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基于组合权重法的云南省地质灾害灾情年度评价及预测
1
作者 刘静 杨迎冬 +1 位作者 魏蕾 陈安 《科技通报》 2024年第8期90-94,106,共6页
为合理评价云南省地质灾害灾情年度等级,探寻地质灾害的时序发展规律,并预测未来年份地质灾害灾情等级,本文选取死亡失踪人数、直接经济损失、灾情数量3个影响因素作为权重指标,采用层次分析法与熵权法相结合的组合权重法对1991—2020... 为合理评价云南省地质灾害灾情年度等级,探寻地质灾害的时序发展规律,并预测未来年份地质灾害灾情等级,本文选取死亡失踪人数、直接经济损失、灾情数量3个影响因素作为权重指标,采用层次分析法与熵权法相结合的组合权重法对1991—2020年地质灾害灾情年度等级进行评价。利用差分自回归积分移动平均模型(autoregressive inte-grated moving average method,ARIMA)和BP(back propagation)神经网络模型2种方法,对2021年、2022年、2023年灾情等级进行对比预测和验证。研究表明:地质灾害灾情年度具有5年的周期性变化特征,BP神经网络预测结果准确性更高,根据BP神经网络预测2023年为较轻灾年,从2019年开始地质灾害灾情年度等级有加重的趋势。 展开更多
关键词 地质灾害 灾情 组合权重法 BP神经网络 预测
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含不同倾角预制结构面的深埋隧洞岩爆发生机制研究
2
作者 吴顺川 张侦锐 +3 位作者 韩龙强 程海勇 李武 傅鑫 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2025年第1期6-17,共12页
为研究结构面倾角对深埋隧洞岩爆破坏机制的影响,选取云南某深部矿山的深部矿井灰岩,预制成含圆孔的立方体试件(100 mm×100 mm×100 mm,圆孔?=50 mm)模拟地下隧洞结构,利用预制裂隙模拟结构面,使用高速摄像系统监测不同试件的... 为研究结构面倾角对深埋隧洞岩爆破坏机制的影响,选取云南某深部矿山的深部矿井灰岩,预制成含圆孔的立方体试件(100 mm×100 mm×100 mm,圆孔?=50 mm)模拟地下隧洞结构,利用预制裂隙模拟结构面,使用高速摄像系统监测不同试件的岩爆孕育演化过程;利用PFC软件模拟了不同试样的压缩试验,分析了含不同倾角结构面隧洞的破坏模式和应力–应变特征。研究结果表明:结构面使围岩内部应力和能量的传播路径发生了改变,其附近岩体应力集中,使岩爆提前发生;结构面显著增强了岩爆烈度,灰岩中的围岩破坏形式主要表现为剧烈的剪切弹射。随结构面倾角的改变,围岩破坏程度发生变化;当结构面倾角为0°和180°时,围岩破坏程度较弱;当结构面倾角为90°时,隧洞围岩破坏最为严重;结构面倾角对圆形隧洞应力特征影响显著,根据试验数据构建了结构面倾角与圆形隧洞应力特征(σ_(αmax)/σ_(c))间的理论关系式。研究结果可为地下岩体工程灾害防治与岩爆预测等提供参考。 展开更多
关键词 深埋隧洞 结构面 岩爆 真三轴试验 破裂机制
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高陡边坡危岩体运动学参数与防治措施研究 被引量：1
3
作者 王睿 阿发友 +3 位作者 黄胜东 王发龙 刘章振 严世群 《施工技术（中英文）》 CAS 2024年第15期62-68,81,共8页
