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山区平缓倾内采动斜坡变形破坏机制研究——以贵州普洒崩塌为例 被引量:4
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作者 梁风 史文兵 +2 位作者 钱孝龙 余逍逍 熊绍真 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期190-200,共11页
平缓倾内斜坡在西南山区广泛分布,同时斜坡下伏岩层存在长期地下开采活动。与平原相比,西南山区采动斜坡具有“上硬下软”坡体结构、岩层平缓倾内与开采强度大等特点。以普洒崩塌为原型,在现场调查的基础上,采用底摩擦试验分析多层煤层... 平缓倾内斜坡在西南山区广泛分布,同时斜坡下伏岩层存在长期地下开采活动。与平原相比,西南山区采动斜坡具有“上硬下软”坡体结构、岩层平缓倾内与开采强度大等特点。以普洒崩塌为原型,在现场调查的基础上,采用底摩擦试验分析多层煤层开采条件下斜坡的变形破坏过程,并运用DPDM技术进行变形位移监测,揭示此类斜坡变形破坏机制。研究表明:煤层开采引起覆岩弯曲下沉、冒落;覆岩变形加剧并向上发展,坡顶形成深大裂缝;裂缝进一步拓宽,沿陡倾节理向下拓展到软岩层时,崩塌体由向临空面移动,转而向坡表蠕滑,最终突破坡面附近“锁固段”,崩塌体发生倾倒失稳破坏;崩塌发生后,沿途碰撞、解体和铲刮,最后堆积于坡脚前缘800 m处。此类采动斜坡变形破坏演化过程可概括为:自然演化阶段—覆岩变形阶段—坡顶拉裂形成阶段—斜坡失稳破坏阶段;其变形破坏机制:采空—拉裂—蠕滑—剪断(倾倒)。 展开更多
关键词 平缓倾内斜坡 地下开采 物理模拟 演化过程 变形破坏机制
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基于惯性导航技术的滚石运动特征参数提取研究 被引量:3
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作者 丛俊宇 梁风 +2 位作者 史文兵 江兴元 邹洪波 《人民长江》 北大核心 2023年第2期184-190,共7页
现有研究滚石运动的手段存在设备布设复杂、获取数据单一等不足,在计算时普遍采用滚石轨迹随机分布的计算方法进行模糊化处理,精度较低。为快速准确获取滚石运动特征参数,提出利用惯性导航技术进行研究。介绍了惯性导航技术的基本原理,... 现有研究滚石运动的手段存在设备布设复杂、获取数据单一等不足,在计算时普遍采用滚石轨迹随机分布的计算方法进行模糊化处理,精度较低。为快速准确获取滚石运动特征参数,提出利用惯性导航技术进行研究。介绍了惯性导航技术的基本原理,并通过室内试验对滚石试样运动速度及运动姿态进行解算,将解算结果与高速摄像机拍摄图像进行比较,验证了惯性导航技术的准确性。结果表明:(1)采用惯性导航技术,可快速准确获取滚石在运动过程中的加速度、速度、角速度等特征参数,并能够进一步解算滚石运动姿态及能量变化;(2)碰撞姿态对滚石碰撞过程具有明显影响,碰撞姿态将决定滚石后续运动方向、运动速度及冲击能量的大小。 展开更多
关键词 滚石运动 特征参数 惯性导航技术 运动姿态
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基于支持向量机的三维点云岩体结构面半自动识别方法 被引量:4
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作者 朱涛 史文兵 +2 位作者 刘永志 王勇 梁风 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2025年第1期95-103,共9页
结构面在评价岩体力学性质和边坡稳定性方面起着至关重要的作用,相比于传统测量,一种准确、高效的结构面参数识别方法尤为重要。提出了一种基于支持向量机(SVM)的三维点云岩体结构面提取的新方法,首先获取点云坐标、RGB、法向量、曲率... 结构面在评价岩体力学性质和边坡稳定性方面起着至关重要的作用,相比于传统测量,一种准确、高效的结构面参数识别方法尤为重要。提出了一种基于支持向量机(SVM)的三维点云岩体结构面提取的新方法,首先获取点云坐标、RGB、法向量、曲率和密度等作为机器学习模型的特征向量作为输入,结合人工和自动挑选学习样本,随后把学习样本分为训练集和测试集用于训练SVM模型并测试模型,将被接受的模型用于点云的预测分类,进而识别结构面和提取信息。将该方法应用于公开边坡数据集和发耳镇某采区边坡结构面调查,结果表明:使用LOF与PCA结合方法有效地提高了法向量估计的准确性,而DetRD-PCA方法用于估计单个结构面的法向量并计算产状时得到结果更加准确;对公开点云数据集的结构面进行识别,SVM识别881552个点时间仅需9 s,成功提取了四组结构面,与前人结果对比,倾向平均偏差最大3.12°,倾角平均偏差最大1.54°;将方法应用于发耳镇某采区边坡的结构面调查中,SVM识别1450148个点仅需18 s,成功提取了两组结构面,与经典的三点法估算比较,倾向和倾角的偏差为0.7°~3.3°和0.1°~3.3°;该方法对于小样本的训练数据依然能够表现出较高的正确率。 展开更多
