新型边坡防护生态基材的力学-植生性能与抗冲刷效果研究

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作者 陶高梁 周恒洁 +1 位作者 肖衡林 周宏豫 《岩土力学》 北大核心 2025年第10期3018-3032,共15页

生态护坡兼备边坡安全效益和生态效益,是值得发展和推广的边坡防护型式。生态基材是生态护坡技术核心结构层,须同时具备力学性能和植生能力(力学-植生性能),已有生态基材力学-植生性能有待进一步提升,新型生态基材急需开发。纳米二氧化... 生态护坡兼备边坡安全效益和生态效益,是值得发展和推广的边坡防护型式。生态基材是生态护坡技术核心结构层,须同时具备力学性能和植生能力(力学-植生性能),已有生态基材力学-植生性能有待进一步提升,新型生态基材急需开发。纳米二氧化硅(nano-SiO_(2),简称NS)和玄武岩纤维(basalt fiber,简称BF)在提高边坡土体力学性能方面表现优异,但对植生效果和抗冲刷性能的研究相对有限。为了解决这些问题,使用2种水泥掺量、4种纳米掺量和3种纤维掺量改良黏土,并通过无侧限抗压强度试验、直剪试验、开裂试验、扫描电子显微镜分析以及植生与抗冲刷试验,探讨其力学和植生与抗冲刷性能。研究结果表明,同时添加NS和BF能有效提升其抗压强度和残余强度,当复合含量为5%水泥+0.9%BF+1.5%NS组合比例时相对提升最大,较普通水泥土提高了133.05%。同时,NS和BF能显著提高水泥土的黏聚力和抗剪强度。水化硅酸钙凝胶(calcium silicate hydrate,简称C-S-H)通过包裹BF,增强了水化产物与BF之间的机械联锁作用,改善了土壤强度、抗裂性和抗侵蚀能力,NS的火山灰反应和成核效应进一步增强了这种效果。此外,复合含量为3%水泥+0.3%BF+1.5%NS和5%水泥+0.9%BF+1.5%NS组合比例的生态基材水泥土的发芽率均大于80%,满足种植需求,植物生长表现良好。在冲刷试验中,抗侵蚀能力提升效果显著,上述两种生态基材在植被的协同作用下,侵蚀率分别仅为10.24%和3.60%。 展开更多

关键词 纳米二氧化硅 玄武岩纤维 生态基材 力学性能 抗开裂性能 扫描电子显微镜 生态护坡

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外来入侵种克氏原螯虾(Procambarus clarkii)和小管福寿螺(Pomacea canaliculata)与土著种铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)的生态位比较

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作者 王博芝 张慧 +4 位作者 高健 郭子润 柳颖 于谨磊 杨兴康 《湖泊科学》 北大核心 2025年第6期2202-2211,共10页

克氏原螯虾(Procambarus clarkii)和小管福寿螺(Pomacea canaliculata)是全球广泛入侵的底栖动物,对入侵地水生态系统破坏严重。两者共同出现在同一水生态系统的现象越来越普遍,其对土著底栖动物的影响尚缺乏深入研究。本文通过脂肪酸... 克氏原螯虾(Procambarus clarkii)和小管福寿螺(Pomacea canaliculata)是全球广泛入侵的底栖动物,对入侵地水生态系统破坏严重。两者共同出现在同一水生态系统的现象越来越普遍,其对土著底栖动物的影响尚缺乏深入研究。本文通过脂肪酸生物标志物的检测,分析了外来入侵物种克氏原螯虾和小管福寿螺及土著物种铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)在自然水体的食性、生态位宽度及营养级差异,结合两种入侵物种对土著物种的受控捕食实验,探讨克氏原螯虾和小管福寿螺共入侵对铜锈环棱螺的影响。利用主成分分析方法对脂肪酸进行分析,结果显示克氏原螯虾和小管福寿螺的生态位宽度均大于铜锈环棱螺,表明两种入侵物种的食谱更广,在营养资源利用上具有竞争优势;克氏原螯虾的C18:1n-9+C22:6n-3质量百分比显著高于小管福寿螺和铜锈环棱螺,表明其肉食性特征更强;铜锈环棱螺的C15+C17质量百分比显著高于两种入侵物种,表明细菌对其碳源的贡献更高;两种入侵物种的脂肪酸C18:2+C18:3质量百分比显著高于铜锈环棱螺,表明二者的食物来源主要是维管束植物;此外,入侵物种克氏原螯虾的多不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比值高于铜锈环棱螺,说明入侵物种克氏原螯虾的营养级高于土著物种铜锈环棱螺,因此在生态位上克氏原螯虾比铜锈环棱螺具有更强的竞争能力。受控捕食实验显示,克氏原螯虾对铜锈环棱螺幼螺的捕食量显著高于对小管福寿螺幼螺的捕食量,而成年小管福寿螺也能捕食铜锈环棱螺幼螺,但捕食量较低。结果表明,克氏原螯虾的生态位宽度高于小管福寿螺,而小管福寿螺的生态位宽度高于铜锈环棱螺,二者共入侵对土著螺的生存负面影响可能更大。 展开更多

