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遥感技术支持下交通沿线弃渣堆放生态选址方法体系构建
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作者 姬翠翠 陈泊宇 +4 位作者 韩风雷 陈立川 陈茂霖 杨志鑫 刘劲宏 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第6期2398-2406,共9页
在高原、山地等复杂地形条件下修建铁路时,弃渣场的选址成为不可避免的问题。科学合理的弃渣场选址对于实现铁路建设与环境保护的协调发展具有重要意义。研究以雅安至昌都段铁路沿线为研究区,基于遥感技术,选择河流、道路、断层、居民... 在高原、山地等复杂地形条件下修建铁路时,弃渣场的选址成为不可避免的问题。科学合理的弃渣场选址对于实现铁路建设与环境保护的协调发展具有重要意义。研究以雅安至昌都段铁路沿线为研究区,基于遥感技术,选择河流、道路、断层、居民点、坡度、温度、降水、植被类型、土壤属性、土地利用、人口密度、自然保护区、冰川多个生态指标因子,采用层次分析法(Analytic Hierarchy Process, AHP)、综合权重法(Comprehensive Weight, CW)和随机森林法(Random Forest, RF)构建弃渣场选址适宜性评价体系,进而得出雅昌线沿线弃渣场生态选址适宜性格局图,并通过多元逐步回归与障碍度分析,确定弃渣选址主要影响因子。研究结果显示:(1)AHP、RF与CW的弃渣适宜性评价结果准确性均在85%以上,其中RF用于渣场选址最为可靠,精度为89.8%,其结果能够准确反映区域弃渣堆放适宜性程度;(2)通过多元逐步回归分析发现,弃渣堆放生态选址主要受土地利用、坡度、道路、居民点、河流、断层这6个主要因子的影响;(3)在研究区域内,不适宜区集中分布于中部自然保护区,占总面积的10%,基本不适宜区在东部零散分布于人口密集区、建筑及耕地区域,西部则受断层与河流影响呈集聚分布。研究表明,弃渣堆放生态选址体系能够有效指导渣场选址工作,可为大尺度范围交通工程建设的生态环境评价提供理论依据。 展开更多
关键词 环境工程学 弃渣场选址 层次分析法 随机森林 综合权重 生态评价因子
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V形切槽炮孔动力响应特性的数值模拟研究
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作者 熊成宇 邓秋生 +4 位作者 刘向阳 张学富 黄耀民 胡波 余标 《工程爆破》 北大核心 2025年第3期1-8,20,共9页
V形切槽孔爆破是定向断裂控制爆破的一种,在使用低爆压炸药或不耦合装药进行爆破时,由于切槽端明显的应力集中,裂纹会朝着切槽端定向拓展。为了探究V形切槽炮孔爆破动力响应特性,基于ANSYS/LS-DYNA软件进行模拟分析。通过不同切槽角度... V形切槽孔爆破是定向断裂控制爆破的一种,在使用低爆压炸药或不耦合装药进行爆破时,由于切槽端明显的应力集中,裂纹会朝着切槽端定向拓展。为了探究V形切槽炮孔爆破动力响应特性,基于ANSYS/LS-DYNA软件进行模拟分析。通过不同切槽角度和深度条件下岩石的损伤演化模拟,发现其定向效果随着切槽角度和深度的增加而逐渐提升,控制其他变量不变,当切槽深度为5 mm和切槽角度为60°时,同一时刻下纵向和横向裂纹拓展最快;通过对异形孔在不同地应力条件下的岩石损伤演化模拟,发现地应力对异形孔的裂纹拓展具有抑制作用,且作用随地应力增加逐渐增大,使得切槽孔的导向效果不明显,当侧压系数λ≠1时,爆生裂纹会朝着最大主应力的方向进行拓展。 展开更多
关键词 隧道爆破 数值模拟 切槽孔爆破 裂纹拓展
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专栏评论:高新技术赋能地震与地质灾害防治研究进展
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作者 许冲 高明星 +3 位作者 薛智文 黄雨 吴礼舟 邬忠虎 《地质科技通报》 北大核心 2025年第4期16-22,共7页
随着遥感、物联网、人工智能、大数据、云计算以及近年来迅速发展的大语言模型(large language models,简称LLMs)等高新技术持续取得突破,地震与地质灾害研究正加速从传统依赖单一数据源与经验规则的范式,迈向多源信息融合与智能驱动的... 随着遥感、物联网、人工智能、大数据、云计算以及近年来迅速发展的大语言模型(large language models,简称LLMs)等高新技术持续取得突破,地震与地质灾害研究正加速从传统依赖单一数据源与经验规则的范式,迈向多源信息融合与智能驱动的风险识别和决策支持体系。基于“高新技术在地震与地质灾害领域的应用研究”专栏,系统梳理了当前在物理仿真模拟、深度学习识别、遥感集成分析、智能预警技术与知识图谱构建等关键方向的研究进展,概括展示了高新技术在灾害风险监测、致灾机制解析与应急响应支撑中的典型应用与发展趋势。在此基础上,进一步总结了多模态数据集成、灾害链建模、模型泛化能力与场景适应性等方面面临的技术瓶颈,探讨了大语言模型在地震与地质灾害领域中的潜在价值,包括知识抽取、因果推理与多场景风险研判等方面的前沿探索。 展开更多
