《工程地质学报》2023年第5期目录及简介
《工程地质学报》由中国科学院主管，中国科学院地质与地球物理研究所主办，依托于中国科学院页岩气与地质工程重点实验室和中国地质学会工程地质专业委员会，是我国工程地质学科综合性的高级学术期刊。中国工程院院士，国际工程地质与环境协会前主席王思敬研究员任本刊主编。《工程地质学报》被中文核心期刊，中国科技核心期刊，CSCD等数据库收录。1993年创刊，现为双月刊。
期刊目录
精彩看点
01
尚彦军等：稻城海子山松散堆积物粒度成分空间变化特征
精彩看点：
稻城古冰帽中心海子山广布粒度成分不同的由冰碛物和冲洪积物等组成的松散堆积物，给高海拔宇宙线观测站（LHAASO）规划建设带来挑战。对高坡垄岗部位5处冰碛花岗岩砾石、堰塞盆地中2处阶地冲洪积物进行现场观测和取样分析。对106块砾石采用线面集中统计，得到冰碛物砾石数量占百分比较高的砾径为0.5~2.5 m，面积2.5~7.5 m2，体积5 m3。块石形状多为长方体-厚板状，部分面接触为主。采用音频大地电磁法（AMT）等进行探测，解释得到场地冰碛体厚约30 m。对冲洪积物的含砾土和细碎屑土的2个砂砾样品用筛分法和激光粒度法进行粒度成分测定，得中值粒径d50=2 mm、0.7 mm，不均匀系数Cu=5.40、2.42，曲率系数Cc=0.60、0.95。这两种冲洪积物均为不良级配的土，即均粒土。这些成因和结构不同的冰碛物和冲洪积物对工程布设有不同影响，在工程实践中给予了区分利用。
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02
秦 辉等：用波速评价冻融循环作用下压实黄土强度特性的试验研究
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如何评价冻融循环条件下压实黄土的力学特性是我国黄土高原挖填方工程设计中亟需解决的重要科学问题，为此，本文对冻融循环次数、含砂量、含盐量和含水率等几个关键影响因素进行研究，通过开展无侧限压缩试验，获得了压实黄土的单轴抗压强度（UCS）。同时还开展了压实黄土的波速测试，分析了不同冻融循环条件下压实黄土的剪切波波速（Vs）和压缩波波速（Vp）的变化规律。研究结果表明：（1）随着冻融循环次数的增加，黄土试样的剪切波波速和压缩波波速减小，且含砂量较低的试样的波速降低更加明显；（2）含盐量高的黄土试样在经历第1次冻融循环后波速大幅衰减，但继续冻融循环时，其强度降低幅度不大；（3）随着冻融循环次数和含水率的增加，土样破坏的形式呈现出由脆性破坏向塑性破坏过渡的趋势；（4）根据试验结果，研究建立了黄土波速与单轴抗压强度的经验关系式，研究成果为评价冻融循环作用下现场压实黄土的强度劣化提供了新思路。
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03
李泽坤等：黑方台区域黄土红黏土界面渗透特性研究
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黄土与红黏土这一地层结构组合在黑方台地区普遍存在，黄土与红黏土之间存在渗透差，在持续灌溉条件下红黏土层会出现滞水效应，从而发生层带软化现象，最终诱发滑坡。本文分别开展室内土工试验、核磁共振试验（NMR）以及颗分试验，进而研究增湿条件下黄土-红黏土界面处非饱和入渗情况以及充水孔隙变化规律。得出以下结论：（1）在入渗过程中充水孔隙体积分布曲线中峰值不断向右迁移，充水孔隙半径不断增大且分布范围逐渐变广。 黄土-红黏土组合样与纯黄土相比，充水孔隙体积分布曲线中最大峰值向右迁移较慢且分布范围较窄，入渗结束后红黏土层富含水分。（2）在相同流量条件下，黄土-红黏土组合样初始含水率越高，充水孔隙体积分布曲线中最大峰值向右迁移得越慢，所对应的充水孔隙半径变化越小且在界面处滞水效应越不明显。 在相同初始含水率条件下，流量越大，充水孔隙体积分布曲线中峰值向右迁移得越快，水分进入中大孔隙越多且在界面处滞水现象越明显。（3）黄土-红黏土组合样在增湿过程中发生颗粒运移，导致颗粒间接触方式发生改变，最终试样底部细颗粒含量较多，界面处粗颗粒含量较多。
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04
杨爱武等：天津软黏土触变特性研究
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软黏土的触变性对于实际工程设计和施工具有重要意义。为了分析天津地区软黏土触变性，本文基于正交试验研究了含水率、矿粉含量和pH值对其十字板强度和触变强度比率等指标的影响。试验结果表明：影响天津软黏土触变强度比率的主次因素依次为含水率、矿粉含量、pH值；软黏土的触变强度比率随含水率的增大而呈指数增大；随矿粉含量增大而呈接近线性减小；随pH值的增大而增大，但其增加幅度逐渐降低，且碱性比酸性环境更有利于软黏土强度的恢复；通过回归分析，建立了包含含水率、矿粉含量、pH值3个因素的天津软黏土触变强度比率预测公式，据此预测触变强度，预测结果较好。 研究成果能够为工程实践提供理论参考。
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05
郭 瑞等：基于 主成分分析 法的安康地区膨胀土膨胀变形影响指标分析
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为探究膨胀土物理力学性质指标对其膨胀变形影响。结合陕西安康地区某膨胀土工程实例，基于大量野外岩土勘察和室内测试数据资料，采用主成分分析法研究了膨胀土的膨胀变形与其物理力学性质指标间相关性及不同指标重要程度，建立了以主要物理力学指标为参数的膨胀土膨胀变形判别公式。 影响膨胀土膨胀变形的物理力学指标可划分为反映外界环境的指标（含水率、饱和度、液性指数及含水比）、反映土体构造特征的指标（密度、干密度及孔隙比）、反映土体结构强度特征的指标（压缩系数和内摩擦角）及反映土体组成特征的指标（塑性指数和黏聚力）；含水率是影响膨胀土膨胀变形的关键指标，所建立判别公式可为类似地区膨胀土膨胀变形的判别提供参考。
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06
李明艳等：膨胀土的有荷膨胀模型研究及其应用初探
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膨胀土是一种具有强胀缩、多裂隙、反复变形的特殊性黏土。膨胀土对外界环境变化非常敏感，由此而产生的变形与稳定问题是膨胀土地区工程建设的主要课题。本文归纳分析了现有的膨胀模型，基于膨胀土的膨胀变形随初始干密度的增大而增大，随初始含水率与垂向压力的增大而减小的规律性，提出了多因素耦合的膨胀土有荷膨胀模型。 在该模型中，用压实度来反映初始干密度的影响，在单因素作为变量时，膨胀率与压实度呈线性关系，与初始含水率、垂向压力成对数关系。对邯郸强膨胀土、南阳中膨胀土与宁淮弱膨胀土的有荷膨胀试验结果进行验证，整体拟合效果较好。进而探讨了膨胀土有荷膨胀模型的工程应用，包括膨胀土地区处理层厚度的估算与膨胀土边坡的衬砌厚度的设计计算。
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07
郭 桢等：南海西沙岛礁非饱和珊瑚砂共振柱-弯曲元试验研究
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为了确定珊瑚砂的动剪切模量和阻尼比等分析岛礁场地稳定性的主要动力学参数，本文针对我国南海西沙群岛某岛礁珊瑚砂，利用共振柱-弯曲元系统，研究了围压、相对密实度及饱和度对该珊瑚砂动剪切模量和阻尼比的影响规律。研究发现：（1）在饱和状态下，该珊瑚砂样的最大动剪切模量（G0）与围压及相对密实度整体呈现正相关关系，并且随着围压的增高G0对相对密实度的敏感性逐渐降低；（2）在非饱和情况下，该珊瑚砂样的动剪切模量比的整体范围略高于饱和状态下的动剪切模量比，而其阻尼比略低于饱和状态下的阻尼比；（3）该珊瑚砂样出现最小阻尼比和最大G0的饱和度约为10%；（4）在同样的围压下，珊瑚砂的特殊结构导致建立在硅质砂相对密实度和孔隙比的G0经验预测公式在预测珊瑚砂G0时分别出现了偏高和偏低的情况，本文根据珊瑚砂G0随围压的变化规律，对珊瑚砂G0经验预测公式进行了修正。 研究成果可为南海西沙岛礁珊瑚砂场地稳定性分析中动力学参数取值提供参考。
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08
徐玉博等：含水合物土抗拉强度特性
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含水合物土的抗拉强度特性对含水合物地层的稳定评估具有重要意义。以黏质粉土为赋存介质，利用四氢呋喃（THF）合成含水合物土试样，在冷冻库中利用改进后的单轴拉伸装置研究了含水合物土单轴抗拉强度特性。试验结果表明水合物饱和度、试样干密度、细粒含量对含水合物土的抗拉强度存在明显影响。随着水合物饱和度的增加，抗拉强度呈现指数函数的增长趋势。 干密度和细粒含量对抗拉强度的影响在不同的水合物饱和度情况下影响不同，在低水合物饱和度情况下，干密度和细粒含量的增加会使抗拉强度增强；而在较高的水合物饱和度情况下，抗拉强度则随着干密度和细粒含量增加而降低。此外，通过分析含水合物土的波速特性，建立抗拉强度与波速之间的经验关系式。这一关系式对采用声波来估算含水合物土试样的抗拉特性具有重要的参考意义。
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09
尹晓萌等：干燥和含水状态下片岩的特征强度与能量演化的各向异性规律及机制