关键词 克氏原螯虾 小管福寿螺 铜锈环棱螺 共入侵 生态位

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基于时间序列的滑坡灾害生态风险评价与多尺度风险管理研究——以三峡库区为例

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作者 于宪煜 张梦寒 《湖泊科学》 北大核心 2025年第5期1808-1820,I0014-I0017,共17页

三峡库区作为国家典型生态脆弱区和滑坡灾害频发区之一,滑坡灾害的发生严重威胁着库区生态系统的健康和稳定。因此,开展三峡库区滑坡灾害生态风险评价对于库区环境治理和生态风险防范至关重要。基于“易发性—脆弱性—潜在损失”三维模... 三峡库区作为国家典型生态脆弱区和滑坡灾害频发区之一,滑坡灾害的发生严重威胁着库区生态系统的健康和稳定。因此,开展三峡库区滑坡灾害生态风险评价对于库区环境治理和生态风险防范至关重要。基于“易发性—脆弱性—潜在损失”三维模型,考虑长时间序列影响,采用随机森林模型评估滑坡灾害易发性,借助景观格局指数表征生态脆弱性,利用生态系统服务定量核算滑坡灾害潜在生态损失,开展2000—2020年三峡库区滑坡灾害生态风险评价,并划分风险防范分区,提出相应风险管理措施。结果表明:滑坡灾害生态风险较高和高值区域分布较为散乱,但整体呈现沿长江两岸的带状分布特征,中等风险和较低风险表现为沿长江及其支流两岸向外围扩散,低风险区域占研究区总面积的60%左右,主要集中于三峡库区的外围。2000—2010年研究区滑坡易发性和生态脆弱性呈增加趋势,而潜在生态损失显著降低,使得滑坡生态风险呈下降趋势;2010—2020年情况相反,研究区滑坡生态风险呈现上升趋势,且最终高和较高等级滑坡灾害生态风险地区呈扩张趋势。按照风险结构主导因子、风险变化趋势和潜在生态损失将研究区分为16种风险防范分区,通过合理调整风险管理的力度和侧重点,制定研究区整体、分段和重点区县多尺度风险管理策略,以期实现灾害综合防范、管理精准施策和资源高效配置。 展开更多

关键词 滑坡灾害生态风险 滑坡易发性 生态脆弱性 潜在生态损失 三峡库区

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膨胀土生态治理研究进展 被引量：1

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作者 白玉霞 常顺 +5 位作者 肖衡林 李丽华 何俊 邱季 周文卓 邓永锋 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期60-66,176,共8页

膨胀土是一种遇水急剧膨胀变形、失水迅速收缩开裂的问题土,需对其进行治理以满足工程要求。对近年来新发展的膨胀土生态治理材料进行了归纳、总结,并根据其组分、特点分为地聚合物类、离子固化剂、有机高分子材料类、微生物与酶类和生... 膨胀土是一种遇水急剧膨胀变形、失水迅速收缩开裂的问题土,需对其进行治理以满足工程要求。对近年来新发展的膨胀土生态治理材料进行了归纳、总结,并根据其组分、特点分为地聚合物类、离子固化剂、有机高分子材料类、微生物与酶类和生物胶类,并阐述了各类固化剂的材料特点、固化效果及作用机理,均符合新时代发展要求,可作为一种可持续的、环保的、多功能的技术大范围推广应用,最后从生态治理和推广应用角度探讨了目前需要克服的问题。 展开更多

关键词 膨胀土 生态治理 固化效果 改性机制 研究进展

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列车间歇影响下轮胎碎片土三轴试验研究 被引量：1

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作者 李丽华 孙恺 +3 位作者 刘一鸣 沈轩宇 杨俊超 李贲 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第1期13-19,共7页

研究目的:为探讨轮胎碎片混填路基土在列车间歇荷载作用下的动力特性,开展了一系列连续加载与分级间歇加载大型动三轴试验,分析不同加载方式下黏质砂土与轮胎碎片混填土的轴向累积变形特性以及动应力-动应变滞回曲线发展规律,探讨轮胎... 研究目的:为探讨轮胎碎片混填路基土在列车间歇荷载作用下的动力特性,开展了一系列连续加载与分级间歇加载大型动三轴试验,分析不同加载方式下黏质砂土与轮胎碎片混填土的轴向累积变形特性以及动应力-动应变滞回曲线发展规律,探讨轮胎碎片掺量对黏质砂土路基动力性能的影响。研究结论:(1)单级连续加载下,累积应变先迅速增长,后随循环次数增加逐渐减缓;(2)试样的轴向累积应变由应力幅值决定,间歇期的存在可提高试样的承载能力;试样滞回曲线面积与围压、动应力幅值呈正相关,掺入轮胎碎片可有效减小滞回曲线面积;(3)安定理论适用于分级间歇加载下的动力行为分析;(4)研究结果对正确认识轮胎碎片混填铁路路基土动力特性具有重要意义。 展开更多

