解石家庄地区浅层地下水化学特征及其成因机制,为水环境管理部门提供科学参考。[研究方法]基于2019—2020年石家庄地区浅层地下水水质监测数据,综合运用地理统计学、Piper图、Gibbs模型和离子比等方法,分析了石家... [研究目的]为了全面了解石家庄地区浅层地下水化学特征及其成因机制,为水环境管理部门提供科学参考。[研究方法]基于2019—2020年石家庄地区浅层地下水水质监测数据,综合运用地理统计学、Piper图、Gibbs模型和离子比等方法,分析了石家庄地区不同水文地质单元浅层地下水化学特征、影响水质的主要化学指标及其形成机制。[研究结果]石家庄地区浅层地下水pH值在7.13~8.48之间,介于中性水和弱碱性水之间;TH(总硬度)和TDS(溶解性总固体)均值分别为391.03 mg/l和590.60 mg/1,沿地下水径流方向呈逐渐降低趋势;全区和各水文地质单元阴、阳离子基本以HCO_(3)-、SO_(4)^(2−)、Ca^(2+)和Na^(+)为主,台地、河谷平原区阳离子表现为以Ca^(2+)和Mg^(2+)为主,且Na^(+)、Cl^(−)、SO_(4)^(2−)、NO_(3)^(-)等离子空间变异系数相对较大;浅层地下水化学类型以HCO_(3)·SO_(4)-Ca·Mg为主,其次为SO_(4)·HCO_(3)-Ca·Mg型,且从台地区到冲洪积平原区水化学类型逐渐变得复杂;浅层地下水化学组分形成主要受岩石风化作用影响,冲洪积平原和台地区部分地下水化学组分形成受到人类活动影响显著。研究区浅层地下水主要超标指标为TH、SO_(4)^(2−)和NO_(3)^(-),河谷平原区3项指标综合超标率最高,达到62.5%。TH、SO_(4)^(2−)和NO_(3)^(-)三项指标超标的地下水样品的化学组分除受碳酸盐矿物溶解影响外,也受到硫酸盐矿物溶解和人类活动(农业活动和市政污水排放)影响。[结论]石家庄地区浅层地下水化学特征呈明显的分带性,从台地区到冲洪积平原区地下水的TH和TDS浓度逐渐降低,水化学类型逐渐复杂化,水质超标率逐渐降低,且水质超标现象是自然因素和人类活动共同作用的结果。本次对石家庄地区浅层不同水文地质单元的水化学特征及其成因机制研究,为水环境管理部门提供了重要科学依据。 展开更多
关键词 地下水 化学特征 超标指标 形成机制 石家庄地区
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淮北平原浅层地下水化学特征及水质动态研究 被引量：1
5
作者 朱春芳 龚建师 +5 位作者 檀梦皎 陶小虎 周锴锷 王赫生 李亮 秦曦 《水文地质工程地质》 北大核心 2025年第3期56-67,共12页
浅层地下水是淮北平原最重要的农业用水供水水源,水质状况广受关注。文章采用数理统计、舒卡列夫分类、Piper三线图和水质综合评价得出淮北平原浅层地下水化学特征及水质现状,运用Gibbs图和离子比值关系分析了水化学物质来源,应用主成... 浅层地下水是淮北平原最重要的农业用水供水水源,水质状况广受关注。文章采用数理统计、舒卡列夫分类、Piper三线图和水质综合评价得出淮北平原浅层地下水化学特征及水质现状,运用Gibbs图和离子比值关系分析了水化学物质来源,应用主成分分析法筛选影响地下水质量的典型因子并推演时空演变规律。结果表明:淮北平原浅层地下水多为弱碱性淡水,p H值6.6~8.6,溶解性总固体192~5302 mg/L,主要水化学类型共8类,主要阴离子为HCO_(3)^(-),阳离子为Na^(+)、Ca^(2+),地下水质量以Ⅳ类水为主;水岩作用主要受硅酸盐岩-碳酸盐岩岩石风化作用影响,从上游淮北平原到中游淮北平原,岩石风化溶解的水岩作用由碳酸盐岩向硅酸盐岩再向蒸发盐岩演化。通过主成分分析选取溶解性总固体、耗氧量、硝酸盐作为典型因子研究水质动态演化规律,淮北平原浅层地下水质量在2010—2021年经历了明显好转后略有下降,但典型因子的表现不尽相同;受原生地质环境影响,淮北平原浅层地下水可溶物质总量趋向于面状集中分布,高值点增多且大多分布于中游淮北平原,氧化还原条件从还原环境向氧化环境演变,2010—2018年农业活动等人为污染在上游淮北平原局部加重,但在2018年后得到明显改善。研究结果可为淮北平原浅层地下水污染防治、地下水资源保护提供支撑。 展开更多
