摘要：基于非饱和土的抗剪强度统一解,综合考虑中间主应力、基质吸力和强度非线性,建立非饱和土条形地基的梅耶霍夫极限承载力统一解,对比文献滑移线法解答、上限法解答验证所得统一解的正确性和适用性,讨论与太沙基极限承载力的差异及基底粗糙程度效应,并得出中间主应力、高/低基质吸力以及有效强度参数的影响规律。研究结果表明：太沙基极限承载力将旁侧土的抗剪强度简化为均布荷载,夸大了旁侧土的真实作用,计算结果偏大;基底粗糙程度对承载力系数的确定起关键性作用,梅耶霍夫极限承载力随中间主应力效应的增大而显著增加,不考虑中间主应力影响的Mohr-Coulomb解答过于保守;基质吸力具有双重影响,即在低吸力范围内极限承载力线性增加,而在高吸力范围内却逐渐减小并趋于稳定,这是由非饱和土的强度非线性造成的;有效强度参数的影响亦很重要,且有效内摩擦角较有效黏聚力的影响更明显。由于考虑了中间主应力效应、非饱和特性与旁侧土抗剪强度等工程实际情况,本文结果可为地基优化设计与施工提供有益的参考。

摘要：针对岩质斜坡中缓倾角结构面不均匀分布这一地质现象,以云南怒江马吉水电站斜坡为例,在现场调查的基础上,运用地质过程机制分析和数值计算等方法,对岩质斜坡中缓倾角结构面的发育密度和河谷的演化史进行了分析研究,揭示了岩质斜坡中缓倾角结构面发育规律和成因.结果表明:在斜坡的表生改造段,中缓倾角结构面的发育表现出明显间隔性分布特征,即中缓倾角结构面密集段、稀疏段相间出现,存在3~4个相对密集的结构面发育带,密集段结构面的面密度为10~18条/10 m2,稀疏段结构面的面密度为5~8条/10 m^2;中缓倾角裂隙的形成具有明显的阶段性,根据其几何及滑移特征,中缓倾角裂隙的形成是从雁列式微裂隙开始,随着裂隙的扩展、搭接,最终形成成具有工程地质意义的结构面;斜坡中缓倾角裂隙间隔性分布是由于挽近地质时期河谷演化过程中河谷的间歇性下切而导致的.

摘要：针对地质钻进过程中钻遇对象未知且复杂多变、钻进事故频发的现状,采用数字孪生技术,构建了基于时序数据驱动的地质钻探数字孪生模型体系,用以满足随钻探测、工况识别、钻速优化等实际需求。将监测到的地表设备、随钻测量、钻进工艺等数据按照时间序列分解为事前数据、实时数据、延时数据和迟到数据,利用物联网技术将这些多源异构数据进行处理,采用时序数据进行特征分析,基于事前数据建立典型工况,实时数据进行随钻预测和钻进过程工况识别,延时数据和迟到数据演进融合进行钻后优化,建立了数字孪生智能钻进周期服务平台,平台设计了设备物理层、虚拟模型层、数据处理层及钻探服务层4层交互系统,实现钻前、钻中、钻后全数据的全过程集成融合,达到了钻进系统参数最优化配置和安全高效钻探的目的。基于上述平台,利用Unity3D软件开发了数字孪生智能钻进原型系统,实现了钻前设备的数字化设计、钻进过程孔内三维可视化和钻进过程参数实时监测与控制的功能。结果表明,基于时序数据构建的数字孪生模型可有效提高钻进过程的效率和可靠性。研究结果为智能钻探优化提供了全新的路径和方法,有望在煤炭、石油、天然气、页岩气等钻探领域实现工程应用。

摘要：以国道318线黄草坪2#隧道为原型，开展大型三维振动台模型试验，重点研究隧道结构的地震动力响应规律及隧道与围岩的相互动力作用。通过对模型试验的关键技术研究，建立一套山岭隧道大型振动台模型试验设计、制作、加载及测试的工艺与方法流程。模型震害分析表明：隧道洞口边坡以开裂和滚落石震害为主，坡面加速度沿高程方向递增且具有一定的放大效应，在坡面原生裂缝和薄弱部位极易出现震害；隧道结构以衬砌开裂和掉块震害为主，初期支护和二次衬砌出现裂缝的部位不同，但钢筋网能够有效地阻止裂缝的发展。模型试验结果表明：隧道结构的加速度响应要大于周边围岩且对周边岩土体的加速度响应有一定的放大效应；对于一般的硬岩质山岭隧道来说，隧道洞口段0～50m范围的加速度响应较大，为隧道抗减震设防的重点区域；山岭偏压隧道横向不同部位的地震动力响应存在明显差异；当地震波从隧道底部小角度入射时，隧道结构的加速度响应最强烈，对隧道结构的安全性是非常不利的；随着加载地面峰值加速度（PGA）的增大，隧道不同部位的加速度响应增大，但当隧道结构进入非线性破坏状态后，PGA呈减小趋势，地震能量逐渐被耗散。