关键词 轮胎碎片 动三轴试验 列车间歇效应 分级加载 滞回曲线

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卫星遥感揭示江淮流域湖泊围网大幅拆除

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作者 黄林生 翟金龙 +8 位作者 孙喆 徐颖 高健 辛逸豪 秦海涛 赵晋陵 阮超 徐亚田 罗菊花 《湖泊科学》 北大核心 2025年第6期2260-2272,I0024,I0025,共15页

湖泊围网养殖是内陆淡水渔业的主要养殖方式之一,为粮食安全、就业和经济增长做出了重要贡献。然而,随着养殖规模和强度的增加,湖泊生态平衡逐渐被破坏。因此,明确湖泊围网的空间分布及其演变特征对湖泊生态保护具有重要意义。相比于实... 湖泊围网养殖是内陆淡水渔业的主要养殖方式之一,为粮食安全、就业和经济增长做出了重要贡献。然而,随着养殖规模和强度的增加,湖泊生态平衡逐渐被破坏。因此,明确湖泊围网的空间分布及其演变特征对湖泊生态保护具有重要意义。相比于实地调查,卫星遥感技术具有大尺度、可追溯性和经济性等优势,是监测湖泊围网的有效方式。本研究基于Sentinel-1 SAR数据和U-Net模型构建了湖泊围网自动监测算法。利用该算法对10个典型围网养殖湖泊的验证数据进行测试,像素准确率均超过80%;同时,基于长时序随机样点的验证结果显示,总体分类精度达到95%以上。此外,本研究将该算法应用于江淮流域围网养殖湖泊监测,获取了2016-2023年江淮流域湖泊围网养殖的时空演变特征。结果表明:江淮流域共有48个湖泊(面积大于10 km^(2))进行养殖活动,2016-2023年江淮流域湖泊围网养殖面积呈现大幅减少趋势,总面积由2118.72 km^(2)减少至462.94 km^(2),其中34个(约71%)湖泊已完全拆除围网。研究成果为围网拆除前后湖泊水环境与水生态变化及其成效评估提供了数据支撑,也为湖泊生态环境保护修复与可持续发展措施的制定提供了科学依据。 展开更多

关键词 江淮流域 湖泊围网养殖 Sentinel-1 深度学习 合成孔径雷达(SAR)

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基于三相孔隙介质模型的地震动传播特性研究

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作者 杨艳霜 闫磊 +4 位作者 张占荣 刘永莉 崔臻 彭剑承 亢兆鹏 《岩土力学》 北大核心 2025年第4期1109-1121,共13页

研究地震动在软土层中的传播特性对建筑物抗震设防具有重要现实意义。根据地震动在离心振动台试验中的衰减特性,将获取的土样重塑成35%、45%、55%含水率的土样并进行常规物理试验。通过宏细观参数对比来设定模型中颗粒之间的团簇形态和... 研究地震动在软土层中的传播特性对建筑物抗震设防具有重要现实意义。根据地震动在离心振动台试验中的衰减特性,将获取的土样重塑成35%、45%、55%含水率的土样并进行常规物理试验。通过宏细观参数对比来设定模型中颗粒之间的团簇形态和颗粒之间黏结的切法向刚度、摩擦系数、泊松比、阻尼比等参数,并引入质量阻尼β_(n)和刚度阻尼k_(n)来限制颗粒的运动状态,调节颗粒运动中的碰撞。依据不同含水率常规物理试验结果修正三相孔隙介质地层模型的细观参量,以研究在地震荷载下不同含水率的软土对峰值加速度传播衰减效应的影响。研究结果表明,在不同地震动条件下,峰值加速度在30m深度段,软硬分层土质中呈现出先缓慢衰减后急剧衰减再回弹上升的变化规律。随着含水率增加,深度30~8m地层内峰值加速度衰减倍率在2.33~2.70区间内增加;而深度8~0m地层对应放大倍率则在1.60~1.23区间内减小。反应谱周期0.2~1.1s对应中低频率范围,加速度值呈现增加趋势,在周期1.1~2.0s内对应的是高频率范围,加速度值普遍呈现减小趋势,这与高频衰减效应一致。通过数值模拟与理论分析对比验证,初步探明了不同含水率条件下地震动在近地表的传播放大规律,为评估地震灾害风险及提升地震防护提供了理论依据。 展开更多