关键词 淮北平原 浅层地下水 水化学特征 水质 主成分分析
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三维地质建模及其在城市地下空间规划中的应用 被引量：4
6
作者 何晗晗 周圆心 +6 位作者 何静 韩中鹏 赵怡婷 刘晶 李超 韩子金 肖为 《地球学报》 北大核心 2025年第2期456-470,共15页
城市化进程使得城市建设用地的供需矛盾愈发尖锐,开发利用地下空间成为提高城市韧性、创建低碳城市的关键策略。地下空间的直接载体为地质环境,加之其自身的三维空间属性,使得三维地质建模对地下空间尤其是城市地下空间规划具有重要意... 城市化进程使得城市建设用地的供需矛盾愈发尖锐,开发利用地下空间成为提高城市韧性、创建低碳城市的关键策略。地下空间的直接载体为地质环境,加之其自身的三维空间属性,使得三维地质建模对地下空间尤其是城市地下空间规划具有重要意义。城市地下空间规划并非局限于二维层面,而是涵盖竖向深度与平面范围的三维管控,与三维地质的理念相通。尽管如此,现阶段三维地质建模在城市地下空间规划中的应用尚待明确。本次以北京城区某地为研究区,通过资料搜集、数据分析结合三维地质建模技术,利用1041个钻孔数据和34条标准化地层剖面,创建了研究区浅部三维地质模型。从三维地层结构、关键地质层和集成评价分区三个方面,探讨了三维地质建模在城市地下空间规划中的应用,综合模型与地质适宜性评价成果,从竖向深度和平面范围上为研究区地下空间规划提供了地质支撑,也为后续区域层面的北京城市地下空间规划提供参考。 展开更多
关键词 三维地质建模 城市地下空间规划 地质适宜性评价 三维地层结构 关键地质层
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煤炭地下气化顶板砂岩高温致裂规律实验研究 被引量：1
7
作者 辛林 王欣 +5 位作者 牛茂斐 杨敏 李华龙 徐伟豪 尚振杰 刁垌彤 《煤炭工程》 北大核心 2025年第2期163-170,共8页
煤炭地下气化过程中,随着气化工作面的扩展,燃空区产生的高温会对顶板岩石造成不同程度的结构损伤。为了研究不同温度(100、200、300、400、500、600℃)造成的热损伤对砂岩声发射特征及破裂机制的影响,利用自主研发的单向加热实验设备,... 煤炭地下气化过程中,随着气化工作面的扩展,燃空区产生的高温会对顶板岩石造成不同程度的结构损伤。为了研究不同温度(100、200、300、400、500、600℃)造成的热损伤对砂岩声发射特征及破裂机制的影响,利用自主研发的单向加热实验设备,对试验过程中声发射信号进行采集分析,研究表明:累计声发射事件数与内部裂纹数的正相关性能够较好地反映砂岩宏观破坏规模,400~500℃砂岩破裂最为明显。微观上,试样各个温度快速升温阶段裂纹发展速度快,随温度升高,低频占比减少56.02%,高频占比增加57.1%,主频由低频为主转为高频为主,即砂岩破坏由晶间滑移主导转变为裂隙扩展主导。砂岩热破裂是膨胀变形、裂纹的萌生、快速发展以及裂纹持续贯通到破坏的过程。砂岩裂纹萌生,裂纹发育及裂纹非稳定发育分别对应分形维数数值变化≥0.35、-0.15~0.35、≤-0.15,分形维数曲线不规则波动阶段和突降阶段之间的突变点,可作为预测岩石热破裂时内部宏观裂隙形成的信号,为煤炭地下气化设计合理的采宽提供理论支持。 展开更多
关键词 煤炭地下气化 砂岩 单向加热 声发射 裂隙演化 分形维数
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装配式地下车站混凝土结构力学性能研究与应用进展 被引量：1