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以石英云母片岩为对象，采用单轴压缩试验，探讨这类脆性片理化岩石在干燥和含水状态下的特征强度与能量演化的加载方向效应，并结合微观组构特征与宏观破坏模式，揭示片岩力学行为各向异性的机制。结果表明：（1）加载过程中，能量演化曲线与岩石的变形损伤变化有较好的对应关系，据此可快速准确地确定岩石的特征强度；（2）干燥和含水状态下片岩的特征强度皆表现为α=90°>α=0°>α=30°，其中，α=30°时，片岩强度对水的响应更为敏感，水对片岩的强度各向异性有一定增强作用；（3）α=90°试样的能量存储与耗散始终高于α=0°、30°试样，但相比α=90°而言，α=30°时，片岩的岩爆倾向性更强，岩石的损伤发展较为迅速；（4）岩石中的片状矿物和微裂隙为水的润滑、软化、水楔作用提供了物质基础，占主导地位的水作用随加载方向有所不同；（5）岩石内的片状矿物定向排列与软硬层近互层状分布的微观结构决定了裂纹产生与扩展机制的加载方向效应，本质上控制着岩石的强度与能量的各向异性。
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10
邵 羽等：广西地区炭质岩基本物质组成及其对崩解特性的影响
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炭质岩层常作为主要岩层或者夹层频繁出现在广西各时代地层单元中，因其易风化裂碎、崩解软化及工程性质对环境敏感，给广西地区公路工程建设带来诸多复杂问题。通过既有地质资料搜集、野外地质调查、取样测试等研究手段，对广西地区炭质岩的分布及组合特征、矿物组成、有机质特征开展研究，并对炭质岩崩解的影响因素及相应工程措施进行了探讨。研究表明：（1）广西地区炭质岩从新元古界至古近系均有分布，主要包括24个地层单元，其基本物质组成以黏土矿物、石英和碳酸盐岩矿物为主，且有机质含量较高，属于中-高级烃源岩的炭质岩类；（2）炭质岩所含黏土矿物中的伊利石和伊/蒙混层、高含量有机质以及硫化物是炭质岩在自然暴露状态下发生崩解的主要物质因素；（3）炭质岩边坡发生崩解的主要原因可分为4类：构造活动、黏土矿物的吸水膨胀性和受热脱水性、有机质和还原性矿物氧化分解反应、自然因素的影响。 相关研究成果可为炭质岩地区边坡工程、隧道工程及路基工程的设计施工及处治工作提供重要参考。
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11
高文华等：干湿循环作用下红砂岩崩解的影响因素研究
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红砂岩广泛分布于我国南方地区，因强度低、胶结程度差，且含有一定的膨胀性黏土矿物，此类岩石受水影响易发生崩解，从而易诱发多种地质灾害。选取湖南株洲地区的微膨胀红砂岩进行静态与扰动崩解试验，采用耐崩解性指数、标准基础熵、崩解比和分形维数等作为评价红砂岩崩解特性指标，探讨了烘干温度、试块质量、外界扰动和干湿循环作用等因素对红砂岩崩解特性的影响。研究结果表明，静态崩解方式下，相比于105 ℃和30 ℃，60 ℃的烘干温度更利于岩样崩解。而扰动崩解下，烘干温度对红砂岩崩解的影响几乎可以忽略不计。在烘干温度、试块质量等因素不变的情况下，外界扰动对红砂岩崩解特性存在显著影响。试块质量对红砂岩崩解特性存在一定的影响，试块质量越大，红砂岩崩解速率越快。干湿循环作用对红砂岩崩解的影响十分显著，随着循环次数增加，红砂岩的崩解破碎程度逐渐加大。
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12
朱 俊等：饱和硬岩直接拉伸强度的估算与验证
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因试样制备、试验操作等限制，获得饱和岩石的直接拉伸强度较为困难。为对饱和硬岩的直接拉伸强度进行合理估算并验证其可靠性，同时分析水对估算误差的影响，设计完成了干燥、饱和状态下两种硬岩的单轴压缩和直接拉伸声发射试验。基于Griffith理论和Hoek-Brown（H-B）强度准则，通过裂纹体积应变法确定岩石起裂应力，估算饱和硬岩的直接拉伸强度和H-B强度参数mi。结合声发射波形信号频谱特性，分析两者估算结果的准确性。结果表明，基于Griffith准则并采用起裂应力估算饱和硬岩的直接拉伸强度是一种较可靠的方法。 对于干燥硬岩，该方法确定的直接拉伸强度估算值比试验值偏小。饱和硬岩直接拉伸强度估算值与试验值基本接近，这是因为硬岩饱和后，延性和蠕变趋向增强，并发生更多的微观拉破裂。饱和硬岩的mi值增大与增多的微观拉破裂有关，mi值变化可用于描述饱和硬岩的软化程度。基于Griffith准则并采用起裂应力估算的岩石直接拉伸强度和H-B强度参数mi可用于岩体工程的早期设计。
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13
胡明军等：三峡库区巫峡段消落带碳酸盐岩强度弱化研究
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三峡库区175 m蓄水以来，巫峡段碳酸盐类岩溶岸坡在周期性水位变动下岩体劣化强烈，新生或加速形成了大量地质灾害。为探讨在周期性水位变动下碳酸盐岩类岸坡的强度弱化规律，文章从岩石（体）物理结构、化学性质、力学性质等方面开展研究，通过在巫峡最具代表性的6处库岸段开展原位岩体回弹强度测试、原位点荷载试验以及室内干湿循环试验、岩石矿物成分分析、岩石表观裂隙扫描等试验，获取水位变动条件下碳酸盐类岩石（体）的强度弱化数据。原位岩体回弹强度测试结果表明，原位岩体单一年度的强度弱化率为0.3%~25.9%，岩体强度弱化主要沿结构面产生；室内干湿循环试验结果表明，在50次干湿循环后，岩石强度弱化率为16.4%~23.9%，变形模量弱化率为17.1%~24.9%；岩石矿物成分分析结果表明，在100次循环后，CaO的溶失量为0.5%~5.6%；岩石表观裂隙扫描结果表明，岩块表面裂纹发育位置发生了水蚀痕迹加重、溶孔变大、裂纹延伸等变形现象。基于干湿循环试验数据，建立岩石强度弱化函数，推导出各点位上的指数函数弱化计算模型。该计算模型可用来预测岩石强度、变形模量与水位循环次数间的数值关系。最后以曲子滩危岩“溃屈”式破坏计算为例，探讨了岩体强度弱化后的灾变效应。研究提出的工作方法和通过试验所得到的数据可为三峡库区岸坡劣化带的防治提供数据和技术支撑。
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14
叶润青等：三峡库区地质灾害监测分析与发展探讨
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本文结合三峡库区地质灾害监测预警建设历程、地质灾害监测分析现状及面临的问题，从地质灾害监测分析概念和内涵、发展趋势等方面进行了探讨，获得了以下认识：（1）探讨了地质灾害监测分析的内涵，提出了地质灾害监测分析的定义，即围绕着监测目的、监测内容和监测方法，对地质灾害监测数据及相关成果资料开展综合性分析的工作，针对预警预报、防控决策、施工安全、工程效果等不同监测目的，总结了地质灾害监测分析的主要内容；（2）面对多源、异构、实时、海量的地质灾害监测及相关数据，发展地质灾害智能化监测分析系统，实现地质灾害监测数据、分析技术方法、应用服务以及监测分析工作流程化等方面有效集成，是破解监测分析困境和问题的关键。
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王贵洲等：考虑堆积区宽度影响的滑坡碎屑流运动与堆积过程物理模型试验研究
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堆积区宽度会显著影响滑坡碎屑流运动与堆积过程，而目前该方面研究却相对较少。本文设计了一种水平滑段宽度可变的物理模型试验装置，在此基础上开展了一系列物理模型试验。试验获取了不同宽度水平滑段条件下颗粒流运动与堆积过程的图像和数据，分析了颗粒流速度分布和堆积特征，进一步结合数值模拟探讨了颗粒流运动机制与堆积特征成因。结果表明：颗粒流在倾斜滑段随运动距离增加逐渐离散且离散范围也逐渐增大；颗粒流在水平滑段的运动速度随水平滑段宽度增加逐渐减小，运动速度方向发生偏移且随水平滑段宽度增加更加显著；颗粒流在水平滑段的堆积长度随水平滑段宽度增加逐渐减小，堆积宽度逐渐增加，堆积面积先减小后增加；数值模拟结果表明：碰撞是颗粒间主要能量传递形式，摩擦是主要耗能形式，随着水平滑段宽度增加，颗粒流在水平滑段颗粒间的碰撞次数逐渐减少，颗粒向两侧滑动展布，摩擦耗能使得颗粒流堆积宽度增加而堆积长度减小。
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刘晓云等：离石黄土地层崩塌隐患体的地震波速特征
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崩塌是黄土高原地区最常见、致灾最为严重的地质灾害之一。本文通过野外钻探，采用原位地震波测试的方法，详细分析了离石黄土崩塌隐患体内部的波速结构特征。结果发现，在竖直方向上，地震波速整体随深度增加而增大；水平方向上，地震波速自边坡坡面向坡体内部逐渐增大。结合数值模拟，发现崩塌隐患体由于受到卸荷回弹作用的影响，产生了指向坡外的形变。形变增量的大小与距离边坡坡面的远近有关，距离坡面越近形变增量越大，致使对应土体的密实度减小。密实度的减小是隐患体内部波速存在差异的重要原因。研究表明，利用地震波速的变化规律可以宏观反映崩塌隐患体内部结构特征，进而指导黄土崩塌地质灾害的防治研究。
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黄伟亮等：巴塘断裂黄草坪段地震地裂缝破裂特征及成因机理研究