关键词 地震波 放大效应 离散元 峰值加速度 含水率

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不同加筋材料下粗粒土动力性能研究

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作者 李丽华 宁拓 +3 位作者 毛望 梅利芳 江曙光 林宇亮 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第5期1-6,31,共7页

研究目的:在轴重大的重载铁路路基中,路基强度尤为重要,如何提高重载铁路路基强度是工程领域亟待解决的问题。为探究如何提高重载铁路路基性能,确保路基的整体稳定性,提出采用土工合成材料对路基土进行加筋处理。本研究通过大型动三轴... 研究目的:在轴重大的重载铁路路基中,路基强度尤为重要,如何提高重载铁路路基强度是工程领域亟待解决的问题。为探究如何提高重载铁路路基性能,确保路基的整体稳定性,提出采用土工合成材料对路基土进行加筋处理。本研究通过大型动三轴试验对比素土和不同加筋土动力特性。研究结论:(1)土工格栅与土工格室能显著降低试样轴向变形,土工格室效果更佳;幅值对轴向累积应变的影响大于围压;随加载次数的增加,试样孔隙水压力呈现缓慢增长、迅速增大、逐步稳定三个阶段;(2)经过土工格栅、土工格室加筋处理后,孔隙水压力明显减小;(3)试样在各种条件下动应力-动应变滞回曲线规律相似,呈现出前稀后密;(4)各试样阻尼比区别明显,格室加筋试样阻尼比最小,土工布加筋试样阻尼比最大;(5)本研究成果对如何提高重载铁路粗骨粒填料动力特性具有指导意义。 展开更多

关键词 粗粒土 累积应变 滞回曲线 孔隙水压力 阻尼比

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基于U-Net和数学形态学的混凝土桥梁病害定量识别方法研究 被引量：4

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作者 黄彩萍 田旺源 李青 《桥梁建设》 北大核心 2025年第1期64-71,共8页

为使桥梁病害检测更加高效、客观和智能,提出一种自动识别并定量计算混凝土病害尺寸的方法。该方法采用视觉几何组网络(Visual Geometry Group Network,VGG)作为U形网络(U-Net)的主干网络,对混凝土病害(剥落、裂缝和露筋)图像进行语义分... 为使桥梁病害检测更加高效、客观和智能,提出一种自动识别并定量计算混凝土病害尺寸的方法。该方法采用视觉几何组网络(Visual Geometry Group Network,VGG)作为U形网络(U-Net)的主干网络,对混凝土病害(剥落、裂缝和露筋)图像进行语义分割,采用数学形态学算法对图像中的病害区域进行优化。通过MATLAB软件计算得到优化后的分割图像中病害区域像素点的数量,并利用参照物标定出图像中单个像素点的尺寸,计算得到混凝土病害的面积(或长度)。采用该方法对河南省许昌市17座现役钢筋混凝土桥梁病害图像进行语义分割实验。结果表明:U-Net能以较高的精度对复杂背景下混凝土桥梁多类病害进行像素级的分类,类别平均像素准确率为90.53%,平均交并比为80.54%。使用数学形态学对语义分割图像进行优化后,计算精度明显提高,优化后的误差绝对值为0.08%~0.21%。 展开更多

关键词 混凝土桥梁 U-Net 数学形态学 语义分割 定量计算 病害识别

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膨润土改良土工程性能试验研究 被引量：1

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作者 李丽华 漆字巍 +3 位作者 李玉涛 毛望 乔丽平 李巍 《水电能源科学》 北大核心 2025年第2期93-97,共5页

为了改善红粘土工程特性,将纳米膨润土掺入红粘土进行改良,采用击实试验、无侧限抗压试验、直剪试验、渗透试验、电镜扫描试验及室内降雨模型试验,探究不同掺量纳米膨润土对改良红粘土力学性能和防渗性能的影响及纳米膨润土改良红粘土... 为了改善红粘土工程特性,将纳米膨润土掺入红粘土进行改良,采用击实试验、无侧限抗压试验、直剪试验、渗透试验、电镜扫描试验及室内降雨模型试验,探究不同掺量纳米膨润土对改良红粘土力学性能和防渗性能的影响及纳米膨润土改良红粘土作为防渗层的防渗特征。研究结果表明,随着纳米膨润土掺量增加,改良红粘土抗压强度呈先上升后下降的趋势,当掺量达到4%时红粘土抗压强度提升最明显;纳米膨润土掺量超过4%时土体的饱和渗透系数趋于稳定;纳米膨润土可有效减少土体孔隙和裂缝面积,产生的胶凝物质提高了骨架强度进而增强土体强度;纳米膨润土改良红粘土可作为防渗层加强毛细阻滞系统防渗性能。 展开更多