8
作者 薛伟辰 张保证 +2 位作者 江佳斐 徐军林 邢琼 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第3期435-449,共15页
首先,系统总结装配式地下车站混凝土结构静力性能与抗震性能的研究现状,重点对装配式地下车站混凝土结构节点(墙板节点、梁板柱节点)和整体结构的力学性能研究进展进行综述。结果表明:1)装配整体式和全装配式2类混凝土结构均具有良好的... 首先,系统总结装配式地下车站混凝土结构静力性能与抗震性能的研究现状,重点对装配式地下车站混凝土结构节点(墙板节点、梁板柱节点)和整体结构的力学性能研究进展进行综述。结果表明:1)装配整体式和全装配式2类混凝土结构均具有良好的承载力、延性和耗能能力,以及较好的静力性能与抗震性能;2)装配整体式地下车站混凝土结构整体性强,总体抗震性能等同于现浇混凝土结构;3)全装配式地下车站混凝土结构变形能力更强,接头具有典型的半刚性特征。然后,基于装配式地下车站混凝土结构在白俄罗斯、俄罗斯、法国和我国多座城市地铁中的应用情况,对装配式混凝土结构在国内外地下车站的应用现状进行概述。最后,对装配式地下车站混凝土结构未来的发展和主要研究方向进行展望,指出装配式地下车站混凝土结构在设计方法、高效连接方式和考虑土-结构共同工作的抗震性能等方面仍需进一步研究。 展开更多
关键词 装配式地下车站 混凝土结构 连接方式 节点 整体结构 力学性能
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煤炭地下气化燃空区动态演变下多场演化特征 被引量：1
9
作者 尹大伟 苑啸天 +3 位作者 周广磊 辛林 周泽森 王子涵 《煤炭学报》 北大核心 2025年第6期3100-3114,共15页
煤炭地下气化作为一种洁净煤综合利用技术,已成为“双碳”背景下煤炭无害化开采技术创新战略方向。为研究煤炭地下气化过程覆岩温度场、位移场及损伤场多场耦合变化规律,以山东某煤矿煤炭地下气化工程区域地质和生产条件为研究背景,首... 煤炭地下气化作为一种洁净煤综合利用技术,已成为“双碳”背景下煤炭无害化开采技术创新战略方向。为研究煤炭地下气化过程覆岩温度场、位移场及损伤场多场耦合变化规律,以山东某煤矿煤炭地下气化工程区域地质和生产条件为研究背景,首先开展了煤炭地下气化区域岩石力学特性试验,获得了不同岩性岩石试样的物理力学参数及热力学参数;其次开发了煤炭地下气化覆岩多场耦合数值模拟方法,该方法以最大拉应力准则及摩尔库仑准则作为损伤破坏准则,考虑了煤炭地下气化过程中燃烧点移动、燃空区形成过程应力平衡及燃空区降温的特点,给出了煤炭地下气化覆岩移动及损伤破坏过程数值求解方法;基于此方法研究了气化方向和垂直于气化方向覆岩温度场、位移场和损伤场耦合演化规律。结果表明:煤炭地下气化过程中,随着气化过程的进行高温影响范围先增大后减小,传播速率减慢,高温最终影响范围顶底板为5.4m,巷道两帮为4.9m;工程开始后,直接顶发生上移,表明了高温对气化巷道顶板承载能力具有一定程度的强化作用,地层冷却至室温后,煤层直接顶垂直位移达257.18mm;随着气化工程的进行,气化巷道顶板发生明显拉伸损伤,顶板处的损伤破坏范围大于底板和两帮处,当工程进行至第150d时,巷道围岩损伤区总体上呈近似“蝶形”分布;煤炭地下气化结束时,1号气化巷道顶板损伤高度为12.38m,2号巷道顶板损伤高度为11.14m,工程理论设计的15m宽煤柱可保证气化采场的稳定性。 展开更多
关键词 煤炭地下气化 多场耦合 损伤演化 温度场 覆岩移动
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基于动态贝叶斯网络的地下道路行车风险评估 被引量：1
10
