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- 摘要：渗流分析是岩土、水利等工程的核心研究内容。针对传统数值方法存在的网格依赖性问题，以及物理信息极限学习机（PIELM）和物理信息神经网络（PINN）在物理约束平衡与求解效率方面的不足，本文提出一种能量法物理信息极限学习机（Energy-based Physics-Informed Extreme Learning Machine，EPIELM），用于渗流问题的高效求解。该方法以极限学习机（ELM）架构为基础，基于能量变分原理构建物理约束，将渗流控制方程转化为能量泛函极小化问题；通过构造微分算子，将域内与边界约束嵌入损失函数，转化为求解输出权重的线性方程组，实现无迭代、无网格依赖的快速求解。数值算例结果表明，所提方法相较于传统物理驱动方法具有更高的计算效率，求解精度高、误差可控，且自然满足Neumann边界条件，建模过程简洁，为岩土与水利工程中的渗流分析提供了一种高效精准的求解方法。关键词：渗流分析;物理信息极限学习机;能量法;无网格;物理信息神经网络1|3|0更新时间：2026-06-10
- 摘要：为揭示重塑黄土小应变初始刚度的主控因素，采用局部位移传感器（LVDT）进行小应变循环加载试验与弯曲元测试，研究了不同制样方法、应变速率及应力历史条件下初始刚度的变化规律。试样分别采用泥浆固结法、分层击样法和分层压样法制备，其中泥浆固结重塑黄土试样进一步在不同平均有效应力条件下进行了卸载—再加载路径试验。结果表明：LVDT测量所得初始刚度明显高于外部位移法，说明测量方法对小应变刚度识别具有显著影响；在本文试验速率范围内（0.001、0.01和0.1 %/min），三类重塑黄土试样初始刚度对应变速率总体表现为弱敏感，而平均有效应力
- 摘要：对考虑土体参数空间变异性的工程切坡进行高效可靠度分析是岩土工程领域具有挑战性的问题，其中如何合理表征土体抗剪参数的非平稳分布特征尤为关键。为此，本文提出一种结合t分布-随机邻近嵌入（t-SNE）、反向传播神经网络（BPNN）和拉丁超立方抽样（LHS）的工程切坡可靠度分析新方法。首先，利用中点法离散黏聚力与内摩擦角随机场，通过强度折减法获取训练样本中对应的边坡稳定系数。接着，使用t-SNE-BPNN构建随机场与稳定系数之间的代理模型，并结合拉丁超立方抽样进行边坡可靠度分析。最后，选用左畲小学工程切坡验证所提方法的有效性。结果表明，t-SNE具有较好的降维能力，所提方法可准确构建随机场与稳定系数之间的关系，能以较少的训练样本条件实现工程切坡可靠度的准确评估，可有效解决工程实践中失效概率计算耗时长的难题。同时，采用非平稳随机场能更好地表征切坡土体参数空间变异性。研究成果可为工程切坡稳定性评价和加固提供参考，同时为滑坡灾害防治提供理论依据。关键词：空间变异性;可靠度分析;随机场理论;代理模型;工程切坡0|3|0更新时间：2026-06-08