关键词 红粘土 纳米膨润土 抗压强度 渗透系数 降雨模拟试验

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椰壳纤维加筋石灰改良土力学性能试验研究

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作者 李丽华 刘文 +2 位作者 李玉涛 王翠英 叶治 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第6期131-141,共11页

为进一步提高石灰土在工程中的适用性,解决植物椰壳纤维合理利用的问题,对椰壳纤维改性石灰土进行试验研究。通过开展无侧限抗压强度试验、干湿循环试验,核磁共振(NMR)试验和扫描电镜(SEM)试验,分析不同养护龄期、椰壳纤维掺量及干湿循... 为进一步提高石灰土在工程中的适用性,解决植物椰壳纤维合理利用的问题,对椰壳纤维改性石灰土进行试验研究。通过开展无侧限抗压强度试验、干湿循环试验,核磁共振(NMR)试验和扫描电镜(SEM)试验,分析不同养护龄期、椰壳纤维掺量及干湿循环次数对改性石灰土力学性能的影响规律,揭示纤维加筋石灰土力学性能改善的内在机理。结果表明:纤维的掺入改善了石灰土性质,随着椰壳纤维的增加,抗压强度呈现先增大后减小的趋势,但掺入纤维的石灰土强度比石灰土高;加入纤维后试样破坏形式由脆性变为塑性,纤维最优掺量为0.75%。养护龄期越长,椰壳纤维石灰土抗压强度越大,在破坏应变时抵抗变形需要吸收的能量越多。随着干湿循环次数增加,土体质量损失率逐渐增加;压实度相同时,纤维石灰土抗压强度随干湿循环次数的增加先上升后下降,在第1次循环时抗压强度最大;循环次数与纤维掺量一定时,压实度越大试样抗压强度越大。微观试验显示:随着干湿循环次数增加,土体孔隙呈现先减小后增大的趋势;椰壳纤维的加入虽然使石灰土中孔隙显著增多,但椰壳纤维可以引导水化物分布,产生黏结力,且受力时与土体产生较大摩擦力,限制土体变形,从而有效抑制破坏面的扩展。研究结果可为椰壳纤维石灰土在实际工程中的应用提供参考。 展开更多

关键词 椰壳纤维 石灰 无侧限抗压强度 干湿循环 微观分析

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中国燃煤电厂与沉积盆地咸水层CO_(2)封存的源汇匹配研究

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作者 李毅 周凡 +2 位作者 王金生 盖鹏 王浩 《中国地质》 北大核心 2025年第4期1513-1527,共15页

【研究目的】燃煤电厂是中国CO_(2)排放的一个主要集中源,为了完成碳减排的目标,需对其进行碳捕获和封存(CCUS)改造,利用咸水层进行封存是有效手段,两者的源汇匹配评价是推动改造工程的重要一环。但当前缺乏详细和系统地针对全国燃煤电... 【研究目的】燃煤电厂是中国CO_(2)排放的一个主要集中源,为了完成碳减排的目标,需对其进行碳捕获和封存(CCUS)改造,利用咸水层进行封存是有效手段,两者的源汇匹配评价是推动改造工程的重要一环。但当前缺乏详细和系统地针对全国燃煤电厂CO_(2)排放和沉积盆地咸水层封存的源汇匹配研究。【研究方法】本文从盆地一级构造尺度出发,基于全国燃煤电厂CO_(2)排放特征,建立一套考虑全流程的源汇匹配优化模型。【研究结果】99%的电厂均可在唯一的封存地进行封存,陆域盆地作为封存地仍是大多数电厂的首选,海域盆地在沿海地区的匹配中体现出优越性。针对10~40年改造目标年限,2021—2030年电厂到封存地的最大运输距离达到539.28 km,2031—2040年、2041—2050年和2051—2060年的最大运输距离均为660.58 km。【结论】从CO_(2)年捕集量和运输距离来看,在华北、华东、华中和西北地区建立大规模的CO_(2)运输管网进行封存的潜力大于东北和南方。CCUS改造技术成本和运输距离是影响源汇匹配结果的最重要因素,随着改造技术的提高,平均改造成本从500元/t CO_(2)下降到300元/t CO_(2)以内。本研究结果为燃煤电厂的CCUS改造提供了政策决定依据。 展开更多

关键词 燃煤电厂 CO_(2)封存 咸水层 源汇匹配模型 改造成本 地质调查工程

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基于修正相场模型的岩体混合模式破裂数值研究

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作者 李满 辛昊哲 +3 位作者 刘先珊 张帆 胡大伟 杨福见 《岩土力学》 北大核心 2025年第8期2600-2612,共13页