作者 尚婷 郭明洋 +1 位作者 唐伯明 徐钰婷 《交通运输系统工程与信息》 北大核心 2025年第3期232-245,共14页
为探究地下道路不同交通标志信息密度下驾驶员行车风险动态演变规律,本文以驾驶员视觉负荷为表征指标,利用自然驾驶试验采集驾驶员眼动数据,基于动态贝叶斯网络理论构建驾驶员行车风险评价模型。基于香农信息熵量化交通标志信息量,构建... 为探究地下道路不同交通标志信息密度下驾驶员行车风险动态演变规律,本文以驾驶员视觉负荷为表征指标,利用自然驾驶试验采集驾驶员眼动数据,基于动态贝叶斯网络理论构建驾驶员行车风险评价模型。基于香农信息熵量化交通标志信息量,构建考虑交通标志信息量呈现速率的交通标志信息密度模型。选取解放碑地下道路4种不同交通标志信息密度的路段开展实车试验,提取并分析不同路段的驾驶员视觉特性指标。引入动态贝叶斯网络理论动态概率预测及推理评估驾驶员行车风险,由诊断推理、敏感性分析和影响链分析得到影响驾驶员行车风险的关键风险因素。结果表明:驾驶员注视持续时间、水平/垂直扫视幅度、水平/垂直扫视速度及瞳孔面积变化速率与交通标志信息密度呈正相关,眨眼频率与交通标志信息密度呈负相关;驾驶员行车风险发生概率随时间呈动态变化,先上升,后趋于平缓,且随交通标志信息密度的增加,4个路段的风险概率分别稳定于22.6%,35.7%,40.1%和43.8%;驾驶员行车风险受注视状态等环节风险因素影响较大,包括注视持续时间、瞳孔面积变化速率和眨眼频率等关键风险因素。 展开更多
关键词 交通工程 视觉负荷 动态贝叶斯网络 地下道路 实车试验 风险评估
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风险感知对地下洞室群施工人员安全认知的作用机制 被引量：1
11
作者 江新 李锋彪 +2 位作者 彭佳雨 简丽 晋良海 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第3期1-9,共9页
为提高地下洞室群施工人员的安全认知水平,引入安全需求和安全能力作为中介变量,职业倦怠作为调节变量,构建一个有调节的链式中介模型。采用风险感知、安全需求、安全能力、职业倦怠以及安全认知5种量表设计结构化问卷,以312名地下洞室... 为提高地下洞室群施工人员的安全认知水平,引入安全需求和安全能力作为中介变量,职业倦怠作为调节变量,构建一个有调节的链式中介模型。采用风险感知、安全需求、安全能力、职业倦怠以及安全认知5种量表设计结构化问卷,以312名地下洞室群施工人员为研究对象进行问卷调查和数据分析,并运用SPSS 26.0和AMOS 26.0软件进行中介效应和调节效应的检验。结果表明:风险感知直接正向影响地下洞室群施工人员的安全认知,职业倦怠在两者之间起负向调节作用;风险感知还会通过安全需求和安全能力的独立中介效应,以及安全需求和安全能力的链式中介效应影响施工人员的安全认知。因此,激励并提高施工人员的风险感知、安全需求和安全能力,同时降低其职业倦怠,可有效提升其安全认知水平。 展开更多
关键词 风险感知 地下洞室群 施工人员 安全认知 安全需求 安全能力 职业倦怠
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深度学习在隧道与地下工程中的应用现状及展望 被引量：1
12
作者 宋战平 杨子凡 +1 位作者 张玉伟 霍润科 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第2期221-255,共35页