进行危岩体崩塌灾害防治时,对危岩体进行精准辨识并有效还原危岩体滚落时的真实情况是重难点。以昆明市山邑村危岩体为例,采用现场调查、无人机三维倾斜摄影测量技术及三维激光扫描技术,对高陡边坡危岩体进行数据提取,采用RAMMS ROCKFAL... 进行危岩体崩塌灾害防治时,对危岩体进行精准辨识并有效还原危岩体滚落时的真实情况是重难点。以昆明市山邑村危岩体为例,采用现场调查、无人机三维倾斜摄影测量技术及三维激光扫描技术,对高陡边坡危岩体进行数据提取,采用RAMMS ROCKFALL软件模拟危岩体滚落时的运动情况,获取危岩体滚落过程中的运动路径及运动学参数。研究结果表明,通过现场调查、无人机三维倾斜摄影测量技术及三维激光扫描技术等先进手段相结合的方法,可对危岩体进行较准确、全面的辨识与分析;可利用RAMMS ROCKFALL软件进行模拟分析,以较真实地反映危岩体滚落时的运动情况,获取落石运动路径、速度、对下方建筑物的冲击等运动学参数,可为防治工程构件布置和设计计算提供参考。 展开更多
关键词 边坡 危岩体 落石 灾害 防治 数值模拟
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裂隙砂岩应变场演化与超声时移衰减特征研究 被引量：1
4
作者 张朝俊 吴顺川 +1 位作者 储超群 庞瑞 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1284-1296,共13页
微裂纹萌生、扩展和聚结模式的识别是研究岩体灾害孕育演化过程的基础。为探究裂隙岩石微裂纹发育过程及机制,采用主动超声测量和数字图像相关(digitalimagecorrelation,简称DIC)技术同步监测单轴压缩下预制裂隙砂岩的损伤破裂过程,分... 微裂纹萌生、扩展和聚结模式的识别是研究岩体灾害孕育演化过程的基础。为探究裂隙岩石微裂纹发育过程及机制,采用主动超声测量和数字图像相关(digitalimagecorrelation,简称DIC)技术同步监测单轴压缩下预制裂隙砂岩的损伤破裂过程,分析了表面应变场演化及超声衰减特征。结果表明:小倾角预制裂隙尖端的局部拉应力集中利于裂纹更早萌生;随裂隙倾角增加,预制裂隙试样由较为稳定的渐进性破裂转变为突发性破坏,其脆性特征也更明显,表面应变场可实时追踪裂纹的萌生和扩展。P波波速、振幅谱和超声振幅的衰减与微裂纹的发育和宏观裂纹的形成密切相关,可将超声波主频的明显衰减视为宏观裂纹形成的直接证据;不同射线路径P波速度及振幅衰减的差异,是轴向应力和预制裂隙诱导损伤累积各向异性的结果。此外,采用改进谱比法分析了超声衰减的时移特征,发现超声波衰减比P波波速对岩石介质中微裂纹的发育更敏感,进一步对比发现超声振幅、表面应变、P波波速对岩石损伤识别的敏感性依次降低。该研究结果表明,主动超声衰减和DIC表面应变同步监测是识别和量化岩石损伤和裂纹扩展先兆信息的有力工具。 展开更多
关键词 裂纹扩展 主动超声监测 衰减 数字图像相关 应变场演化
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岩体暴露面图像中裂隙全自动提取方法研究
5
作者 吴金 吴顺川 孙贝贝 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2621-2632,共12页
裂隙显著影响岩体物理与力学性质,针对从岩体暴露面图像中自动提取裂隙存在的提取结果不完整、信噪比低,以及提取方法经验参数多、鲁棒性差等问题,提出一种全自动裂隙提取优化程序。首先,通过引入广义伽马校正初步提升裂隙与岩壁面对比... 裂隙显著影响岩体物理与力学性质,针对从岩体暴露面图像中自动提取裂隙存在的提取结果不完整、信噪比低,以及提取方法经验参数多、鲁棒性差等问题,提出一种全自动裂隙提取优化程序。首先,通过引入广义伽马校正初步提升裂隙与岩壁面对比度;其次,考虑裂隙路径像素间相互影响,设计灰度传递算法提升裂隙连续性;最后,通过改进Frangi滤波器提取裂隙并充分抑制噪音像素响应。结果表明:该程序充分融合了裂隙低灰度和高线型两大特征,图像增强与裂隙提取两阶段协同运作,显著改善了裂隙对比度不均问题,在较完整提取裂隙的同时还能够有效防止噪音与伪裂隙的产生,对多种岩体暴露面图像均具有很高的鲁棒性。将该方法与常用的裂隙识别算法进行比较,展现了该算法流程在处理低对比度、高噪声岩体裂隙图像方面的显著优势。 展开更多