裂纹起裂、扩展和连接机制的研究对岩体工程稳定性和安全性具有重要的影响。首先将Mohr-Coulomb准则引入到经典相场模型中,建立了由纯拉、拉剪和压剪组成的混合裂纹驱动力,并基于Benzeggagh-Kenane断裂准则获得了等效I-II混合型临界能... 裂纹起裂、扩展和连接机制的研究对岩体工程稳定性和安全性具有重要的影响。首先将Mohr-Coulomb准则引入到经典相场模型中,建立了由纯拉、拉剪和压剪组成的混合裂纹驱动力,并基于Benzeggagh-Kenane断裂准则获得了等效I-II混合型临界能量释放率来替代经典相场模型中的I型临界能量释放率,进而提出了修正相场模型来模拟岩体的混合破裂。此外,基于修正相场模型提出了拉伸裂纹、剪切裂纹及拉剪混合裂纹的判别准则。最终,模拟具有不同几何缺陷的裂隙试件单轴压缩试验,并与试验结果和数值结果对比,证明了提出的修正相场模型不仅具备模拟裂隙岩体混合破裂的能力,而且可以区别裂纹模式,研究成果有助于加深对裂隙岩体破裂机制的理解。 展开更多

关键词 相场模型 岩体 裂纹扩展 破裂模式

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钢渣粉对PE-ECC基本力学性能的影响

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作者 苏骏 司渊 +1 位作者 蔡新华 王亚民 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第4期1367-1376,1385,共11页

对不同钢渣粉掺量(0%、20%、40%、60%,质量分数)的聚乙烯纤维增强工程水泥基复合材料(PE-ECC)进行抗压强度和单轴拉伸试验,分析了钢渣粉对PE-ECC抗压强度的影响和拉伸应力-应变变化规律,并通过扫描电子显微镜(SEM)对PE纤维与掺钢渣粉工... 对不同钢渣粉掺量(0%、20%、40%、60%,质量分数)的聚乙烯纤维增强工程水泥基复合材料(PE-ECC)进行抗压强度和单轴拉伸试验,分析了钢渣粉对PE-ECC抗压强度的影响和拉伸应力-应变变化规律,并通过扫描电子显微镜(SEM)对PE纤维与掺钢渣粉工程水泥基复合材料(ECC)基体界面特性进行了微观形貌分析。结果表明,钢渣粉的掺入会降低PE-ECC的抗压强度、开裂应力及峰值应力,但提高了PE-ECC的拉伸韧性。此外,钢渣粉的掺入还改善了纤维与基体界面的结合状态。采用双折线本构模型能有效描述PE-ECC的拉伸应力-应变关系。本研究为ECC的多样化制备和工程应用提供了有价值的参考。 展开更多

关键词 工程水泥基复合材料 聚乙烯纤维 钢渣粉 抗压性能 拉伸性能 本构模型

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黄原胶固化红黏土力学裂隙及微观机理研究

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作者 邓宏稷 陈月顺 +1 位作者 殷操 董环宇 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第7期3060-3074,共15页

为解决传统固化对生态环境造成的危害,加强生态环境的建设,利用环保型生物胶对红黏土进行固化研究。通过室内力学和微观试验,研究黄原胶(xanthan gum,XG)对红黏土的力学裂隙特性、加州承载比(California bearing ratio,CBR)和微观性的... 为解决传统固化对生态环境造成的危害,加强生态环境的建设,利用环保型生物胶对红黏土进行固化研究。通过室内力学和微观试验,研究黄原胶(xanthan gum,XG)对红黏土的力学裂隙特性、加州承载比(California bearing ratio,CBR)和微观性的影响。研究结果表明:随着围压增加XG固化土的抗剪强度近似线性增加,随着XG含量增加黏聚力和内摩擦角是先增后减。随着XG含量增加抗压强度先增大后减小,14~28 d间增长最快;未固化试样破坏以劈裂为主,固化试样中间出现鼓胀;固化土的变形模量(E_(50))随掺量增加先增大后减小,28 d后E50增加了7.71%。随着循环次数增多固化土裂隙发展缓慢,主要是次生裂隙向主裂隙演化。固化土的内摩擦角随循环次数增加而降低,黏聚力和抗压强度随循环次数增多呈减小趋势。CBR随XG掺量增加先增大后减小,峰值达24.1%。掺XG后生成片状/针状水化物覆盖在土颗粒表面,将孔隙进行填充,形成密实团聚体。28 d后固化土中亲水性矿物减少,共减少53.99%。孔隙分析表明,XG固化土的平均孔隙率减小,总孔隙率减小。研究结果为解决红黏土路基承载力不足、多裂隙问题提供了一种新的固化方法,为类似工程建设提供一定的数值依据。 展开更多

关键词 红黏土和黄原胶 力学性能 加州承载比 干湿循环 微观特性

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日本沼虾(Macrobrachium nipponense)对两种丝状绿藻生长的影响及系统环境因子的响应