为系统分析深度学习在隧道及地下工程中的应用研究进展,分别从参数反演分析、施工机械参数预测与优化、施工及运营过程控制与风险评估、隧道安全监测与缺陷检测、隧道结构健康预测、围岩分级、掌子面图像识别与分类等7个方向对深度学习... 为系统分析深度学习在隧道及地下工程中的应用研究进展,分别从参数反演分析、施工机械参数预测与优化、施工及运营过程控制与风险评估、隧道安全监测与缺陷检测、隧道结构健康预测、围岩分级、掌子面图像识别与分类等7个方向对深度学习在隧道及地下工程问题中的应用现状进行研究。结果表明:1)参数反演理论体系的建立已基本完善,结合新型监测技术、计算机技术及仿真技术,建立多源化智能反演模型是今后隧道及地下工程反演方法的发展方向;2)掘进参数的准确预测对于优化施工机械性能及智能掘进过程具有至关重要的作用,且考虑掘进参数之间的相关性与差异性可进一步提高预测模型的泛化能力;3)以多源监测数据在时间与空间上的高度融合为决策基础,基于数据驱动技术的风险控制分析方法为隧道施工及运营阶段的动态设计与信息化施工提供智能化管理;4)特征融合深度神经网络与自适应像素级分割算法相结合的计算机视觉技术不仅降低了缺陷检测成本,更进一步保障了智慧防灾及安全监测系统与工程现场之间的适用性;5)以结构健康监测方法为核心技术,通过融合物理机制和深度学习算法构建的优化系统保障了隧道稳定性与变形预测的准确性与可靠性;6)基于多源信息获取技术的深度学习框架可提取岩体结构面特征参数并转化为定量指标,实现对不同地质环境及施工方法的隧道围岩智能分级;7)利用图像处理技术和深度学习算法,能够从复杂的掌子面图像中自动提取轮廓的有效信息,并进行精确的裂隙特征识别和量化分析。基于深度学习在隧道及地下工程中7类应用方向的总结分析,指出现有研究中存在数据处理实时共享难度大、缺乏模型预测准确度评价标准等问题,并结合隧道及地下空间智能化、绿色化与可持续化建设趋势,针对深度学习理论与其工程应用、隧道结构智能化防灾技术及“双碳战略”下新型隧道建造方式等方面提出展望。 展开更多
关键词 隧道与地下工程 深度学习 多源监测数据 衬砌病害识别 智慧防灾系统
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市政道路结构地下管线探测与力学特性数值模拟分析 被引量：2
13
作者 芮勇勤 袁健玮 +1 位作者 金生吉 许立 《沈阳工业大学学报》 北大核心 2025年第1期106-113,共8页
【目的】随着人口增长和城市化进程的加快,城区规模不断扩大,城市地下工程建设不可避免地与既有运行管线产生交互。地下管线具备给水、雨污水处理、化石能源运输、有线电视信号传输、电能输送等功能,担负着水、电、信息和能量的供给与传... 【目的】随着人口增长和城市化进程的加快,城区规模不断扩大,城市地下工程建设不可避免地与既有运行管线产生交互。地下管线具备给水、雨污水处理、化石能源运输、有线电视信号传输、电能输送等功能,担负着水、电、信息和能量的供给与传输,被称为城市的“神经”和“血管”,更是稳定城市运行的“生命线”。管线的渗漏、破裂甚至引发路面塌陷,不仅严重影响交通,还为城市排水系统埋下重大安全隐患。每年各地需投入大量人力物力用于地下管线的探测与维护。【方法】针对市政道路中地下管线分布、损伤及渗漏的普遍问题,基于探地雷达技术,提出了一种地下管线探测方案。通过探测不同种类管线的数据,结合原理分析、试验和数值模拟验证,研究管线渗漏引发路面沉陷的机理。【结果】该方案基于探地雷达的探测原理,通过图谱特征识别方法获取地下管线的分布、埋深、管径、材质、管线内部介质以及空洞等参数。结合伪彩色电平图、灰色电平图及波形堆积图等信号数据,建立有限元模型,并对管线渗漏特性进行综合分析,从而研究揭示了渗漏发展的趋势及其对道路结构的损伤机理。【结论】研究表明,道路损伤受多因素影响,包括路面车辆荷载、管道内部压力、管道埋深和直径等。通过探地雷达反射图像的逆向分析,结合路面的病害动力固结数值模拟,可评估管线运行状况及受力特征,从而优化管线布置点位和材质,强化管线上部结构设计,加强路基的防沉陷保护,避免工后路面沉降开裂。研究建议通过调整受力点位置、扩大受力面积和避免应力集中,预防路基结构与管线的破损。本文基于探测数据与数值模拟,对比不同种类管线的变形特性,总结管线渗漏的作用规律,为后续地下工程的定向开挖和城市道路灾害的排查提供指导。 展开更多