关键词 三维点云 支持向量机 岩体结构面 半自动识别 产状计算 工程应用
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表层喀斯特带溶蚀岩体单轴压缩力学特性模拟研究 被引量:1
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作者 冷德明 史文兵 +1 位作者 李华 梁风 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1258-1269,共12页
研究表层喀斯特带溶蚀岩体的力学特性,有助于岩溶区边坡稳定性分析。本文以表层岩溶带溶蚀特征为依据,设定溶蚀率和溶蚀均匀系数作为溶蚀特征参数。基于元胞自动机算法思路,在颗粒离散元软件中构建不同溶蚀特征的岩体模型。对溶蚀岩体... 研究表层喀斯特带溶蚀岩体的力学特性,有助于岩溶区边坡稳定性分析。本文以表层岩溶带溶蚀特征为依据,设定溶蚀率和溶蚀均匀系数作为溶蚀特征参数。基于元胞自动机算法思路,在颗粒离散元软件中构建不同溶蚀特征的岩体模型。对溶蚀岩体进行单轴压缩数值试验,检测岩体加载过程中声发射事件。试验结果表明:溶蚀岩体加载过程可分为:(1)压密阶段;(2)弹性变形阶段;(3)稳定破裂发展阶段;(4)不稳定破裂发展阶段;(5)峰后缓慢软化阶段;(6)峰后快速软化阶段。随溶蚀率增加,岩体弹性变形阶段曲线缩短,岩体抗压强度降低;岩体由脆性破坏逐渐转为延性破坏;同时,溶蚀率增加,岩体抗压强度下降速率由最初快速降低转为缓慢降低,最终收敛。溶蚀均匀系数增加,不稳定破裂阶段曲线增长,岩体由局部破坏转为整体性破坏。研究发现溶蚀岩体单轴抗压强度与溶蚀特征参数呈负指数关系,该关系式可用作溶蚀岩体强度取值,实际工程中应增加溶蚀均匀系数对岩体质量的影响。溶蚀岩体裂纹扩展机理有助于边坡失稳机理研究。 展开更多
关键词 表层喀斯特带 溶蚀岩体 数值模拟 溶蚀特征参数 单轴抗压强度 力学特性
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隧道瞬变电磁超前探测“双侧低阻”型干扰的成因分析和对策探讨 被引量:4
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作者 王勇 叶展荣 +1 位作者 赵虎 吴道勇 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期450-455,共6页
贵州是全国唯一没有平原的省份,地质情况复杂且岩溶广泛分布,隧道建设过程中因为缺少相关地质资料,经常会发生岩溶突水、冒顶事故等。如何高效地做好隧道超前预测工作是勘察工作面临的一个重大难题,直接影响到设计、施工的有效性和安全... 贵州是全国唯一没有平原的省份,地质情况复杂且岩溶广泛分布,隧道建设过程中因为缺少相关地质资料,经常会发生岩溶突水、冒顶事故等。如何高效地做好隧道超前预测工作是勘察工作面临的一个重大难题,直接影响到设计、施工的有效性和安全性。瞬变电磁超前探测具有高效性、便携性、体积效应小等优点,是目前隧道超前预测预报的主要手段之一。在使用瞬变电磁法进行隧道超前预报的过程中发现了一个比较有规律的现象:隧道巷道两侧的探测反演图像形如蝴蝶的翅膀,即在两侧出现较为明显的对称低阻异常区域。但通过开挖揭露验证,巷道两侧岩体的分布和稳定性往往是正常的。分析出现这种情况是由于测线的旋转角、背景场的差异、金属干扰及信号衰减等原因,是多种因素相互作用的动态表现,可通过改进探测方法和调整参数予以解决。在实践过程中,将掌子面分为左帮、迎头、右帮3个部分,进行分区探测和数据采集,不仅增加了数据量,也方便后期将数据分段处理后叠加在统一的背景场下,以满足探测是基于均匀背景下建构的理论。采用改进的探测方法后,对比常规探测方法,反演图像视电阻率整体较高,且稳定连续,未发现异常现象,与实际地质情况相符。 展开更多
关键词 安全工程 隧道超前预测预报 瞬变电磁法 岩溶
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