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作者 尹乐 吴名 +6 位作者 高健 万亮 康玉辉 于谨磊 张慧 杨兴康 李坤烨 《湖泊科学》 北大核心 2025年第3期812-821,共10页

丝状绿藻过度增殖是影响草型清水态浅水湖泊中沉水植物生长及群落稳定的关键因素之一。日本沼虾(Macrobrachium nipponense)可摄食丝状绿藻,但又会通过扰动等途径增加水体营养盐,其在湖泊生态修复初始阶段对丝状绿藻的影响及其机理尚不... 丝状绿藻过度增殖是影响草型清水态浅水湖泊中沉水植物生长及群落稳定的关键因素之一。日本沼虾(Macrobrachium nipponense)可摄食丝状绿藻,但又会通过扰动等途径增加水体营养盐,其在湖泊生态修复初始阶段对丝状绿藻的影响及其机理尚不清楚。本研究在春末夏初构建了含有密刺苦草(Vallisneria denseserrulata)和轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)的沉水植物和丝状绿藻的处理系统,探讨了日本沼虾对两种丝状绿藻(水绵(Spirogyra sp.)和刚毛藻(Cladophora sp.))生长的影响及系统生态环境因子的响应。结果显示,引入日本沼虾显著降低了水绵和刚毛藻的盖度和生物量,减少了水体浮游藻类和附着藻类的生物量,降低了总氮和总磷浓度。尽管密刺苦草和轮叶黑藻二者对水绵和刚毛藻生物量的影响无差异显著,但在有虾存在的条件下,水体表面水绵盖度显著低于刚毛藻盖度。水绵有虾组中密刺苦草和轮叶黑藻叶片上的附着藻类生物量显著低于水绵无虾组,刚毛藻有虾组和刚毛藻无虾组附着藻生长趋势与水绵组一致。水绵有虾组的浮游藻类生物量及水体总氮浓度均显著低于刚毛藻有虾组,而无虾条件下两者无显著差异。本研究表明,春末夏初引入日本沼虾可降低丝状绿藻生物量和水体营养盐浓度,有助于维持水体的清水状态;然而,生长不同种类丝状绿藻的沉水植物清水态系统对日本沼虾的引入反应存在差异。 展开更多

关键词 日本沼虾 沉水植物 丝状绿藻 水绵 刚毛藻

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黄原胶改性不同等级膨胀土胀缩性能研究

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作者 白玉霞 牛旺金 +1 位作者 肖衡林 李林 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期309-321,共13页

为研究膨胀土的胀缩性问题,围绕膨胀土及膨胀土-黄原胶混合物,开展一系列室内土工试验,研究黄原胶对不同等级膨胀土的改性效果、胀缩机理、最佳胶土比及合理的养护时间。研究结果表明:黄原胶对弱膨胀土(WES)改性效果最优,WES最佳胶土比... 为研究膨胀土的胀缩性问题,围绕膨胀土及膨胀土-黄原胶混合物,开展一系列室内土工试验,研究黄原胶对不同等级膨胀土的改性效果、胀缩机理、最佳胶土比及合理的养护时间。研究结果表明:黄原胶对弱膨胀土(WES)改性效果最优,WES最佳胶土比为1%、中膨胀土(MES)和强膨胀土(SES)最佳胶土比均为1.5%,且都至少养护28 d改性效果才显著;当掺入黄原胶后,改性不同等级膨胀土的液限和塑性指数降低、最佳含水率增大、最大干密度减小;掺入黄原胶使得膨胀指标和线缩率都逐渐减小,并且养护时间越长效果越明显;随黄原胶掺量增加,改性SES、MES、WES的抗压强度均先增大后减小,依次增长106.17%、248.27%、495.84%;黄原胶在土颗粒中主要以凝胶基质膜、凝胶球的形式存在,通过涂层包裹、拉伸、填充的方式使得土体结构更加密实,养护时间越长和适宜掺量有利于这种凝胶基质的稳定。 展开更多

关键词 膨胀土 黄原胶 改性 胀缩指标 抗压强度 微观机理

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MgO间接碳化固化黏土的物理力学性能研究

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作者 孙周璟 闫利名 +2 位作者 李文涛 王敬豪 陈寅 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第S1期164-169,共6页