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地裂缝是地表岩土体内产生线性破裂的一种地质灾害，其中构造型地裂缝形成和发展与活动断层的运动特征密切相关。现有构造型地裂缝的报道大多与断层蠕滑活动有关，而针对断层黏滑运动（地震）所形成的地裂缝通常统一划分为地震地表破裂带，主要注重对其分布特征的调查，而针对其中单条地裂缝破裂特征和成因机理研究较为少见。本文以巴塘断裂在黄草坪段所形成的地裂缝为研究对象，通过野外地质调查、无人机测绘、野外槽探、物探等手段，揭示了地裂缝的浅-中-深几何结构及其成因机理。 巴塘断裂在黄草坪段形成一槽谷地貌，地裂缝在槽谷中表现为一条具有线性特征的地貌陡坎S1，坎高为0.26±0.03 m。横跨槽谷的探槽揭露出陡坎下部及两侧密集发育有18条地裂缝，根据地裂缝贯通上覆地层的情况可大致划分出3个活动时期，可能代表巴塘断裂全新世以来的3次地震事件，部分地裂缝贯通至地表与S1陡坎相连，这可能是1870年巴塘M71/2地震所致。横跨槽谷的地震反射剖面中表现出槽谷边界受控于两条相向而倾的铲型断裂，两条断裂共同形成了“Y”字型拉张地堑结构，而在地堑内部表现出有近直立的反射层变形带，位置大致可与陡坎S1对应。全新世以来，巴塘断裂在右旋走滑过程中，在局部近地表形成多级“Y”字型拉张地堑构造，而地堑内部地裂缝密集发育，且地裂缝形成及贯通上覆土层过程与巴塘断裂地震活动密切相关，因此该地裂缝形态受巴塘断裂几何结构控制，活动期次与巴塘断裂的强震活动相对应，具有典型地震地裂缝的特点。
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袁世冲等：金属矿山深部开采突水致灾危险源辨识与危险性评价——以滇东北毛坪铅锌矿为例
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金属矿山进入深部开采后，面临着“三高一扰动”的复杂地质采矿条件，极易诱发突水灾害。本文依托滇东北毛坪铅锌矿，基于水文地质结构研究，对其突水致灾危险源进行了系统辨识和突水危险性评价，确定了深部开采过程中的突水致灾危险源管控措施。根据毛坪铅锌矿的地质、构造与水文地质条件，划分了两类水文地质结构类型，即背斜西翼强富水含水层侧向充水-陡倾型与背斜东翼中等含水岩溶顶底板充水-平缓型。从构造发育、含/隔水层、开采扰动3个方面，对毛坪铅锌矿深部开采的突水危险源进行辨识，建立了层次分析评价模型，获得了主要开采中段的突水危险性分区，划分出了安全区、相对安全区、过渡区、相对危险区、危险区。结果表明，矿区倒三角锥型的疏排水中心为突水危险性较小的区域，即安全区；北部为矿区的二叠系栖霞茅口组灰岩岩溶裂隙强富水含水层是矿区的突水危险性最大的区域，即危险区。从490 m和310 m中段的分区可见，危险区和相对危险区呈北东、北西方向的条带状，和主要的导水构造的发育方向一致。 此项研究，为矿山建立“探、防、堵、疏、监”五位一体的综合防治水技术体系提供了科学依据。
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霍逸康等：软硬互层反倾岩质边坡稳定性影响因素分析及破坏模式研究
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反倾边坡破坏会诱发严重的地质灾害，因此对软硬互层反倾岩质边坡的稳定性及破坏模式进行研究具有重要的意义。本文基于数值模拟的方法，利用离散元UDEC软件，首先基于正交试验设计法，考虑了边坡坡角、岩层倾角、坡高、相邻软硬岩层总厚度、硬软岩层厚度比、硬软岩层力学参数序号比、结构面力学参数7个因素的影响，设计了32组正交试验，利用强度折减法对边坡的稳定性及可能的破坏模式进行模拟，并从边坡稳定系数和位移两个方面对计算结果进行敏感性分析。结果表明，边坡坡角和岩层倾角对稳定系数影响较大，结构面力学参数和坡高对边坡位移影响较大；然后对边坡的破坏模式进行归纳总结，将软硬互层反倾边坡的破坏模式分为弯曲倾倒破坏、坍塌滑动破坏和块体倾倒破坏3种类型，并对每种破坏类型的边坡特征进行详细分析。
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20
朱纪元等：基于DifFUZZY法的裂隙岩体三维结构面参数模拟研究
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模糊聚类法常常用来分析三维数据组，例如节理产状等，同时，其他方法也被用于分析目标数据的组分，但传统方法在分析复杂数据时通常会遇到困难。本文基于Ornella Cominetti和Anastasios Matzavinos近年提出的一种可用于复杂数据分析的新方法，将其引入并编程实现了DifFUZZY聚类法分析岩体结构面的产状参数。研究成果表明：（1）DifFUZZY聚类法是一种简单且功能强大的新方法，它可以自动分组目标数据形成聚类，且能获得优势产状，为三维真实结构面网络模拟实现提供了新途径；（2）DifFUZZY聚类法不需要高等的结构面产状信息，而是随机选择初始数据进行优势分组后基于自身算法确定分类，并最终给出优势结构面参数，为岩石边坡等区域稳定性快速分析提供可能；（3）基于DifFUZZY聚类法可循环作用寻找聚类编号，并根据数据类型原则自动确定数据点的聚类。
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褚召祥：基于体积法的废弃煤矿水热型热储潜能评估
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基于空间守恒-采矿损伤不变量方程，类比分析煤矿全垮落法长壁开采采空区垮落带和裂隙带覆岩破坏模式，推导夹河煤矿采空区垮落带和裂隙带垂向碎胀与空隙分布线性和对数函数表达式，提出煤矿采空区“两带”垂向碎胀-空隙特征演化过程的多阶段概念模型。在获得采空区覆岩“两带”空隙特征参数的基础上，结合“两带”空间范围呈倒漏斗状梯形结构假设计算夹河煤矿废弃采空区等效空隙/储水体积。进一步以体积法为基础，对废弃夹河煤矿矿井水所形成的中低焓热储热流体开发潜能进行评估。 研究结果表明：夹河煤矿单个典型工作面采空区空隙储水体积约（3.4~3.8）×105 m3，顶板岩性影响“两带”碎胀与空隙垂向分布，进而影响“两带”空隙储水体积约10%；废弃煤矿井巷空间储水体积小于采空区空隙储水体积约2个数量级，废弃煤矿地热资源化利用应更多关注采空区储水/热潜能；综合考虑井、巷和采场结构差异性，估算废弃夹河煤矿矿井水热流体的总体积约2.2×107 m3，静态热储潜能约127 GWh（~4.6×105 GJ），导热和对流热补给效应明显，可为废弃煤矿遗留形成的地热资源勘查及后续开发利用提供参考。
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22
蔡征龙等：地下水渗流荧光单孔测速流场畸变系数的试验研究
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荧光光电法作为地下水单孔渗流监测的重要手段，而流场畸变系数合理取值是荧光单孔渗流监测的关键。为有效提高荧光光电法在地下水单孔渗流测速的准确率，开发设计了荧光单孔地下渗流模型的监测试验系统，分析研究不同渗流条件下的流场畸变系数。首先，依据单孔稀释模型推导了荧光光电法流场畸变系数的数学表达式；然后根据自制光电监测装置，开发设计了荧光单孔渗流监测系统的试验装置；最后通过研究荧光剂稀释过程中的光电强度变化来研究不同含水层、侧孔孔径和开孔率条件下流场畸变系数的变化规律，确定不同监测条件下流场畸变系数的取值范围。试验结果表明：流场畸变系数随渗透流速和滤管开孔率的增加而增加，随测孔孔径的增大而减小，且影响因子重要性为含水层>测孔孔径>开孔率。以上研究成果可为荧光单孔地下水渗流监测的实际工程应用提供有益借鉴。
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23
薛秀丽等：坑内隔墙高度对基坑挖前抽水测试引发围挡偏转的影响
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基坑挖前抽水可诱发明显围挡变形，而常用的墙顶支撑方案尚不能很好地防控围挡深部位置变形。近期，有学者针对软土地区基坑施工常用的“坑内布设隔墙的分区段施做方法”，提出了“考虑隔墙支护效应”及“优化布置隔墙”的变形防控理念，实现了基坑挖前抽水引发变形的有效控制。为进一步优化坑内隔墙的布置，本文开展了隔墙高度对挖前抽水引发变形的影响研究。针对某具体基坑工程，通过一系列数值分析，探究了在不同抽水深度、隔墙高度条件下挖前抽水引发的基坑围挡变形特性，并基此提出了隔墙在深度方向的优化布置方案。研究表明，隔墙在深度方向的布置范围对其变形控制效果有很大影响，具体地，在降水深度范围内布设隔墙可显著减小抽水引发的围挡侧移，而降水深度以下的隔墙布设对围护结构侧移的控制作用十分有限。 为兼顾经济性与变形控制效果，建议将隔墙顶面设置在降水深度（Hd）以上0.33~0.67Hd位置处，隔墙底面设置在Hd处；但当坑外存在对变形敏感的深埋结构时，可将隔墙底面进一步向下延伸1/3Hf（Hf为降水深度至围护结构底面距离）以达到控制深埋结构变形的目的。
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陈骄锐等：改进的Green-Ampt模型及其试验验证
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鉴于Green-Ampt模型过于简化、难以反映实际入渗特征，且其假设与实际入渗规律不符，本文为了弥补Green-Ampt模型的不足，提出了一种改进的Green-Ampt模型。提出的模型考虑了含水率与土体深度的关系，将土壤剖面划分为饱和区、过渡区以及天然区，土柱试验验证了所提出模型的准确性，也证实了入渗过程中过渡区的存在。试验结果表明：Green-Ampt模型计算值明显偏离实际累计入渗量，提出的模型总体上更接近实际累计入渗量。将该模型用于非饱和斜坡稳定性分析，计算结果揭示了Green-Ampt模型低估了斜坡的稳定性系数。 提出的改进Green-Ampt模型为分析降雨滑坡风险提供参考。
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林鼎宗等：基坑开挖对邻近双舱综合管廊影响的三维数值分析