- 摘要：失稳规模是突发性滑坡灾害危险性评估中的重要指标，但是在勘察资料较少地区很难做出准确预测。针对该问题，本研究提出了FSLAM-Scoops3D的耦合模型，通过整合降雨入渗过程和岩土稳定性计算方法来预测降雨条件下的不稳定区域体积。利用2024年四川省汉源县的降雨型滑坡进行了应用验证，首先基于高精度遥感影像和现场调查进行了灾害解译识别，建立了共包含261处滑坡实形的灾害清单。FSLAM模型用于计算多尺度降雨条件下的坡体地下水位变动，其结果用于Scoops3D建模中的地下水头输入。土壤层厚度来源于考虑随机森林模型的反演计算，选取了共10种地质环境因子作为影响因素。结果显示土层厚度预测值与真实值的回归系数达0.79，平均绝对误差（MAE）与均方根误差（RMSE）分别为2.4 cm与3.3 cm。基于耦合模型的稳定性计算显示共有87.7%的滑坡起始区被识别为失稳区域，其ROC精度（84.5%）明显高于单一的FSLAM模型（72.3%）和Scoops3D模型（76.9%）。整个研究区域内的滑坡总体积估计值为1.2×107 m3，体积-频率曲线遵循幂函数特征，而体积-面积在双对数坐标中具有线性相关关系（R2=0.695）。此外，所提出模型对于浅层土质滑动的体积预测效果要优于长距离泥石流/碎屑流。上述结果表明基于物理力学的方法能够识别潜在滑动面及失稳范围，从而为数据稀疏地区的滑坡风险评估提供了重要技术支撑。关键词：滑坡危险性;物理模型;失稳规模;土层厚度;随机森林1|3|0更新时间：2026-06-08
- 摘要：在高海拔地区变暖变湿的气候背景下，高原山区冰川崩塌事件时有发生，常演变为大规模的冰岩混合碎屑流，并可能冲击下游湖泊、水库形成涌浪灾害。本研究以2016年西藏阿汝错流域阿汝-1与阿汝-2冰崩事件（崩滑总体积约1 500×106 m3）为背景，综合采用滑槽试验与有限离散元法（FDEM）数值模拟，系统研究了此类碎屑流的运动演化及其冲击水体的动力过程。滑槽物理试验通过控制冰岩比例、滑槽坡度及水深等关键变量，揭示了碎屑流运动特征与涌浪生成规律。基于试验结果验证了FDEM模型在模拟冰岩崩碎屑流冲击下游江河/湖泊这一固-液耦合动力过程上的有效性。随后，将该模拟方法应用于阿汝-2冰崩事件的反演分析，确定了冰体碎屑与滑床之间的接触摩擦角为5.5 °；利用同一参数集，成功复现了阿汝-1事件的碎屑运动距离（约6 300 m）与诱发浪高（约27 m），从而在案例尺度上验证了模型对大尺度冰崩/冰岩崩灾害链模拟的可靠性。进一步，对存在潜在崩塌风险的阿汝-85号冰川进行预测模拟，发现凸出山丘地形使运动距离不足4 000 m。本研究还分析了不同坡度、含冰量及水深组合工况下的冰岩碎屑流运动特性，揭示了冰岩碎屑流导致下游水体发生涌浪灾害的机理，所呈现模拟方法可为冰岩碎屑流灾害的风险评估提供科学依据。关键词：气候变化;冰崩碎屑流;滑槽试验;有限离散元方法;涌浪灾害3|4|0更新时间：2026-06-08
- 摘要：针对大厚度黄土填方场地中桩周土长期固结沉降对端承摩擦桩竖向承载力的影响问题，本文开展了系统的理论分析与试验验证研究。首先，基于黄土分层填筑特点和压实黄土的应力-应变特性，采用Gunary模型与和割线模量法建立了土体沉降曲线，并提出填方地基初始沉降分布计算方法。进一步引入考虑时间效应的工后沉降预测模型与固结度Ut概念，实现桩周土沉降的时空演化描述。其次，在桩-土相互作用分析中，采用三折线硬化模型模拟界面的粘结-滑移-脱黏全过程，并基于荷载传递法建立桩顶加载与桩周土固结沉降耦合的桩身受力变形控制方程，推导桩身位移、轴力及侧摩阻力沿深度分布的阶段解析解。通过填方黄土场地的现场试验数据对比，验证了解析模型的合理性。最后，分析了桩周土沉降时间效应、桩顶荷载、桩顶荷载和桩周土固结耦合时桩基承载特性。研究结果表明，随桩周土固结度增大，土体沉降与桩身位移显著增加，桩侧负摩阻力逐渐增大、正摩阻力减小，中性点位置不断上移。