关键词 地质灾害 高新技术 遥感与InSAR 深度学习与知识图谱 灾害模拟与智能预警 文献计量学
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寒区隧道衬砌渗水挂冰试验研究
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作者 刘洪义 张学富 +3 位作者 邱凯驰 周凡轶 刘欣 宋佳益 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第9期1783-1791,共9页
为揭示寒区隧道衬砌渗水挂冰发育规律,研制出一套模拟地表水补给条件下寒区隧道衬砌渗水挂冰发育的模型试验装置,实时监测渗水断面围岩温度和挂冰发育过程;采用Image-J软件测量挂冰图像截面积和线性回归分析方法分析挂冰发育过程,研究... 为揭示寒区隧道衬砌渗水挂冰发育规律,研制出一套模拟地表水补给条件下寒区隧道衬砌渗水挂冰发育的模型试验装置,实时监测渗水断面围岩温度和挂冰发育过程;采用Image-J软件测量挂冰图像截面积和线性回归分析方法分析挂冰发育过程,研究不同风速和围岩初始温度条件下渗水点围岩温度和挂冰堵塞率演变规律。结果表明:1)挂冰开始发育时刻,随着风速的增大和围岩初始温度的升高,渗水点围岩临界温度逐渐升高;渗水点围岩温度随冷却时间逐渐降低,近似呈对数函数关系;风速越小、围岩初始温度越高,平均降温速率越慢,挂冰发育持续时间越长;当风速分别为0.6 m/s和1.2 m/s时,由于渗水断面围岩冻结圈的形成和衬砌内壁冰体封堵渗水点导致衬砌挂冰停止发育。2)挂冰堵塞率与时间近似呈线性关系,风速越小、围岩初始温度越高,挂冰开始发育的时间越晚,冻害严重程度越高,而紧急程度越低。 展开更多
关键词 寒区隧道 衬砌渗水挂冰 模型试验 围岩温度场 挂冰侵限
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互层状围岩隧道切槽爆破破岩规律研究
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作者 熊成宇 张建 +5 位作者 刘向阳 张学富 黄耀民 胡波 余标 林高宇 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2024年第6期11-15,共5页
根据互层状围岩与周边孔的相对位置关系,对围岩互层面与两邻近周边孔连心线相对位置关系进行分类;采用LS-DYNA数值模拟方法,探究典型工况(围岩互层面与炮孔连心中垂线重合)下,互层面对孔间围岩爆破裂纹扩展的影响机理;并对围岩互层面与... 根据互层状围岩与周边孔的相对位置关系,对围岩互层面与两邻近周边孔连心线相对位置关系进行分类;采用LS-DYNA数值模拟方法,探究典型工况(围岩互层面与炮孔连心中垂线重合)下,互层面对孔间围岩爆破裂纹扩展的影响机理;并对围岩互层面与炮孔连心线不同相对位置关系下,围岩互层面对孔间围岩爆破成形效果的影响进行了研究。结果表明,砂岩中的爆破振动波传播速度略高于砂质泥岩中的传播速度;爆破荷载下,较软岩层和互层面上围岩受损严重;两炮孔爆破振动波峰叠加加剧了围岩损伤;互层面贯穿炮孔时爆破效果欠佳,互层面位于炮孔连心中垂线时爆破效果较理想。 展开更多
关键词 隧道爆破 互层状围岩 切槽爆破 裂纹扩展 互层面 周边孔 爆破振动 围岩损伤
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基于CEEMD-HHT的公路隧道爆破洞外空气噪声时频能量分析
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作者 赵一聪 韩风雷 +1 位作者 肖东辉 张学富 《振动与冲击》 北大核心 2025年第4期198-206,共9页