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随着城市地下空间的开发利用，出现越来越多邻近地下综合管廊基坑开挖的工程案例，对管廊结构安全及防水性能产生重要影响。以厦门某邻近既有双舱综合管廊的基坑开挖项目为研究背景，采用PLAXIS 3D建立三维有限元分析模型，基于HS-small小应变土体本构模型，模拟基坑开挖过程对综合管廊的影响。 研究结果表明，开挖后，邻近综合管廊沿轴线方向的变形受力模式可分为平移转动区、相对扭转区和位移约束区3个特征区域。基坑中部附近管廊发生朝向基坑的平移和绕轴转动，基坑边界附近管廊发生相对扭转，远离基坑区域管廊的位移受土体约束而相对静止。位于平移转动区和相对扭转区内的管廊截面发生朝向基坑的剪切变形，管廊顶板相对底板发生朝向基坑的水平相对移动；邻近基坑一侧市政舱顶板和远离基坑一侧侧墙下半部分发生较大挠曲变形。管廊与基坑间距对3个变形特征区域的分布没有显著影响，但管廊离基坑越近会使得管廊结构的变形程度越大。
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陈凯文等：厦门滨海区某地铁联络通道冻结法施工监测与温度场分析
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区间联络通道现已成为双线隧道建设必不可少的一部分，具有排水、防火、连通两隧道以及在隧道发生事故时作为“逃生通道”的作用。为准确掌握厦门滨海区隧道联络通道冻结法施工过程中温度场的发展规律，开展了厦门地铁六号线马集区间段2#联络通道冻结法施工全程监测与分析，并采用Diana有限元程序建立与放射状布置冻结孔完全相同三维数值模型分析了冻结施工过程中温度场随时间的变化规律，将数值分析结果与代表性点实测数据进行了对比。结果表明：各测点温度的变化趋势大体一致，测位点越深冻结效果越好；泄压孔压力初始时大小差异主要是由孔点所处的固有土压不同所致；距冻结管越近土体温度降速越快，冻结土强度越高，形成冻结壁后冻结效率相应提高；数值分析所得温度场是非对称的；该数值模拟方法具有便捷性、较好的可行性和较高的可靠性，可作为今后类似工程冻结施工温度场的预测方法。
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陈龙伟等：标准贯入试验锤击贯入能量测试与分析
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能量传递率是衡量贯入类试验锤击效率的一个重要指标。国外对这一指标需要进行现场实测，进而修正贯入试验的锤击数，建立评价场地承载力、液化势等特性的标准化锤击数。国内规范中，则较少考虑贯入试验的锤击能量传递率的问题，且缺少现场试验测试数据，导致基于贯入类试验锤击数的地基评价方法难以与国外标准进行横向对比。为解决这一问题，选取川滇地区西昌地震实验场的3个勘察试验点。采用能量测试仪实测标准贯入试验能量传递率，研究我国常规SPT试验装置锤击效率，并评价其稳定性。试验实测结果显示，现场标准贯入试验的锤击能量传递率均值基本超过75%。能量传递率随着贯入深度的增加稍有增加，地表下20 m范围内增长幅值为10%左右。试验结果可为评价我国常规SPT试验设备的锤击效率提供依据。
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张天林等：基于静力触探测试的深厚自重黄土场地湿陷性快速评价方法研究
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湿陷性是制约黄土场地工程建设的最主要因素。针对黄土场地现场浸水试验测试时间长、成本高等问题，在兰州新区黄土场地和靖远黄河高阶地黄土场地进行静力触探试验，研究静力触探锥尖阻力、锥侧阻力沿土层深度的变化关系，并在现场取原状黄土试样进行室内湿陷试验，研究发现室内试验所测得的自重湿陷系数沿深度具有良好的线性关系，由此建立了静力触探所测锥尖、锥侧阻力与自重湿陷系数之间的联系，提出了一种通过静力触探试验结果快速评价黄土场地自重湿陷性的方法。基于上述方法，对兰州新区和靖远黄河阶地黄土场地其他点位的测试结果进行自重湿陷性评价，验证了该方法的可行性与准确性。
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张宗堂等：级配对煤矸石路基填料压实与强度特性的影响试验研究
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为研究级配对煤矸石路基填料压实与强度特性的影响，以湖南湘潭某废弃煤矿的煤矸石为研究对象，通过大型振动压实试验与大型三轴试验研究了煤矸石路基填料压实与强度特性的级配效应。基于分形模型级配方程，求解得到了良好级配的取值界限，并分析了采用该级配方程进行级配设计的优越性。级配对煤矸石路基填料的压实与强度均存在较大影响。随着细颗粒含量的增加，最大干密度与偏应力均先增大后减小，反映出煤矸石路基填料的颗粒级配存在最优区间。在此基础上，获取了煤矸石路基填料的最优级配区间。试验结果表明，通过大型三轴试验与振动压实试验获取的煤矸石路基填料最优级配区间基本一致，考虑到大型三轴试验成本较高，可通过振动击实试验直接获取其最优级配。
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THE
END
排版：岳豪勃（吉林大学地球科学学院）
校对：邱梓惠（中国科学技术大学地球和空间科学学院）
《工程地质学报》2023年第三期目录及简介
《工程地质学报》（ISSN：1004-9665）由中国科学院主管，中国科学院地质与地球物理研究所主办，依托于中国科学院页岩气与地质工程重点实验室和中国地质学会工程地质专业委员会，是我国工程地质学科综合性的高级学术期刊。中国工程院院士，国际工程地质与环境协会前主席王思敬研究员任本刊主编。《工程地质学报》被中文核心期刊、中国科技核心期刊、CSCD等数据库收录。1993年创刊，现为双月刊。
期刊目录
精彩看点
“青藏高原重大工程地质力学问题”专题
01
周翠英等：关于红层灾变基础研究的若干思考
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红层是一种分布广泛，性质特殊的易灾地层组合，其灾变基础科学问题已成为工程地质学科领域迫切需要解决的前沿课题之一。我国红层分布区工程规模巨大，灾变问题突出，主要表现为地质灾害、工程病害、生态损害3大灾变类型，使得红层地区经济社会可持续发展面临着前所未有的灾变危害与风险，严重威胁着一系列国家重大战略的实施。传统红层灾变理论和防控技术难以适应复杂条件下人地失调带来的重大挑战，亟待突破。本文旨在通过对国内外研究现状分析、对基础性科学问题的深入思考与系统梳理，阐明中国红层灾变研究概况，分析红层灾变基础研究的国际学术前沿问题，提出红层灾变基础研究亟待解决的3个关键科学问题，阐述了主要研究思路与内容及方案。 这些思考寄期于支持破解红层灾变地质基因、成因机理、韧性协调防控等难题，以保障红层地区国家重大战略的高效实施，保障人居安全、生态文明建设和社会经济可持续发展，使得我国红层灾变研究占领国际前沿高地。
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02
许 强等：基于实景三维的天-空-地-内滑坡协同观测
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实景三维是对人类生产、生活和生态空间进行真实、立体、时序化反映和表达的数字虚拟空间。我国的地质灾害点多面广，“点面双控”是今后防灾减灾的重要举措。如何有效获取广域尺度的地质体的动态变化信息以及重大地质灾害点的精细化地质信息，是实现“点面双控”的重要途径。本文在地质灾害隐患识别“三查”体系的基础上，提出进一步构建天-空-地-内滑坡协同观测体系，实现对地上+地下、水上+水下、室内+室外、致灾体+承灾体的全空间、全要素的动态观测和精细感知，以进一步提升我国地质灾害防治能力和水平。 除构建天-空-地-内滑坡协同观测体系外，本文重点介绍了高分辨率贴近摄影测量技术、基于多波束测深的水下地形快速测绘技术、基于SLAM的建构筑物和洞穴等封闭空间形态快速精细化测绘技术。
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03
鲁 晓等： 川藏交通廊道崩滑灾害分布及其危险性评价
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川藏交通廊道雅安到林芝段位于青藏高原东南部，沿线地质条件复杂、河流切割强烈、地质环境脆弱、新构造运动活跃，具有山高谷深、坡体稳定性差等特点，是我国崩滑灾害最发育、危害最严重的地区之一。为了保障廊道内相关工程的顺利建设和后期安全运营，本文以线路两侧一级分水岭为界，通过遥感解译和野外调查，获得川藏交通廊道雅安—林芝段崩滑灾害共4509处，在此基础上，选取高程、坡度、坡向、工程地质9岩组、断裂、水系、公路、地震动峰值加速度、降雨共9个因子分析了灾害的空间分布规律及发育特征，建立了频率比法与逻辑回归方法耦合模型，并运用到高原山区重大交通廊道崩滑灾害危险性评价中。 研究结果表明：(1)廊道沿线各县区段的崩滑灾害面密度在空间上总体呈从西向东递减的趋势。(2)有利于灾害发生的条件分别是：高程1~4 km，坡度大于20°，S、SW和W坡向，较软弱、较坚硬和坚硬岩组，距断裂6.4 km范围内，距水系3.2 km范围内，距公路800 m范围内，地震动峰值加速度0.20 g，年均降雨量大于1100 mm。(3)将研究区危险性等级划分为极低危险(18.64%)、低危险(26.18%)、中等危险(24.75%)、高危险(19.82%)、极高危险(10.61%)5级，其中：极高危险区与高危险区主要分布在断裂附近和坡度较陡的区域。(4)耦合模型的AUC值达到了0.737，优于单一的频率比模型的0.712，表明耦合模型的评价结果具有更高的精度。该研究可为川藏交通廊道雅安到林芝段相关工程的规划、建设和未来运营过程中的防灾减灾工作提供重要参考。
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04
李金轩等：青藏高原东缘应力场及地下工程灾害风险研究