当固结度由0.8增至0.9时，中性点上移约7 m，最大负摩阻力由-80 kPa增至-120 kPa，下拉荷载增加约47%；固结沉降引起的负摩阻力效应是导致桩基承载性能退化的主导因素。此外，桩顶荷载与固结沉降的耦合作用会进一步加剧桩身受力不均，当桩顶荷载超过3 000 kN时，桩身中部可能出现超过1 000 kN的拉力，对桩基安全构成潜在威胁。本研究为填方黄土场地桩基的承载力评估与变形控制提供了理论依据，对桩基的优化设计与长期安全服役具有重要指导意义。关键词：桩基承载力;填方黄土;固结沉降;荷载传递法;端承摩擦桩;负摩阻力;三折线硬化模型0|3|0更新时间：2026-06-08
- 摘要：针对地震作用下边坡锚固结构因应力集中导致的锚头剪断、拉断和松弛脱落等破坏问题，研发了一种弹簧与阻尼器组合的抗震消能锚头结构。基于结构动力学弹簧-阻尼-质量系统理论，建立了抗震消能锚头在地震荷载作用下的振动方程分析其力学响应，并采用四阶Runge-Kutta方法进行数值求解。通过振动台试验，对比研究了抗震消能锚头与传统锚头在WC波、EI Centro波和Kobe波三种地震波作用下的动力响应特性。理论分析显示，在0.2 g（WC波）作用下高刚度-高阻尼组合能降低加速度响应峰值约43.3 %；试验结果显示，消能锚头显著降低了边坡的加速度响应峰值（PGA）与阿里亚斯强度（Ia），平均轴力减载比达72.59 %–81.89 %；频域分析显示消能锚头在全频段对锚索轴力频响具有良好抑制作用，其傅里叶幅值在全频带内均低于传统锚头，在中高频段（20–50 Hz）的能量积分值显著降低；通过线性累积损伤计算得出该结构使锚索疲劳损伤度降低2–5个数量级。研究表明，抗震消能锚头通过“弹簧-阻尼”协同变形工作机制，实现了高承载力与高效耗能的统一，为震区边坡的支护加固提供了可行的方案关键词：抗震锚头;锚索格构;抗震性能;动力响应;振动台试验1|4|0更新时间：2026-06-08
- 摘要：非饱和黄土独特的结构性和水敏性使其在动载与温度共同作用下呈现出较为复杂的力学行为。因此以延安非饱和黄土为研究对象，开展不同温度（-10 ℃、5 ℃、20 ℃）与含水率（12%、16%、20%）条件下的室内动三轴试验，分析了循环动荷载作用下温度、含水率耦合作用对黄土动力特性的影响规律。基于试验结果，构建了考虑热-力耦合效应的黄土离散元模型，通过标定细观参数，模拟并揭示了不同工况下黄土的细观损伤演化过程，并对比验证了模拟的有效性。结果表明：（1）黄土动力特性受温度与含水率的协同控制，其强度与动弹性模量随二者升高而降低，本质在于温度通过调控孔隙水形态（冰、未冻水、自由水）影响土体结构；（2）离散元模拟从细观尺度证实了“水分主导、温度调控”的损伤机制：水分含量控制损伤规模，而温度通过改变形态影响损伤路径，冻结态抑制裂纹扩展并维持稳定力链网络，流动态则促进裂纹扩展贯通与力链网络碎片化；（3）动弹性模量的拟合对比验证了模型的可靠性，实现了从“外部条件-细观结构演化-宏观力学响应”的机理分析，揭示了黄土在动力荷载作用下的宏-细观损伤演化机理。研究成果可为寒区与季冻区黄土工程的全寿命周期控制提供参考。关键词：非饱和黄土;循环动荷载;热-力耦合;离散元模型;细观损伤0|3|0更新时间：2026-06-08