关键词 市政道路结构 地下管线 地质雷达 探测 道路损伤 渗漏机理 力学特性 数值模拟
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基于深度学习的地下工程施工人员不安全行为识别研究 被引量：1
14
作者 李立功 刘晓 赵旭 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2025年第5期55-62,共8页
为更及时有效地识别地下工程施工人员不安全行为,弥补现有智能识别方法在不安全行为及行为发出人员等耦合信息理解方面的不足,基于深度学习、计算机视觉技术,提出1种融合身份识别与姿态识别的不安全行为识别方法。该方法结合地下工程施... 为更及时有效地识别地下工程施工人员不安全行为,弥补现有智能识别方法在不安全行为及行为发出人员等耦合信息理解方面的不足,基于深度学习、计算机视觉技术,提出1种融合身份识别与姿态识别的不安全行为识别方法。该方法结合地下工程施工现场的低照度、易遮挡特征,在模型中强化图像的预处理,引入YOLO系列、双流SlowFast和ArcFace等模型,并对损失函数等进行改进。研究结果表明:改进的身份识别和姿态识别模型的平均精度均有不同幅度的提升,对于安全帽遮挡环境和脸部灰尘遮挡环境,身份识别模型的平均精度分别提升了7.03%和8.34%,对于复杂环境的应用表现良好。研究结果可为地下工程施工人员的不安全行为精准识别与监测预警提供参考。 展开更多
关键词 深度学习 地下工程 不安全行为 智能识别
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地下工程系列化新型智能防淹装备应用研究
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作者 刘俊 武志松 +5 位作者 车轮飞 蔡崇庆 李国栋 胡浩明 刘起 於泽 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第1期273-276,共4页
[目的]目前地下工程淹水事件频发,易造成严重的经济损失和人员伤亡等影响。遇淹水时通常主要采用人工封堵的方式,例如临时用沙包堆积或者人工加装防水板,存在需工作人员长期值守、使用不便捷、响应不及时等问题。针对地下工程地面出入... [目的]目前地下工程淹水事件频发,易造成严重的经济损失和人员伤亡等影响。遇淹水时通常主要采用人工封堵的方式,例如临时用沙包堆积或者人工加装防水板,存在需工作人员长期值守、使用不便捷、响应不及时等问题。针对地下工程地面出入口、地下连接通道等不同场景,研究响应迅速、安全可靠的防水倒灌措施,提高地下工程整体的防水能力是十分必要的。[方法]基于液位报警控制技术,提出地下工程系列智能防淹装备,主要包括全断面智能防淹门、智能垂落式防淹门、智能上翻式防淹挡板等,可使地下工程形成一个完整的防淹体系,全面保障地下工程不被洪涝水淹。[结果及结论]该系列装备已在洛阳、厦门等城市的地铁项目中应用,结合作者单位的设计项目进展情况可预见,系列智能防淹装备将在更多的地下工程项目中推广,为城市的安全发展保驾护航。 展开更多
关键词 地下工程 智能防淹 装备
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基于地下水双控管理指标的宿迁宿城区地下水承载力评价
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作者 李朗 叶露 +4 位作者 王明明 许书刚 李凯 黄晓燕 万佳俊 《人民黄河》 北大核心 2025年第9期152-156,162,共6页