为揭示隧道爆破噪声声源特性,给精准、科学的噪声污染防治提供理论基础,基于互补集合经验模态分解(complementary ensemble empirical mode decomposition,CEEMD)改进的希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang transform,HHT)方法分析了实测隧... 为揭示隧道爆破噪声声源特性,给精准、科学的噪声污染防治提供理论基础,基于互补集合经验模态分解(complementary ensemble empirical mode decomposition,CEEMD)改进的希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang transform,HHT)方法分析了实测隧道爆破空气噪声的时间-频率-能量特征,并运用统计学原理对所测系列噪声的主频带进行了估计。主要结论如下:①CEEMD-HHT法有效滤除了噪声信号中的无关高、低频分量;②隧道爆破噪声信号在幅值和能量方面都呈现瞬时脉冲特点,信号频带分布宽,频率成分丰富,但能量主要集中于低频段的窄带内;③宜采用基于主要能量分布特点确定的主频带描述爆破噪声信号特征;④所测系列爆破噪声的能量绝大部分(>95%)分布在80 Hz以下,次声波(<20 Hz)频段所含能量>30%。文章的研究结果可为隧道爆破噪声的源头防控提供理论指导。 展开更多
关键词 隧道爆破 爆破噪声 信号分析 希尔伯特-黄变换(HHT)
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山岭隧道洞口段爆破噪声频谱特征与峰值声压级分析
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作者 赵一聪 肖东辉 +2 位作者 刘本华 罗发胜 李彬 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第5期924-932,共9页
为确定隧道洞口段爆破时噪声的声源特性与洞外峰值声压级的衰减规律,通过布置高精度声学传感器对爆破噪声进行监测;基于现场监测数据,采用希尔伯特-黄变换分析爆破噪声信号的时频能量特征,并利用回归分析首次筛选出适用于隧道洞口段爆... 为确定隧道洞口段爆破时噪声的声源特性与洞外峰值声压级的衰减规律,通过布置高精度声学传感器对爆破噪声进行监测;基于现场监测数据,采用希尔伯特-黄变换分析爆破噪声信号的时频能量特征,并利用回归分析首次筛选出适用于隧道洞口段爆破时洞外噪声峰值声压的预测公式。结果表明:1)隧道爆破噪声信号呈现典型的脉冲特征,其瞬时能量峰值与振幅峰值对应良好,能量主要集中在首波到达后的0.2 s内。2)隧道洞口段爆破时噪声频带宽,但能量主要分布在110 Hz以下的窄带内,同时表现出包含多个频率峰值的特点;爆破噪声信号的低频特征显著,仅用常见的隔音屏障难以有效阻隔爆破噪声。3)隧道洞口段爆破与洞身段爆破引起的洞外噪声宜采用不同的模型进行峰值声压级预测。当采用矿山台阶爆破的噪声预测公式对隧道洞口段爆破峰值声压级进行预测时,预测结果的相对误差不超过1.78%,通过降低最大单段药量可有效降低爆破噪声峰值声压级。 展开更多
关键词 隧道爆破 爆破噪声 频率 希尔伯特-黄变换 声压级
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渗流地层地铁联络通道冻结壁形成过程及其影响因素分析 被引量:6
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作者 刘欣 冯利华 +4 位作者 任全军 沈宇鹏 韩昀希 刘越 韩风雷 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1463-1476,共14页
冻结法凭借封水性好、适应性强和环境影响小等优势成为地铁联络通道施工的主要工法之一,而地下水渗流易引起冻结壁交圈时间延后、厚度和平均温度不及预期,对冻结工程的推进具有不利影响。本文采用频域反射法获取饱和砂砾石未冻水体积分... 冻结法凭借封水性好、适应性强和环境影响小等优势成为地铁联络通道施工的主要工法之一,而地下水渗流易引起冻结壁交圈时间延后、厚度和平均温度不及预期,对冻结工程的推进具有不利影响。本文采用频域反射法获取饱和砂砾石未冻水体积分数和温度的函数关系式,基于多孔介质传热和渗流理论,建立考虑相变的饱和地层渗流冻结流热耦合数学模型,利用联络通道冻结模型试验结果验证流热耦合模型的有效性。在此基础上,研究渗流速度、冷媒温度、冻结管直径和渗流温度对联络通道冻结壁形成过程和交圈时间的影响规律。最后,采用正交试验方法对冻结壁形成过程影响因素的显著性进行分析,提出考虑多因素影响的冻结壁交圈时间和标厚时间预测方法。研究结果表明:无渗流时,联络通道冻结温度场呈W型对称分布;当渗流速度为51.2 m/d时,地层温度场不再呈对称分布,上游区域温度高于下游区域温度。渗流速度是影响联络通道冻结壁形成的首要因素,冻结管直径和冷媒温度次之,渗流温度对交圈时间的影响较小。上游侧墙是渗流地层冻结壁扩展的薄弱环节,应加强该区域温度场的监测,跟踪冻结壁的形成过程。 展开更多
关键词 联络通道 人工地层冻结 冻结壁 渗流 温度场
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饱水作用对白砂岩损伤破裂及声发射特性的影响