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青藏高原东缘广泛发育着深大活动断裂带，强烈控制着高原东缘区域应力场。本文基于收集的178个点位1181组原位应力数据，通过数值模拟反演得出青藏高原东缘活动断裂影响下青藏高原东缘地应力场 ， 结果表明，青藏高原地应力场呈现出明显的非均匀性特征，应力量值由西向东逐渐减小。然后，利用ArcGIS分析青藏高原东缘埋深100~2000 m岩爆及大变形趋势，岩爆集中产生于次级板块内部，岩爆范围基本不随深度变化；而大变形产生于次级板块边界，并随深度增加面积逐渐向板块内部扩大；岩爆及大变形风险等级随埋深呈现规律性变化。最后，通过二郎山隧道隧址区以及双江口水电站两个工程实例探讨了本研究在工程建设中对岩爆及大变形趋势预测的适用性，结果表明，本文给出的青藏高原东缘地下工程灾害趋势与基于强度应力比方法获得的岩爆倾向性以及工程实例中岩爆现象基本一致。
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05
赵其华等： 叶巴滩水电站坝址区挤压破裂带发育分布特征
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勘探表明，在叶巴滩水电站坝址区岸坡石英闪长岩内广泛发育具有一定厚度和延伸长度的碎粒状岩屑条带——“挤压破裂带” ，不仅使岩体完整性降低，而且劣化建基岩体质量。为了研究其发育特征、分布规律，基于野外调查、精细测量等方法，对施工期新揭露的典型挤压破裂带进行详细描述，揭示其发育特征、分布规律等。 研究表明：叶巴滩水电站坝址区挤压破裂带在强弱卸荷带及以里均有发育，且空间分布不均匀，主要集中在左岸中高程；表现为有明显边界且具有一定厚度和延伸长度的碎粒状岩屑条带，一般发育在新鲜、完整的坚硬岩体内；可能为构造成因常依附于断层（或长度较大的结构面），范围有限，产状不稳定；带内大多劈理岩化，部分可见颗粒定向排列，具有分带性，无明显错距，表现出高地应力下的挤压变形特征；易受后期改造影响，局部可见风化加剧、锈染和泥质条带；主要分布于断层（长大结构面）夹持或围限区、断层（长大结构面）的端部、长大结构面的一侧。
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06
郭 剑等： 滑坡-泥石流转化研究进展
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近年来，随着山区工程建设日益活跃，由滑坡转化为泥石流所导致的巨型远程沟谷灾害，因其超强的运动性和巨大的破坏性而引起广泛关注。与单灾种滑坡相比，转化后的泥石流灾害规模更大、运动距离更远、流动性更强、危害程度更严重。科学的认识滑坡-泥石流转化过程，对从起始环节降低远程沟谷灾害风险，进而采取针对性减灾措施具有重要意义。本文基于现阶段国内外研究成果，系统综述了滑坡-泥石流灾害转化的概念、转化条件和转化机理。 首先，对比高速远程滑坡-碎屑流，明确了滑坡-泥石流转化的概念。随后，从物源、水源和地形3个角度梳理了滑坡-泥石流转化的宏观条件，进一步梳理了现阶段用于划分滑坡、泥石流的静态、动态指标和方法。基于典型滑坡-泥石流转化野外案例和模型实验，总结了滑坡-泥石流转化的两种模式：“静-动”转化和“动-动”转化 ， 分别就不同转化模式所对应的孕灾条件和物理机制进行了探讨。 最后，基于对现有成果的分析，提出了滑坡-泥石流转化研究所面临的3个关键科学问题，指出了滑坡-泥石流转化研究可借鉴的相关理论和方法，探讨了未来滑坡-泥石流转化过程及物理机制分析的研究方法。
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07
黎浩良等： 高寒山区地质灾害季节分区InSAR早期识别研究——以东构造结地区为例
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高寒山区显著存在的季节性地貌变化，使得常规InSAR难以维持长时间相干性，不利于上述区域地质灾害的精准早期识别。针对该问题，本文提出并发展了一种利用InSAR季节相干性的高寒山区地质灾害早期识别方法。 其基本思路为：首先获取研究区域InSAR时序干涉图与相干系数图，依据InSAR相干性变化趋势，将每年划分为夏季时段、过渡时段和冬季时段，并依据过渡时段InSAR相干性将其进一步纳入到夏季时段或冬季时段；分别对夏季时段和冬季时段InSAR干涉对开展Stacking-InSAR处理，并引入部分干涉质量较好的长时间基线InSAR干涉对；最终综合利用获取的夏季和冬季时段Stacking-InSAR成果，开展区域地质灾害的精准早期识别工作。本文以高寒高植被覆盖的东构造结地区为实验对象，利用本文发展的新方法开展了区域地质灾害的早期识别工作。 结果显示，利用季节分区Stacking-InSAR进行区域地质灾害识别，冬夏时段识别灾害的重复率低于16%，表明上述区域不同时节地质灾害类型存在明显差异；进一步与常规全干涉Stacking-InSAR灾害识别成果对比发现，新方法识别灾害数量增加了28%。研究表明，发展新方法可更精准识别高寒山区地质灾害，并有效提高灾害识别率，为此类地区的地质灾害早期识别和预警预防提供了一种新思路和新方法，也为高寒山区地质灾害的防灾减灾提供了重要的技术支撑。
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08
赵子昕等： 混杂岩形成机制及非均质力学特性研究进展
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混杂岩是细粒破碎基质中包含外来或原位岩块的岩体，常具有物质组成多样、地质结构复杂、工程特性差异大的特点。混杂岩在岩性组成和力学性质上呈现出的内部异质性和空间变异性，会对工程选址及工程稳定性产生极大影响。目前，混杂岩分布区域已成为工程灾害和地质灾害的频发区。为满足该类区域工程快速安全建设的需求，亟需明确混杂岩的工程力学特性。为此，本文系统梳理了混杂岩力学特性的国内外研究文献，以混杂岩的非均质特性为切入点，首先总结了混杂岩非均质性的形成原因，并在此基础上归纳了目前的混杂岩分类方法；其次分析了混杂岩非均质特性的描述手段，并讨论了混杂岩非均质力学特性的影响因素及评价方法；最后，探讨了工程背景下的混杂岩岩体力学性质。 将来还需要研究基于混杂岩力学性质的定量化分类方法；实现定量化归纳多因素影响下的混杂岩力学性质变化规律；采用不确定性分析方法，评估混杂岩的几何分布和力学性质特征。相关结果可为进一步明确混杂岩力学特性、降低同类地区工程建设风险提供参考。
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09
林棋文等： 高速远程滑坡碎屑化运动机理研究综述
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高速远程滑坡具有体积大、速度高、运动距离远等特点，严重威胁着山区居民生命安全和重大工程建设。滑坡的碎屑化作用是滑坡高速运动过程中非常普遍且十分重要的现象，是滑体运动与堆积过程中特殊内部结构形成的前提条件，也被认为是可能促进高速远程滑坡超强流动性的物理力学机理。尽管滑坡碎屑化机制已经成为滑坡动力学机理研究的热点科学问题，然而对于滑坡碎屑化过程是促进滑坡运动还是阻碍滑坡运动，目前仍存在极大的争议，争议的焦点在于岩石破碎本身是耗能过程，如何能促进滑坡整体的远程运动？本文首先详细总结高速远程滑坡碎屑化作用的沉积学特征，包括反粒序、拼贴构造和局部剪切带等碎屑化堆积结构特征方面的研究，论述这些碎屑化沉积结构对于滑坡动力学的指示；其次，讨论与分析了滑坡碎屑化过程的影响因素、碎屑化过程的减阻机制研究进展；最后，归纳并阐述了高速远程滑坡动力破碎耗能和滑坡减阻这一争议性问题，提出今后高速远程滑坡碎屑化运动机理研究所面临的关键科学问题。
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10
曾 俊等： 基于微震监测的钻爆法施工隧道围岩稳定性综合判断方法研究
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为了对深埋钻爆法施工隧道围岩稳定状态或灾害进行综合解译与判断。首先，基于震源参数空间提出了微震事件分类和围岩损伤等级划分方法；其次，构建了多微震参数的时间序列，对比揭示了爆破施工期间围岩稳定、塌方和岩爆3种状态的微震特征；最终，提出了钻爆法施工深埋隧道围岩稳定性的综合判断方法。这套方法适用于深埋隧道爆破施工期间围岩稳定状态、塌方和岩爆灾害的判断，并在此基础上结合地质条件对灾害风险等级进行判定。 研究结果表明：钻爆法施工期间围岩稳定、塌方和岩爆3种状态在震源参数空间和微震时间序列趋势中均有独特的特征及规律；围岩稳定阶段仅在爆破后短时间内出现强烈的应力调整；围岩稳定性异常阶段在爆破后微震事件长时间持续活跃且累积能量、累积事件数、累积视体积曲线快速增长，能量指数曲线快速下降。研究结果可为钻爆法施工深埋隧道围岩稳定性判断、灾害预警及防控方案提供重要参考，也可为其他相似的工程提供借鉴。
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11
刘冬桥等： 单轴压缩下脆性岩石损伤破坏能量演化规律试验研究
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脆性对岩石破裂模式及损伤演化过程具有重要影响。本文对采自某铁路隧道群的6种不同岩性的脆性岩石开展单轴压缩试验，在分析其应力-应变过程、破坏模式和能量演化特征的基础上，综合考量峰前弹性能积聚率、峰后能量耗散程度及耗散速率，建立一种基于岩石应力-应变曲线全过程的脆性指数计算方法，进一步基于能量耗散表征损伤变量，分析了脆性岩石损伤演化过程，并探讨了从损伤演化角度建立脆性评价指标的可行性和合理性。 结果表明: (1)试验所采用的6种不同岩性岩石应力-应变曲线峰后段均表现出不同程度的脆性跌落现象。(2)基于本文建立的脆性指标对6种岩石进行脆性定量评价和比较，脆性程度由大到小依次为: 辉长岩、变质砂岩、石英片岩、粗粒花岗岩、板岩、大理岩。(3)单轴压缩条件下，基于能量耗散表征的脆性岩石损伤演化过程整体呈“S”型发展趋势，可分为初始损伤、损伤保持、损伤稳定发展、损伤加速发展以及损伤减缓至终止5个阶段，能够很好地反映岩石内部微裂纹压密闭合、萌生发育、扩展贯通直至宏观破坏的整个过程。