关键词 岩体暴露面 裂隙自动提取 数字图像处理 灰度传递算法 Frangi滤波
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高应力巷道围岩板裂-岩爆模拟试验及声发射频域研究
6
作者 常新科 吴顺川 +2 位作者 程海勇 代风 张侦锐 《采矿与岩层控制工程学报》 EI 北大核心 2024年第6期97-110,共14页
为了揭示高应力环境下巷道围岩的板裂-岩爆破坏机制,针对深埋巷道赋存的“高地应力+应力调整”环境,在实验室内对含圆形通孔的灰岩试样进行真三轴试验。试验过程中,采用微型摄像机和声发射监测系统记录试样孔洞产生的宏观破坏现象及其... 为了揭示高应力环境下巷道围岩的板裂-岩爆破坏机制,针对深埋巷道赋存的“高地应力+应力调整”环境,在实验室内对含圆形通孔的灰岩试样进行真三轴试验。试验过程中,采用微型摄像机和声发射监测系统记录试样孔洞产生的宏观破坏现象及其内部微观损伤释放的瞬态弹性波。通过快速傅里叶变换将声发射波形从时域转换到频域,建立了表征频率能量迁移特性的FR参数,重点研究了巷道围岩的板裂-岩爆破坏过程及其对应的声发射频域信息演化规律。研究结果表明:巷道围岩的板裂-岩爆破坏过程可分为平静阶段、小颗粒弹射阶段、板裂剥落阶段和岩爆喷射阶段;在板裂-岩爆过程中,垂直应力引起的张性破坏和水平应力引起的剪性破坏共同作用,导致了“V”形岩爆坑的形成;通过声发射峰值频率和频率质心可将信号进一步分为低频信号、次低频信号、次高频信号和高频信号,分别对应岩石内部不同的裂纹尺度和破坏模式;不同频率信号的共现现象和FR参数的阶跃特征,反映了岩石内部结构的剧烈变化;岩爆的发生主要取决于围岩的应力状态和岩体的储能极限,板裂作为岩爆的充分不必要条件,促进了岩爆的演化。 展开更多
关键词 岩石力学 真三轴试验 板裂-岩爆 声发射 频域信息
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岩溶地下水多层次径流模型应用——以丽江河间地块地下水径流分析为例
7
作者 杨帆 刘海峰 《科技创新与应用》 2024年第10期106-109,共4页
丽江河间地块上岩溶水系统十分发育,查明其径流规律有利于“玉龙-古城”城区科学高效开发利用地下水资源,对地区经济发展和生态环境建设十分重要。作者采用岩溶地下水多层次径流模型对研究区岩溶水径流规律进行分析,查明丽江河间地块岩... 丽江河间地块上岩溶水系统十分发育,查明其径流规律有利于“玉龙-古城”城区科学高效开发利用地下水资源,对地区经济发展和生态环境建设十分重要。作者采用岩溶地下水多层次径流模型对研究区岩溶水径流规律进行分析,查明丽江河间地块岩溶水径流在表层径流、浅径流、深径流不同层次的规律。综合地下水流量分析、水化学反演、同位素测试、示踪试验的结果,对结论进行验证,表明作者提出的径流模型有较好的应用效果。 展开更多
关键词 多层次径流模型 水径流结构 水径流路径 示踪试样 验证分析
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基于IV-ELM模型在泥石流易发性评价中的精度影响研究
8
作者 廖青松 阿发友 +1 位作者 黄胜东 曹得志 《城市勘测》 2024年第5期181-187,共7页