地下水过量开采会引发一系列生态环境问题,实质是人为开采强度超出了地下水资源的承载能力,并缺乏及时有效的预警。为研究宿迁市宿城区地下水资源承载能力,解决以往研究未反映地下水双控的问题,以承载力为目标层,地下水资源的数量、质... 地下水过量开采会引发一系列生态环境问题,实质是人为开采强度超出了地下水资源的承载能力,并缺乏及时有效的预警。为研究宿迁市宿城区地下水资源承载能力,解决以往研究未反映地下水双控的问题,以承载力为目标层,地下水资源的数量、质量、生态、社会属性为准则层,把本底、状态两个方面作为各准则层属性的指标层,由此建立三级评价指标体系。首先对水资源量、水环境质量、水生态影响三类准则层进行评价,选取其中最差的结果作为承载力初评结果,结合准则层社会经济水平评价结果对初评结果进行修正后得到最终评价结果。同时将地下水双控指标地下水开采控制总量和限采水位分别引入指标层地下水开采程度和区域地下水位控制程度的分析中,并对宿迁宿城区进行地下水承载力评价。评价结果显示,水文地质背景是影响地下水承载力本底的基本因素,而管理政策尤其是地下水双控管理的有效执行,对地下水资源承载力的发展趋势起到决定性的作用;通过引入地下水双控指标进行评价,能有效减少人为评估的随意性,更准确地反映区域地下水利用的实际状况。 展开更多
关键词 地下水资源承载力 评价指标体系 驱动因素 地下水双控管理 宿迁宿城区
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地下自由场爆炸冲击波计算网格尺寸优化研究
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作者 邓鹏 李霖炜 +3 位作者 张舵 冉宪文 张超 陈仁朋 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第6期164-171,共8页
网格尺寸是影响地下爆炸数值模拟精度及计算效率的重要因素。针对地下岩石自由场爆炸场景,以炸药半径与网格尺寸之比“λ”作为划分依据,对空气域及岩石域开展了网格敏感性分析,通过与峰值应力试验数据的对比,提出了一种适用于不同当量... 网格尺寸是影响地下爆炸数值模拟精度及计算效率的重要因素。针对地下岩石自由场爆炸场景,以炸药半径与网格尺寸之比“λ”作为划分依据,对空气域及岩石域开展了网格敏感性分析,通过与峰值应力试验数据的对比,提出了一种适用于不同当量工况的地下岩石自由场爆炸网格划分方法。分析结果表明:当空气及炸药的网格尺寸取λ=80时,空气域峰值应力及峰值速度结果已经收敛;当岩石域网格尺寸取λ=16时,自由场峰值应力结果与试验数据吻合度较高;对于渐进网格划分方法而言,当渐进开始比例距离取50 m/kt^(1/3)、渐进比例系数取1.01时,各测点相较于均匀网格模型的误差平均值和标准差分别为1.38%和1.10%,且网格数量减少了57.7%,计算效率提升了43.2%。 展开更多
关键词 地下爆炸 网格划分 炸药当量 比例爆炸距离 峰值应力
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城市地下工程控制爆破虚拟仿真实验设计与教学实践
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作者 刘延春 管晓明 +3 位作者 苗吉军 侯东帅 张素磊 刘才玮 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第8期150-157,共8页
针对城市地下工程爆破实验危险性高、条件难具备、有害效应控制难、电子雷管实验方案匮乏等难题,依托青岛、大连两个滨海城市的重大隧道工程,采用3D高精度建模、动画演示、人机交互、多人协同创新、大数据算法,融入行业最新电子雷管精... 针对城市地下工程爆破实验危险性高、条件难具备、有害效应控制难、电子雷管实验方案匮乏等难题,依托青岛、大连两个滨海城市的重大隧道工程,采用3D高精度建模、动画演示、人机交互、多人协同创新、大数据算法,融入行业最新电子雷管精准爆破技术成果,还原复杂、逼真、高难度现实的地下工程爆破场景,开发集方案设计、爆破施工和监测及安全评价于一体的仿真实验系统,关联前序爆破设计和施工参数,输出三向爆破振动波,实现了爆破地震效应、建筑物开裂等爆破效果可视化。学生可选择多场景、个性化的参数优化方案,实验过程将“学考一体”有机结合,强化实验高阶性、创新性和挑战度,实现了知识传授、能力培养、素质提升三者有机融合,培养了学生的自主设计、团队合作和探索创新能力,提升了应用研究型人才培养质量。 展开更多