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12
王惠卿等： 青藏高原及邻区地应力对深埋隧道岩爆倾向性影响机制探讨
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构造活跃区大量工程实例表明，地应力是影响深埋隧道稳定性的重要因素之一。应用三维应力场有限元数值模拟探讨了青藏高原及邻区最大水平主应力方向和隧道轴向夹角φ与侧压力系数K H 耦合变化对深埋隧道应变能分布及岩爆倾向的影响 。对不同地应力条件下深埋隧道围岩应变能密度分布特征进行了分析，并通过数值分析初步厘定最大水平主应力方向和隧道轴向夹角、侧压力系数与隧道不同关键位置应变能密度的多元回归方程。研究结果表明：最大水平主应力方向和隧道轴向夹角φ=45°左右时，隧道夹角变化对岩爆倾向性影响最大；最大水平主水平应力方向和隧道轴向垂直时，KH变化对围岩应变能密度影响最显著；当最大水平主应力方向和隧道轴向平行时，KH变化对围岩应变能密度影响最小。所厘定的多元回归方程已通过多条青藏高原及邻区典型深埋隧道验证，可用于快速评估夹角和侧压力系数对隧道稳定性的影响，高效服务隧道规划设计。
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杨 超等： 利用InSAR升降轨形变数据反演滑坡深度——以桃坪乡古滑坡为例
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传统滑坡深度探测方法只能确定坡体部分稀疏单点的深度，无法准确反应整个滑坡体的深度分布情况，且探测成本高昂。针对该问题，本文发展了一种基于升降轨InSAR形变的滑坡深度反演方法，其基本流程是：首先利用时序InSAR技术分别获取升轨和降轨卫星视线向形变速度场，再根据卫星视线向与滑坡的空间几何关系，解算获得滑坡表面沿坡向和法向的二维形变场，进一步在质量守恒准则下构建基于坡面二维形变的滑坡深度反演模型，实现滑坡深度的反演计算。本文以四川省理县桃坪乡古滑坡体为研究对象，InSAR成果显示该滑坡运动面积~2.9 km2 ，流变参数取0.7时，反演滑坡深度集中分布在9~33 m，滑坡体积约3.49×107 m3 ，结果与已有研究结论基本一致，证明了本文发展理论与方法的可靠性。 且本文提出方法可获得滑坡体连续的深度数据，能更为直观地反映滑坡危险区域，可为滑坡灾害影响分析及灾害防治提供关键的数据支撑。
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肖维民等： 柱状节理岩体水——力各向异性特性研究进展
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柱状节理岩体是一类典型的结构性岩体，具有柱状节理网络发育、岩体完整性差的特点，其力学和渗流特性呈现出显著的各向异性。在分析柱状节理成因的基础上，从现场试验、物理模型试验、数值试验和理论分析4个方面系统总结了柱状节理岩体力学和渗流各向异性的最新研究成果，分析了现有研究方法和研究成果的不足，探讨了今后柱状节理岩体力学和渗流各向异性特性研究的新方向，即：基于柱状节理冷却收缩形成机制研究一种模拟柱状节理岩体试件一次成型制备方法，在考虑柱状节理卸荷扩容特性的基础上重点开展卸荷条件下柱状节理岩体力学和渗流各向异性规律研究。
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韩 征等： 基于流体粒子分层统计算法的泥石流流速垂向非线性分布模型
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泥石流断面内流速垂向分布是研究其流量、冲击力和沟床侵蚀过程的关键。然而，受限于测量装置布设条件，泥石流现场实测及水槽试验中常用的分层流速仪等设备仅能采集断面内少量样本点的流速数据，导致基于实测结果拟合回归的线性分布模型难以准确描述泥石流速度分布规律。对此，本文依托大比例尺泥石流水槽试验开展研究，利用所构建的基于HBP本构的光滑粒子流体动力学(SPH)数值模型反演泥石流三维动力过程，通过分层统计算法对大量粒子速度数据进行分析处理，获得了断面内速度垂向分布规律，并据此提出了基于对数函数的泥石流流速垂向非线性分布模型。 为验证所提出模型的准确性，利用其他多组水槽试验数据进行了对比分析，结果表明，本文提出的对数分布模型比传统线性分布模型能够更准确地拟合速度剖面，并在模型参数敏感性方面具有更强鲁棒性。
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殷志强等： 美姑河流域滑坡成灾模式及其对地貌演化响应的研究进展
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美姑河流域地处全球滑坡灾害密集的云贵高原与川西南山地过渡带，该地区因地貌类型特殊，大型-巨型滑坡数量多、危害重、成因机理复杂，成为河谷区重大工程和城镇建设的安全隐患。笔者在国内外古滑坡研究成果分析的基础上，总结了美姑河流域古滑坡时空展布、滑坡对顺构造地貌响应、滑坡孕灾-控灾机理，滑坡成灾模式与主控因素等方面的研究进展。结合当前滑坡防灾减灾实际需求，提出美姑河流域顺构造地貌控制下古滑坡孕灾模式研究的3个优选方向： (1)不同发育强度的顺构造地貌对滑坡孕灾-控灾模式，(2)构造差异隆升对顺构造地貌区大型滑坡发育的孕灾模式，(3)通过古滑坡年代学研究建立断裂、褶皱、古地震和古气候变化与滑坡发育的对应联系。破解这些研究方向的关键科学问题，将为西南山区古滑坡研究及防灾减灾起到积极指导作用。
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17
杨 栋等： 基于屈服装置——碟簧系统的双向调节预应力锚索
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川藏交通廊道规划路线沿线滑坡锚固工程在全生命周期内将不可避免受到季节性冻土冻胀融缩的不利影响。为减缓此不利影响，本文提出基于多个挤压摩擦型屈服套的屈服装置、消能蓄能型碟簧系统，形成可双向调节预应力的锚索新结构。 并对该锚索进行室内张拉试验、极限承载力试验及工作机理研究，成功研制吨位500 kN级、行程100 mm的双向调节预应力锚索。室内试验证实，单个挤压摩擦型屈服套起始屈服力为120~135 kN，平稳行程可达255 mm；屈服装置由4个挤压摩擦型屈服套及P锚组成，起始屈服力为420~450 kN，行程可达到100 mm以上；碟簧系统可实现耗能（冻胀时可抵消约60%的预应力增长）与蓄能（融缩时可抵消约40%的预应力损失）的目的。屈服行程完结后，双向调节预应力锚索极限承载力为1050 kN，与传统锚索极限承载力相当。该新型锚索起始屈服力及行程具有较好的可拓展性，性能参数优于市场同类产品，可用于冻融环境及地震、大变形情形下的滑坡边坡加固，为川藏交通廊道沿线季节性冻土区滑坡、边坡防护提供了一种新的解决方案。
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姬彦东等：滑坡-碎屑流模型实验岩石相似材料特性研究
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具有较低强度、较高脆性和良好水稳性的岩石相似材料是在物理模型实验中重现滑坡-碎屑流成坝与溃坝全过程的关键条件之一，然而目前却极少有合适的岩石相似材料能够用于该过程的物理模拟，因此，本文以重晶石和钙砂为骨料，以石膏和硅酸钠为胶结剂，以羧甲基纤维素钠和甘油为辅助添加剂，并拌合一定的水进行岩石相似材料的配比实验。采用控制变量法研究了骨胶比、重砂比、硅膏比、羧甲基纤维素钠含量和拌合水量5种因素对相似材料物理力学性质的影响，初步探究了硅酸钠控制岩石相似材料水稳性的机理。 实验结果表明：骨胶比主要控制弹性模量；重砂比对内摩擦角有较大影响；硅膏比控制水稳系数；羧甲基纤维素钠含量控制内摩擦角；拌合水量控制黏聚力和单轴抗压强度。硅酸钠在提高材料水稳性方面起到化学胶结作用、填充作用和骨架作用，是控制相似材料水稳性的关键因素。结合实验结果和理论分析，本文配制的相似材料具备较低强度、较高脆性和良好的水稳性，为在1︰400~1︰800的实验尺度下实现滑坡-碎屑流成坝溃坝全过程物理模型实验奠定基础。
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何 双等： 基于多源数据的茂县石大关倾倒体形态结构探测与成因研究
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斜坡灾变过程地面形态和地下结构（形态结构）数据对斜坡稳定性评价和灾害防治有重要作用，基于空中遥测、地面勘测、内部实探和反演的“空-地-内”多源数据联合探测是形态结构研究的有效手段。茂县石大关变形体是发育在岷江右岸变质岩反倾斜坡上的特大型倾倒体（1388×104 m3）；2013年出现变形以来，最大位移量达40 m，监测期间最大变形速率达156 mm ·d-1，对岷江下游茂县、汶川县、都江堰市构成严重威胁。本文通过开展无人机（UAV）航测、人工地面调查、表面位移监测（GNSS）、钻孔、探井和高密度电法（ERT）勘察手段，对石大关倾倒体形态结构进行了调查。结果表明：(1)石大关倾倒体上游（北侧）以前缘碎块石土滑塌、中后部多级拉裂、侧缘雁列状剪切，下游（南侧）以前缘全风化段鼓胀和侧向裂解为特征，上游最大位移量达下游的24倍。(2)倾倒折断带埋深范围35~75 m，上游向下游倾倒深度增加；折断带厚度0.8~10.3 m，在倾倒方向上呈阶梯形态；进一步调查表明，上游折断带内发生以次级剪切带和擦痕为主要标志的剪切滑移，下游以折断带反翘和岩体原位风化为主要特征。从而认为，石大关倾倒体上游变形过程属于传统“岩层倾倒→后缘拉裂→基部折断→整体滑移”模式；下游倾倒因受前缘山体阻挡而被抑制，导致前部压应力集中，前缘岩体因受长期挤压、破碎而加速风化，斜坡整体滑移发生在挤压部位剪切破坏后，下游风化段鼓胀和侧向裂解是下游侧斜坡失稳的前兆；本文提出了石大关变形体“岩层倾倒→后缘拉裂、前部挤压应力集中-基部折断→前部鼓胀、侧向裂解、反翘剪出→整体滑移”新模式。所采用形态结构调查方法和结果有助于类似斜坡灾变过程分析。