泥石流是最严重的地质灾害之一,严重影响各类工程建设和居民安全。因此,在各类工程建设中,如何避开泥石流易发区,为各类工程建设选址提供可靠的泥石流易发性评价图是十分重要的工作。本文以维西县泥石流灾害为研究对象,选取研究区的高... 泥石流是最严重的地质灾害之一,严重影响各类工程建设和居民安全。因此,在各类工程建设中,如何避开泥石流易发区,为各类工程建设选址提供可靠的泥石流易发性评价图是十分重要的工作。本文以维西县泥石流灾害为研究对象,选取研究区的高程、坡度、工程岩组、河流密度、断层密度、道路密度、年均降雨量(2013-2022)、归一化的植被覆盖指数(NDVI)、地形地貌、植被类型作为研究区泥石流的致灾因子。利用信息量法(IV,Information Value)对非泥石流样本数据进行提纯用以优化极限学习机模型(IV-ELM)对研究区进行泥石流易发性评价,并和传统的极限学习机(ELM)和信息量(IV)模型的精度进行比较。结果表明,经过提纯后的极限学习机模型(IV-ELM)的AUC值为0.9988相比于IV模型和ELM模型提高了0.0893和0.1113,极高易发区频率比相比于IV模型和ELM模型提高了0.38和0.29。 展开更多
关键词 泥石流 信息量 极限学习机 易发性 机器学习
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平动条件下有限成坡土体挡土墙土压力分布规律研究 被引量：2
9
作者 吴顺川 贾文松 +1 位作者 韩龙强 刘兴雷 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2023年第5期11-16,共6页
以河北腾龙露天矿止水固坡工程为背景,建立了挡土墙和有限成坡土体的三维数字模型,首先对模型的有效性进行了验证,然后利用该模型对平动条件下墙背上土压力分布规律进行数值模拟分析。结果表明,有限成坡土体滑裂面倾角随平台宽度增大先... 以河北腾龙露天矿止水固坡工程为背景,建立了挡土墙和有限成坡土体的三维数字模型,首先对模型的有效性进行了验证,然后利用该模型对平动条件下墙背上土压力分布规律进行数值模拟分析。结果表明,有限成坡土体滑裂面倾角随平台宽度增大先逐渐减小到零然后逐渐增大;平台宽度9 m时墙背上被动土压力数值解与解析解的变化规律基本一致,充分验证了该模型的有效性;被动土压力呈非线性分布,主动土压力呈凸曲线分布。综合考虑挡土墙稳定性与施工成本,建议将边坡坡角设为30°,平台宽度设为9 m。 展开更多
关键词 露天矿 挡土墙 有限成坡土体 FLAC3D 土压力 边坡坡角 平动
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砂岩单轴压缩试验P波速度层析成像及声发射特性研究 被引量：8
10
作者 张光 吴顺川 +1 位作者 张诗淮 郭沛 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期483-496,共14页
深部矿井开采极易诱发矿柱型岩爆,矿柱型岩爆严重威胁着矿山的安全高效开采,为探究矿柱型岩爆破坏机制和前兆信息,选用自贡红砂岩进行单轴压缩试验,并采用主动超声和被动声发射对破裂过程进行监测,联合主动超声与被动声发射监测数据对... 深部矿井开采极易诱发矿柱型岩爆,矿柱型岩爆严重威胁着矿山的安全高效开采,为探究矿柱型岩爆破坏机制和前兆信息,选用自贡红砂岩进行单轴压缩试验,并采用主动超声和被动声发射对破裂过程进行监测,联合主动超声与被动声发射监测数据对波速进行层析成像反演,分析试样破裂过程中波速演化规律。研究结果表明:砂岩试样在加载过程中速度模型呈现高度非均质性,在加载过程中会出现低速区,且声发射事件集中出现在低速区内部;P波速度离散度可反映全局波速变化特征,在峰值附近变化剧烈,随荷载增加P波速度离散度持续增大;声发射事件在峰前、峰后定位结果相差较大,峰前阶段声发射事件随机分布,峰后阶段声发射事件定位结果集中。此外,研究发现选用均质速度模型进行声发射事件定位会增大定位误差,试样最终失稳前b值的降低表明试样大尺度裂纹活动加剧,导致岩石非均质性增大,也间接证明了采用非均质速度模型进行声发射震源定位的必要性。该研究结果可用于现场矿柱稳定性监测,定期反演获得矿柱波速变化为矿柱型岩爆提供先兆预警信息。 展开更多
关键词 声发射 超声波 层析成像 矿柱型岩爆 单轴压缩
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