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作者 胡玉波 房敬年 +4 位作者 徐荣超 郝小红 阎震 周文朋 李震 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第11期163-171,共9页
含水软弱地层围岩的失稳破坏往往与水的作用密切相关。为深入揭示饱水作用对岩石损伤破坏的影响效应及力学机制,开展白砂岩在干燥及饱水条件下的单轴压缩试验,通过对比分析,研究饱水作用对其强度及变形、应力门槛值、应变能及声发射特... 含水软弱地层围岩的失稳破坏往往与水的作用密切相关。为深入揭示饱水作用对岩石损伤破坏的影响效应及力学机制,开展白砂岩在干燥及饱水条件下的单轴压缩试验,通过对比分析,研究饱水作用对其强度及变形、应力门槛值、应变能及声发射特性的影响规律及机制。分析结果表明,白砂岩饱水后:①单轴抗压强度、弹性模量降低,泊松比增大。②归一化起裂应力(σ_(ci)/σ_(f))减小。分析发现,水的软化作用削弱了矿物颗粒间的黏结作用,新生裂纹易于起裂,因而σ_(ci)/σ_(f)减小。③归一化损伤应力(σ_(cd)/σ_(f))减小。基于对声发射b值的分析,饱水后小尺度破裂比例增加,微裂纹更容易相互搭接并形成宏观破裂面,从而导致σ_(cd)/σ_(f)减小。④峰值强度处的总能量U、弹性能U_(e)和耗散能U d均减小,弹性能与总能量之比(U_(e)/U)下降。⑤基于声发射AF值(平均频率)及RA值(上升时间与振幅之比)分析发现,饱水后剪切破裂占比增大。研究结果对揭示饱水岩石的破坏机理具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 白砂岩 饱水 应力门槛值 能量演化 损伤破裂 声发射
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城市道路拖曳式地震数据精细化成像方法
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作者 鲁兴林 刘旭华 +3 位作者 王唯 廖先 付志雄 付志红 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2023年第12期53-61,共9页
城市道路塌陷已造成严重的经济损失和生命安全损害,需要精细化的探测方法查明潜在的隐患。文中提出城市道路拖曳式地震数据精细化成像方法,充分利用逆散射波、面波和反射波实现城市道路目标体的精细化成像,并建立完整的数据处理流程。... 城市道路塌陷已造成严重的经济损失和生命安全损害,需要精细化的探测方法查明潜在的隐患。文中提出城市道路拖曳式地震数据精细化成像方法,充分利用逆散射波、面波和反射波实现城市道路目标体的精细化成像,并建立完整的数据处理流程。依据模型数据和实测数据结果总结得出:逆散射波的横向分辨率高,能实现空洞等异常体的准确横向定位;不参与反演计算的面波快速成像方法避免反演计算的多解性和假异常,能提高横向和纵向分辨率;从反射波得到的叠加剖面能追踪反射波和绕射波的变化特征,准确分析物性分界面的横向变化特征,实现绕射点的准确定位。综合以上三种成像方法,能精细化分析空洞的横向位置和深度信息。随着拖曳式地震设备的持续发展,逆散射波、面波和反射波的数据处理方法在城市道路精细化探测工作得到广泛应用。 展开更多
关键词 城市道路 地震的 逆散射 面波 反射波
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支墩立柱法密贴下穿既有隧道影响规律
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作者 任文滔 周子涵 +3 位作者 康大勇 周小涵 王林枫 李隆平 《科学技术与工程》 2025年第25期10892-10901,共10页
在既有隧道下方零距离开挖往往导致既有隧道的剧烈扰动,而随着地下空间利用率越来越高,不可避免地出现新旧结构间密贴施工的情况。通过设计合理的施工方案、规范的施工及详尽的监测,能够有效地控制既有结构的变形。依托广州地铁十二号... 在既有隧道下方零距离开挖往往导致既有隧道的剧烈扰动,而随着地下空间利用率越来越高,不可避免地出现新旧结构间密贴施工的情况。通过设计合理的施工方案、规范的施工及详尽的监测,能够有效地控制既有结构的变形。依托广州地铁十二号线赤岗站新建站台层密贴下穿既有地铁区间隧道工程,设计了合理的施工方法,并在施工过程中进行了全过程结构监测。结果表明:数值模拟方法预测既有隧道竖向位移及支墩立柱轴力均在安全范围内;现场监测结果表明隧道最大竖向位移达到约6 mm,水平位移保持稳定;轨道沉降差在下穿开挖阶段增大,最大沉降差约4 mm,左右线隧道断面分别内缩4 mm和扩张2 mm,垂直收敛4.5 mm。 展开更多
关键词 地铁 密贴下穿 既有隧道 变形控制 支墩立柱法
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