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李晴文等： 基于熵权法优化组合的PSO-SVR-NGM边坡位移预测
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基于边坡监测数据建立数学模型，是边坡变形和稳定性分析的重要方法。但是单一预测模型的形式和应用范围具有一定的确定性，不同模型对数据的利用程度也有所差别，往往不能充分运用已知信息，导致模型精度不高，适用性不强。针对单一预测模型存在的问题，提出一种基于熵权法的PSO-SVR-NGM优化组合模型。该模型结合高精度变权缓冲NGM(1，1，k，c)模型和PSO-SVR模型，能够减小单一预测模型的误差，大幅度提高预测精度。首先通过引入变权缓冲算子λ和背景值权重系数η、κ改进无偏NGM(1，1，k，c)模型，构建新的3参数变权缓冲NGM(1，1，k，c)模型。结合最大灰色关联度和最小平均相对拟合误差重新构造粒子群算法的适应度函数，利用改进的粒子群算法对提出的变权缓冲模型进行搜索寻优，确定最佳的参数组合。然后通过熵权法对改进的变权缓冲NGM(1，1，k，c)模型和PSO-SVR模型进行赋权建立优化组合模型。最后，将该组合模型应用于3个不同变形特征的边坡工程中，并与其他单一模型进行对比分析。结果表明，相对于单一模型，本文所提出的组合模型的拟合和预测误差较小，与原始位移数据的相关性较好，能够更真实地反映边坡变形规律，具有较强的工程适应性。同时组合模型的提出与发展也促进了单一模型的优化改进，为解决实际工程问题提供了良好的思路。
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程曦文等：一种多属性三维地质模型的快速建模方法及在高地应力隧道中的应用
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为了解决传统三维地质建模方法对复杂地质条件场地的建模效率低的问题，基于指示克里金法（indicator kriging）实现复杂地质条件下的三维地质模型的快速构建，以及空间中岩性分布的准确表征；通过二次开发，实现复杂地质情况下三维表观模型与数值模型的融合。以围岩分级修正与高地应力隧道岩爆灾害预测为例，开展三维地质模型的属性分析。最后，结合地应力属性模型与开挖计算得到的隧道围岩应力分布情况实现对某隧道岩爆发生区域、等级的工程预测分析。结果表明，该隧道通过硬岩段易发生中等至强烈岩爆。
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张 晗等： 含双裂隙试样裂纹贯通细观机理研究
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为了揭示不同裂纹贯通模式的细观演化机理，采用颗粒流程序（PFC）模拟含平行双裂隙石膏试样的单轴压缩试验。对双预制裂隙在不同相对位置时试样内出现的裂纹贯通模式进行分类，并对不同贯通模式形成过程中预制裂隙周围的力链和颗粒位移场进行分析。 研究发现预制裂隙的相对位置会改变压缩过程中其周围的接触力分布以及颗粒位移趋势，进而影响预制裂隙端部以及岩桥区域裂纹的扩展路径。当两预制裂隙几乎共面时，在岩桥区域存在接触力集中情况，岩桥区域首先出现微张拉裂纹，随着加载，这些微张拉裂纹逐渐演化为宏观剪切带并连接两个预制裂隙端点，形成Ⅰ型贯通。当岩桥倾角较大且两个预制裂隙不重叠时，岩桥区域的接触力集中程度增大，岩桥区域首先出现竖向的微张拉裂纹并演化为竖向的宏观裂纹连接两个预制裂隙端点，导致Ⅱ或Ⅶb型贯通。当两个预制裂隙的端部部分重叠时，由于应力屏蔽效应，重叠端部的压缩接触力集中程度小于未重叠端部，导致翼裂纹成为主导贯通的裂纹。当两个预制裂隙在竖直方向完全重叠时，两预制裂隙同侧端点之间的接触力集中导致出现由压致拉的张拉裂纹连接预制裂隙同侧端点，形成Ⅴ型贯通。出现Ⅱ、Ⅴ和Ⅶb型贯通试样的微裂纹数量曲线呈现阶梯状增长的趋势，表明这3类贯通中宏观裂纹的扩展是由应变能的突然释放导致的。
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张彦锋等：青藏高原混杂岩带及其地质灾害发育特征分析
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混杂岩作为一种形成于板块俯冲和碰撞边界的特殊地质体，是由成分、时代、来源不同的岩块混杂堆积组成，岩体具有结构复杂、空间变化快、易蚀变、力学性质差异大等特点，在我国青藏高原地区广泛分布。受青藏高原复杂地质环境影响，混杂岩带往往是地质灾害频发带，对人类的生命财产和工程建设产生了巨大影响。基于此，本文对混杂岩的成因机制和地质特征进行了分析研究，阐述了青藏高原混杂岩带分布、地质特征以及混杂岩带典型地质灾害发育情况。 在此基础上，对青藏高原混杂岩带地质灾害研究中存在的问题提出了研究方向，其研究结果可为青藏高原混杂岩带地质灾害研究提供参考。
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冯止依等： 高速远程滑坡摩擦生热减阻机理研究现状及展望
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高速远程滑坡基底层与其下伏层之间存在复杂多变的摩擦生热过程和作用，由此将产生一系列摩擦生热现象及其高速远程滑坡运动的减阻机理。这是国内外最近几十年来滑坡动力学研究领域广泛关注的重要科学问题。本文对滑坡摩擦生热减阻机理研究的发展历程与研究现状进行了述评。 首先，回顾了高速远程滑坡摩擦生热现象的研究历史，重点介绍了滑坡摩擦岩术语的由来与发展历程；其次，根据摩擦生热减阻产物及过程，基于最新报道的全球典型实例，分别介绍了热熔融、热孔压、热分解与热润滑4类滑坡减阻机理的研究现状；第三，提出了下一步研究应重点关注的关键科学问题，亦即：在野外进一步发现和准确鉴定滑坡摩擦生热减阻的地质证据，在室内强化摩擦生热相关参数的定量化动态实时监测与表征，并进行多过程多场耦合的摩擦生热减阻机理研究；最后，本文对高速远程滑坡摩擦生热减阻机理的发展趋势进行了讨论与展望。
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丁 锐等： 西藏马查拉煤系地层孔隙结构特征
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马查拉煤系地层是昌都赋煤带主要煤系地层之一。为明确风化对西藏马查拉煤系地层孔隙结构特征的影响，本文以西藏早石炭世马查拉组剖面不同类型风化岩石为研究对象，利用氮气吸附试验及分形理论对微观孔隙结构及其复杂程度进行研究。 试验结果表明：岩石的吸脱附等温线都呈现反“S”型，孔隙结构呈现同质化发展趋势。相对压力（P/P0）可以根据岩样吸脱附曲线的上升趋势分为小于0.1、0.1~0.45及大于0.45 3个阶段。岩样孔径结构集中分布在1~5 nm范围内，其中泥质碎屑灰岩、粉矿质泥岩、粉砂岩、泥岩和灰岩在1~2 nm范围内孔隙体积较大，煤层的比表面积和孔体积与相邻岩层相比较低。风化煤岩大孔分形维数明显高于小孔，孔隙结构复杂程度更高，煤层及碳质泥岩的孔隙分形维数相较其他类型岩石更低。研究结果可服务于昌都地区开发和灾害防治。
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其 他
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罗 波等： 黑色页岩三轴加载过程中层理效应对力学特征和能量耗散的影响
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为探讨黑色页岩层理对其力学特征与能量耗散过程的影响，以龙马溪组黑色页岩为研究对象，采用室内常规三轴压缩试验，得到了不同围压、不同层理倾角的特征应力、体积应变、裂纹应变，再根据能量平衡原理分析了裂纹应变与能量演化机制。 研究结果表明：在相同围压值下，特征应力以及特征应力比随着层理面倾角的增加呈现出先减小后增大的“V”型趋势；随着围压的增加，耗散能突变点能量密度会逐渐增大；耗散比随轴向裂纹应变的增加呈现出先减小后增大的“V”型趋势；试样破坏前后，弹性应变能与耗散能受层理面倾角影响具有一定的转换关系。本研究成果对于进一步探明黑色页岩层理效应对其力学特征与能量演化机制的影响提供了参考。
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宋斯宇等： 芦草沟组页岩油储层地质力学特性与水力压裂数值模拟
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吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油储层是我国典型的陆相咸化湖盆页岩油藏，甜点体呈现典型的薄互层特征，岩性组合变化迅速，非均质性强烈，储层改造难度较大。其中：芦草沟组储层地质力学参数垂向分布特征及对水力裂缝拓展的影响亟需进一步研究。本文针对芦草沟组页岩油储层下甜点段，对钻井岩芯样品进行高密度取样和力学测试，揭示了芦草沟下甜点段地质力学参数在垂向上的非均匀分布特征，基于数值模拟研究了非均匀分布的力学参数对水力裂缝拓展过程的影响规律。 结果表明：(1)芦草沟组地层地质力学参数在垂向上变化剧烈，呈现明显的薄互层特征；(2)芦草沟组地应力和破裂压力变化剧烈，对水力裂缝穿层拓展具有较大的潜在影响；(3)储层非均匀分布的地质力学参数对裂缝垂向拓展影响显著，提高压裂液排量和黏度均可有效促进裂缝穿层。本文研究内容为芦草沟组页岩油有效开发提供了地质力学参数基础，可为储层压裂改造提供重要的理论支撑和设计依据。