摘要：针对料场开挖会对开口线外自然边坡产生影响,甚至会引起滑坡等自然灾害造成质量安全事故的情况。笔者依托于西南某一大型水电工程,通过数值模拟与现场实测监测数据对比,研究料场开挖过程不同阶段,料场上部一高陡岩质边坡的稳定性与变形以及开口线外的陡崖变形情况。研究表明:利用UDEC中的节理模型分析多结构面类型的岩质边坡的稳定性,较传统方法更为简便且模拟值与监控值基本一致,能可靠的模拟边坡变形;多节理质高陡边坡的加固方案,开挖削坡效果较好,在开挖难度较大时再考虑支护设计;料场开挖工程中,开口线外的陡崖发生了变形破坏,需要相应的支护设计。

摘要：为研究壤土夹层对VOCs穿透包气带的影响,以苯为特征污染物,Na Br为示踪剂开展室内的渗流模拟土柱实验。模拟包气带对苯的吸附实验,确定吸附平衡时间、最大吸附量,分析砂土和粉质壤土对苯的吸附特性;设计渗流土柱实验,模拟定流量降雨条件下苯在不同构型的土柱中的迁移过程,分析壤土夹层在时间和空间上对苯穿透包气带到达含水层的影响,并得出弥散系数和阻滞系数。结果表明,相对黏粒含量高的壤土夹层显著改变了溴离子的穿透曲线,对污染水有明显的阻水减渗作用,不仅延迟了苯向含水层的迁移时间,而且在一定程度上起到了吸附、降解的阻滞作用,有效降低了特征污染物穿透包气带的含量。

摘要：针对放射性物质异常泄漏、防范核材料的非法转移和任意携带,提出一种基于单探头中子/伽马甄别能谱仪系统,实现敏感控制区中特殊核材料和放射性物质的监测。围绕核信号获取与数字化采集、辐射射线粒子甄别与能谱分析,开展基于FPGA与EJ299-33A的核数据采集电路设计、核信号处理算法设计和Matlab中子/伽马鉴别与能谱离线分析方法等关键技术研究。设计上位机软件实时处理辐射能谱数据,为正确做出应急预案提供数据参考。利用新型探测器和分型频谱数学模型在FPGA内部实现射线种类甄别,有效地解决了采用传统老式探测器和模拟电路的方法鉴别困难的问题,验证了分型频谱法在核信号处理上具有一定的可行性。开发完成集放射性种类判定、核素识别于一体的多功能集成中子/伽马探测器,在中子/伽马的混合辐射场中,既能实现射线甄别又能测量能谱,解决在复杂放射性环境中对不同射线种类的能谱分析和核素识别问题。

摘要：在高地应力和高地温的联合作用下,深埋高地温隧道围岩的变形破坏机制将更加复杂。开展不同温度环境下花岗岩加卸载三轴试验,详细分析试样的应力–应变全过程曲线、力学参数变化特征和宏观破坏类型等随温度的变化规律。试验表明:存在60℃～100℃的温度门槛值,当温度未超过此范围门槛值时,随着温度的增加,岩石峰后变形由延性向脆性转换,温度增强了硬岩的脆性破坏;当温度升高时,主要表现为剪切破坏,出现贯穿试件的剪切破坏。在试验基础之上,开展基于有限差分的热–力耦合分析,利用脆性力学模型和能量指标分析隧道的温度作用效应,进行不同地温下隧道开挖后的力学响应,定量对比不同地温条件下隧道塑性区、应力和能量指标,计算结果表明,隧道地温增加将使岩体岩爆烈度增加。计算结果与试验数据相一致,深埋硬岩隧道卸荷的热–力耦合研究对于深埋高地温隧道的设计和施工具有指导意义。

摘要：在库水位的反复变动下,水库滑坡表现出来的阶段性变形特征往往是预警预报的现实依据。以三峡库区簸箕石滑坡为例,在充分认识其地质原型基础上,开展了滑坡岩土物理力学试验。根据相似理论合理选择相似材料,并建立室内滑坡地质力学模型,设计符合原型地质环境条件的两个过程,对滑坡变形特征进行定量研究。结果表明:该滑坡的变形破坏具有突发性,前缘先出现变形,中后缘同时失稳。变形速率有先增大后逐渐减缓的规律,无明显征兆。

摘要：研究近地震场地的地震频谱变化特征,分析其地形效应,能够为边坡支护设计提供依据。通过对九寨沟风尘寺台站实测的3次余震数据对比分析,揭示了不同监测点地震时频谱变化特征。结果表明:相对于山脚监测参考点,山脊监测点FFT主频值较小,集中在7~12Hz;山脊监测点加速度反应谱特征周期较大,范围为0.06~0.12s;HVSR分析揭示山脊监测点谱比分析的地形放大系数可达12,且存在多个卓越频率,主要在5、30以及50Hz左右放大较为明显;山脊监测点均方根加速度在水平方向与竖直方向均具有不同程度的放大,且在水平EW向有显著的放大效应,放大系数可达12.5倍。可见单薄山脊对地震波具有明显的地形放大效应,而且当地震波传播方向与山脊走向大角度相交时地形放大效应最为显著,同时也证实了微地貌对斜坡地震动响应的控制作用。