传统的活性氧化镁(MgO)碳化技术是一种新兴的土体固化方法。然而,由于该技术需要在特定浓度和压力下通入CO_(2),在实际工程应用中难以控制,容易导致固化不均匀,特别是对于黏性土。为了解决这一问题,研究采用碳酸氢钠(NaHCO_(3))作为CO_... 传统的活性氧化镁(MgO)碳化技术是一种新兴的土体固化方法。然而,由于该技术需要在特定浓度和压力下通入CO_(2),在实际工程应用中难以控制,容易导致固化不均匀,特别是对于黏性土。为了解决这一问题,研究采用碳酸氢钠(NaHCO_(3))作为CO_(2)的载体,通过间接碳化的方法对MgO固化黏土进行处理。采用无侧限抗压强度(UCS)、含水率、X射线衍射(XRD)等实验方法,探讨了MgO和NaHCO_(3)的比例、养护龄期、温度及酸性条件对间接碳化加固黏土的力学性能和膨胀性的影响。结果表明:无侧限抗压强度随着NaHCO_(3)掺量的增加先增大后减小,在MgO:NaHCO_(3)=2:1时达到最大;随着龄期的延长和温度的升高,强度总体上不断增加。在强度和抗膨胀性能方面,MgO:NaHCO_(3)=2:1的配比优于直接碳化固化土。XRD结果显示,碳化土的无侧限抗压强度主要由球碳镁石或三水菱镁石、水碳镁石晶体提供。 展开更多

关键词 MgO固化黏土 垂直膨胀 无侧限抗压强度 微观结构

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十二烷基硫酸钠水溶液液滴在微凹槽阵列PDMS表面上的电润湿行为实验研究 被引量：2

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作者 廖洋波 黄先富 +1 位作者 卢应发 余迎松 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期178-187,共10页

目的研究十二烷基硫酸钠(Sodium dodecyl sulfate,SDS)水溶液液滴在微凹槽阵列聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)表面的电润湿行为特征。方法采用注入析出法,测量含KCl的SDS水溶液液滴在微凹槽阵列非浸润表面的接触角滞后。通... 目的研究十二烷基硫酸钠(Sodium dodecyl sulfate,SDS)水溶液液滴在微凹槽阵列聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)表面的电润湿行为特征。方法采用注入析出法,测量含KCl的SDS水溶液液滴在微凹槽阵列非浸润表面的接触角滞后。通过施加直流电压,研究SDS浓度和表面粗糙度对含KCl的SDS水溶液液滴的电润湿行为的影响。结果微凹槽阵列非浸润表面表现出较强的润湿各向异性,与平行于微凹槽方向上的表观接触角(110°≤θe≤141°)、前进角(116°≤θa≤144°)和后退角(99°≤θr≤137°)相比,垂直于微凹槽方向上的表观接触角(142°≤θe≤165°)、前进角(159°≤θa≤177°)和后退角(118°≤θr≤140°)普遍更大。当表面固定时,水溶液液滴电润湿的启动电压和饱和电压,以及发生润湿状态转变所需的电压均随着SDS浓度的增加而减小。当水溶液中SDS的浓度固定时,沿垂直于凹槽方向的启动电压随着固相分数的减小而减小,沿平行于凹槽方向的启动电压随着固相分数的减小而增大,而饱和电压均随着固相分数的减小而减小。结论添加十二烷基硫酸钠可以有效降低SDS水溶液液滴电润湿的启动电压和电润湿过程中水溶液液滴在微凹槽PDMS表面润湿状态转变所需的电压,使得SDS水溶液液滴在微凹槽阵列PDMS表面的电润湿行为发生了改变。 展开更多

关键词 十二烷基硫酸钠 液滴 启动电压 饱和电压 表面粗糙度 接触角滞后

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生态视角下旅游活动的环境承载力影响及评价研究——以湖北省随州市为例 被引量：3

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作者 邹游 王梦琪 李桂媛 《生态经济》 北大核心 2023年第12期139-146,共8页

旅游产业的发展在产生经济效益的同时,亦对旅游开发所在地的生态环境构成一定影响。以湖北省旅游资源较丰富且新接入高铁网的随州市为例,通过建立旅游承载力评价综合指标体系,构建“自然生态空间—旅游开发环境—社会经济发展”三个维... 旅游产业的发展在产生经济效益的同时,亦对旅游开发所在地的生态环境构成一定影响。以湖北省旅游资源较丰富且新接入高铁网的随州市为例,通过建立旅游承载力评价综合指标体系,构建“自然生态空间—旅游开发环境—社会经济发展”三个维度的生态承载力综合评价模型,使用GIS空间分析,对随州市旅游环境承载力进行可视化分析与评估。结果表明:(1)随州市生态旅游的整体发展水平一般,受自然资源本底和社会经济投入影响力较大的区域集中在曾都区市域及随南地区。(2)受旅游开发环境影响较大的地区与景区分布高度相关,而受社会经济发展影响的地区则与交通设施、人口密度相关。(3)综合评价结果表明,生态良好区域的旅游开发对生态承载力不会造成较高影响;生态较弱且经济投入较大的区域,生态承载力受到的影响较大。最后,从国土空间开发和旅游管理两个方面提出应采取差异化开发模式,实现旅游产业的因地制宜发展。 展开更多

关键词 生态旅游 生态承载力 区域规划 层次分析法 GIS

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