关键词 城市地下工程 控制爆破 电子雷管 实验设计 可视化
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大型地下输水管涵运行期地表渗水数值模拟分析
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作者 袁鸿鹄 黄勇 +2 位作者 毛莹 宫晓明 李宏恩 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第S1期386-391,共6页
城市大型地下输水管涵运行期,地表渗水问题引起各方关注。以某城市大型地下输水管涵地面渗水为背景,针对工程地质和水文地质条件,进行地表渗水数值模拟分析研究。选取典型断面,通过设置衬砌不同的渗透系数来反映管涵的不同渗漏程度,进... 城市大型地下输水管涵运行期,地表渗水问题引起各方关注。以某城市大型地下输水管涵地面渗水为背景,针对工程地质和水文地质条件,进行地表渗水数值模拟分析研究。选取典型断面,通过设置衬砌不同的渗透系数来反映管涵的不同渗漏程度,进而分析对地表渗水的影响。结果表明:衬砌的渗漏越严重,衬砌孔压消散越小,衬砌顶部土体孔压增加越明显,地表孔压随之增大;在衬砌渗透系数达到1 m/d,长期渗流作用下地表有点状水出漏;对比现场地下水监测资料,与模拟值比较接近。研究成果对于类似城市大型地下输水管涵设计与运行具有借鉴和参考价值。 展开更多
关键词 地下 输水 管涵 地表渗水 数值模拟
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沈阳市城区地下水污染风险评价及其对生态环境的影响
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作者 张静 代雅建 +1 位作者 崔健 马诗敏 《地质通报》 北大核心 2025年第8期1462-1471,共10页
【研究目的】开展地下水污染风险评价,研究其对生态环境的影响是地下水资源保护与污染防控、维护区域生态环境安全格局工作的重要基础。【研究方法】以沈阳市城区为研究对象,建立了包含地下水含水层固有脆弱性、地下水污染源荷载、地下... 【研究目的】开展地下水污染风险评价,研究其对生态环境的影响是地下水资源保护与污染防控、维护区域生态环境安全格局工作的重要基础。【研究方法】以沈阳市城区为研究对象,建立了包含地下水含水层固有脆弱性、地下水污染源荷载、地下水价值3个方面、12个指标的评价方法体系,采用GIS软件进行了地下水污染风险评价,并分析了地下水污染对生态环境的影响。【研究结果】沈阳市无地下水污染高、较高风险区;中等风险区主要分布于区内西北和西南部的水田区,占全区的12.24%;较低风险区主要分布于主城区以南及以北的旱田区,占全区的49.23%;低风险区大面积分布于东部低山丘陵区及浑河冲洪积扇区,占全区的38.43%。【结论】地下水污染中等风险区对生态环境的影响主要为土壤-作物系统污染风险、地表水体富营养化加剧和湿地生态系统扰动;较低风险区对生态环境的影响主要为土壤次生盐渍化与酸化风险、浅层地下水依赖型植被潜在胁迫、污染物向下游和深层迁移的“中转”作用;低风险区是沈阳市重要的生态屏障和水源涵养区,是生态环境保护的重点区域。 展开更多
关键词 地下水 脆弱性 污染源 污染风险 生态环境 沈阳
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