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曾凯锋等： 加筋钙质砂三轴试验研究
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为了探究加筋对钙质砂力学性质及颗粒破碎的影响，使用大型三轴仪对加筋钙质砂和素钙质砂进行了一系列不同加筋层数、加筋材料种类及围压的三轴固结排水试验。 研究方法如下：首先通过三轴试验及筛分试验，得到了不同试验条件下钙质砂的主应力差-轴向应变曲线、体应变-轴向应变曲线以及试验后的级配曲线；其次通过试验结果，分析了加筋对钙质砂强度、变形及颗粒破碎的影响；最后通过将钙质砂颗粒破碎与输入能量相关联，得到了钙质砂颗粒破碎的规律。研究结果表明：加筋钙质砂强度明显高于素钙质砂，且加筋效果随加筋层数与筋材2%延伸率割线刚度的增加而增加，但随围压的增加而减少。加筋同时也可以有效抑制钙质砂的剪胀，且加筋层数越多抑制效果越明显。另外，试验结果也表明钙质砂颗粒破碎程度与输入能量之间存在特定的关系，输入能量越大颗粒破碎程度越大，且这种关系与钙质砂加筋与否关系不大。
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褚 峰 等： 纤维纱加筋黄土力学变形特性及本构模型研究
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将纺织坯布进行开松、分梳、切断形成纤维纱，将纤维纱按照一定掺加比例与素黄土拌合制备成纤维纱加筋黄土。利用伺服液压加载双室高压三轴仪对纤维纱加筋黄土进行等向压缩试验及三轴剪切试验，系统分析纤维纱加筋黄土的压缩变形及应力-应变特性。试验结果表明：在等向压缩试验中，随着素黄土中纤维纱掺加比例的增大，其压缩变形量减小；确定出纤维纱加筋黄土的屈服压力，屈服压力随素黄土中纤维纱掺加比例的增大而提高。根据纤维纱加筋黄土三轴剪切试验应力-应变关系发现，在相同的固结压力作用下，随着素黄土中纤维纱掺加比例的增大，反映出的剪应力也随之增大；在相同的纤维纱掺加比例条件下，随着固结压力的增大，反映出的剪应力也随之增大。构建一个可以综合反映纤维纱加筋黄土实际加固效果的指标——纤维加筋指数Ir，通过三轴剪切试验数据分析得到纤维加筋指数Ir随着轴向应变的增大而逐渐减小；黏聚力随着纤维加筋指数Ir的增大呈双曲线增大的变化趋势，内摩擦角随着纤维加筋指数Ir的增大基本保持不变。基于修正剑桥模型的理论基础，根据纤维加筋指数Ir的不同，确定出随着纤维加筋指数Ir变化而变化的等向压缩球应力以及临界状态线，以塑性体积应变为硬化参量，推导出纤维纱加筋黄土弹塑性本构模型。通过试验验证，证明了本构模型可以较为合理地描述纤维纱加筋黄土的力学变形特性。
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程 伟等： 基于AHFO-FBG的黄土含水率不同率定方法对比分析
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主动加热光纤布拉格光栅法（Actively Heated Fiber-Optic method based on Fiber Bragg grating method，AHFO-FBG method）因具有体积小、测温精度高、准分布式测量、抗电磁干扰、耐腐蚀等优点，近年来成为含水率测量技术的研究热点。研究该技术的率定方法对提高含水率测量的精准性和适用性是十分关键的，但现有研究中均未涉及到此内容。因此，本文采用自主研发的AHFO-FBG传感器对黄土开展了一系列率定试验，研究了Δ Tmax 和ΔT cum 两种率定方法的含水率率定结果，对此两种方法进行了对比分析。同时，进一步探究了不同加热时长和不同加热功率对Δ Tmax 法和ΔT cum 法率定结果的影响。 研究结果表明：ΔTmax和ΔTcum法均可得到良好的含水率率定结果，ΔTmax法的RMSE比ΔTcum法高0.001 m3·m-3，ΔTcum法的测量优势不是很显著。在相同加热功率下，ΔTmax法和ΔTcum法均在较短加热时间下的测量误差较小，且加热时间越短，ΔTcum法较ΔTmax法的优势越明显；在相同加热时间下，低功率（5~10 W·m-1）时ΔTmax法的RMSE较小，高功率（15~35 W·m-1）时ΔTcum法的RMSE较小，且适当的增加热功率有助于减少含水率率定误差。研究成果为AHFO-FBG技术实现土体含水率的精确测量和进一步应用提供了依据。
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龚 耕 等： THM耦合条件下CO2 地质封存注入方案优化研究
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我国首个GCS示范工程神华多储层场地出现了单储层吸气量剧增的现象，在其原设计方案下，压缩后变冷的CO2被注入至深部高温含水层中，引起首层含水层中流体压力和温度应力急剧变化，从而导致大量裂隙产生，增加了单储层的可注入性的同时，降低了系统总体封存能力，并带来了泄露风险。本文基于TOUGH-FLAC三维多相多组分THM耦合数值模拟程序，开发了场地尺度岩体开裂模块来研究CO2 注入方案对目标含水层耦合特性和开裂特性的综合影响，并设计了定速率、先增速后定速、间歇定速、间歇变速、二次变速等多类型注入方案，分别计算分析了储层岩体的热力学特性、多相流特性与开裂情况。 结果表明：设计方案下含水层产生了较多的开裂现象，是导致其可注入性增大的根本原因，持续注入CO2引起含水层岩体中有效应力大幅度降低，渗透率增加，定速率方案产生的温度应力最小，在设计各类注入方案中，定速率注入方案下储层的裂缝发育最少。
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梁 钰等：基于精细化监测的地面沉降潜力预测模型应用研究
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地面沉降是我国主要的地质灾害之一，评价和预测地面沉降的发展趋势十分必要。本文引入实测沉降数学模型中的双曲线型沉降模型、指数型沉降模型和成长曲线型沉降模型，结合钻孔全断面分布式精细化监测系统获取地表以下不同层位连续的变形情况，建立了基于分布式光纤监测地层变形数据的地面沉降预测模型，可精细化实现地面沉降潜力评价。 以天津市滨海新区G06光纤监测钻孔结果为例，对比了3种沉降模型的预测效果，结果表明：天津滨海地区地面沉降曲线呈现非线性衰减特征，2017年10月至2019年12月，累计沉降量已达52.4 mm，预计极限沉降量约为92.6 mm，仍有约43.4%的沉降潜力，沉降空间较大，并预计将于2050年进入沉降稳定阶段。该地区3.4~18.4 m的黏土质粉砂和粉细砂层当前沉降量较大，是目前地面沉降的主要层位，即“优势层”；18.4~38.4 m的粉质黏土和黏土质粉砂层虽当前沉降量较小但其剩余沉降量较大且沉降持续时间较长，需长期重点关注其沉降变形情况，是后期监测的“优先层”。
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张 帆等： 宁明盆地超浅层气地质赋存特征及其工程危害
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浅层气是一种自然资源，同时也是一种地质灾害，在工程卸荷扰动下，浅层气在地层压力作用下逸出，进而诱发工程危害和事故。以广西宁明盆地内纳利大桥建设中遭遇到浅层气地质灾害为研究背景，通过地质钻孔取样和地球化学实验相结合的研究手段，对研究区超浅层天然气的赋存特征及其工程危害进行研究。 结果表明：(1)区域构造活动频繁，裂缝发育，泥岩所夹的薄层粉砂、粉砂岩和粉砂质泥岩厚度2~200 mm不等，实测孔隙度约25.6%，渗透率约37.2~46.8 μm2，浅层气以相控、缝控、壳控以及它们之间的过渡等形态赋存于各类储层中，呈独立、不连续、交错分布特征；(2)区域内泥岩层深厚，有机碳含量（TOC）为0.61% ~1.24%，有机质丰度较高，产气能力良好，是浅层气的烃源岩，泥岩盖层实测孔隙度22.8% ~34%，渗透率(2.4~22.2)×10-3 μm2，封闭能力一般；(3)区域内超浅层天然气的地质赋存特征使得在工程勘探和施工深度（10~100 m）范围内难以形成异常压力，桥梁钻孔灌注桩成桩过程中虽不会出现强烈的井喷事故，但会对桩基混凝土造成气侵危害，影响桩身完整性，建议采用超前排气和改善施工工艺等处置措施。
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杜传球等： 软弱富水地层大断面隧道挑顶施工技术研究
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复杂地质条件大断面隧道斜井进正洞挑顶施工风险高，交叉口处空间结构复杂、应力转化频繁，支护结构强度难以有效抑制围岩变形，导致塌方事故威胁施工安全。为了提高软弱富水地层大断面隧道挑顶施工的安全性，本研究以三清高速公路西山营隧道斜井进正洞段挑顶施工为例，提出了在交叉口处采用门架上部拱架和门架加强环联合支护的新型支护结构，优化了门架加强环支护强度及挑顶施工工艺，阐述了垂直挑顶进洞施工方案、施工流程和施工要点。 研究结果表明，所提的新型支护结构减少了开挖面围岩的超挖面积与变形量，加强了应力集中部位的支护强度与稳定性。所提工法的施工用时仅20余天，相较于传统工法节约近一倍工期，通过合理组织工序加快了斜井进正洞段交叉口处的施工进度。隧道现场监测结果表明，挑顶施工期间交叉口处围岩收敛变形及稳定性控制满足施工要求。总体上所提工法的技术原理简单、实际操作性强，可为类似工程地质条件下大断面隧道挑顶施工提供经验参考与技术指导。
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THE
END
排版：李馨瑜（中国石油大学（北京）地球科学学院）
校对：张锗（南开大学环境科学与工程学院）
马洪伟（天津外国语大学）
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