- 摘要：振动背景噪声是锦屏地下实验室多学科前沿实验研究的重要影响因素，揭示深地空间振动背景噪声特征对于多物理场观测、精密仪器测试等研究具有重要参考价值。围绕深地空间振动背景噪声特征研究，依托世界最深的锦屏地下实验室构建了深地和地表振动探测平台，系统开展了深地和地表振动背景噪声探测，从时频分析、偏振分析、场地效应等角度研究了深地和地表的振动背景噪声差异性。结果表明：1）深地背景噪声三分量振幅均低于地表，其中水平向振幅仅为地表的一半；深地噪声功率在低频段和高频段均小于地表，1.0 Hz以上的高频段功率谱比地表低15 dB，深地相比地表具备更好的振动噪声本底条件。2）在0.1 Hz以下低频段，深地水平向噪声振幅与地表相比差异近10倍，深地背景噪声相比地表在0.1 Hz以下低频段具备优异的低本底优势。3）偏振分析表明，地表噪声存在多源特征，而深地噪声源较为单一，深地振动背景噪声在水平向上较为集中，而垂直方向上较分散；锦屏深地远离外部干扰，且长期波动范围在1 ℃以内，深地恒温环境有利于探测仪器避免温度噪声。4）随着地震距离的加大，地震波到达测点的频率范围从高频逐渐向低频转变，且场地效应逐渐减弱，锦屏地表场地效应对于近场地震响应显著，近场地震中地表幅值比深地高出一倍。研究结果揭示了深地空间具备低振动噪声本底的独特优势，有利于探测地球内部动力学过程微弱信号，对于深地空间科学利用具有借鉴意义。关键词：中国锦屏地下实验室;背景噪声;低频振动;偏振分析;场地效应1|3|0更新时间：2026-06-08
- 摘要：循环荷载扰动和水劣化是水电工程库岸边坡岩体失稳的关键诱因。然而，循环荷载对岩石力学特性的差异化影响（强化或弱化）及其与水劣化过程的互馈作用尚不清楚。为深入研究循环荷载对饱和岩石阶段性变形破坏的影响规律和机制，设计完成了干燥、饱和状态下2种砂岩的单轴压缩试验和不同上限荷载的循环加卸载试验，并同步监测声发射信号。系统分析循环上限荷载与含水状态对砂岩峰值应力、声发射时序特征及波形频谱等的影响规律，从细观损伤角度阐释岩石力学劣化机制。研究结果表明：（1）随循环上限荷载提高，砂岩峰值应力减小，且降幅随循环荷载水平升高而增加，饱和砂岩降幅比干燥砂岩的更为显著；声发射事件数在整个加载过程中呈先减后增趋势，循环加载阶段低主频信号增加、高主频信号减少。（2）循环荷载作用下，水饱和作用进一步削弱岩石强度，减少整体声发射事件数，并促使低主频信号占比上升，反映微观拉伸破裂活动增强。（3）循环荷载与低主频信号密切相关，其诱致的微观拉伸破裂是岩石力学性能劣化的主要原因；循环荷载与水饱和存在协同劣化效应，尤其当循环上限荷载超过裂纹稳定扩展阈值时，该效应更显著。研究结果可为库水环境中岩体长期稳定性评价与灾变预警提供技术支撑。关键词：循环荷载;饱和;阶段性;声发射;波形频谱1|4|0更新时间：2026-06-08
- 摘要：开展同震滑坡易发性评价及考虑震后长期演化效应的动态评估，对强震山区灾害隐患排查与风险防控至关重要。针对现有研究中单一评价模型性能难以提升以及静态评价缺乏时效性的问题，本研究提出了一种融合异质集成学习与SBAS-InSAR技术的地震滑坡动态易发性评价方法。首先，利用Stacking策略集成随机森林（RF）、支持向量机（SVM）、多层感知器（MLP）与极限梯度提升树（XGBoost）算法，构建了评价同震滑坡易发性的异质集成模型；进而，采用SBAS-InSAR技术获取震后地表长期形变速率，通过经验关联矩阵修正初始滑坡易发性指数，生成震后滑坡动态易发性图。以芦山地震震后国道351宝兴段为例，从地形、地质、气候、人类活动等多方面初步选取14个评价因子，通过皮尔逊相关性分析，剔除冗余因子，最终筛选出12个关键因子构建评价体系，采用受试者工作特征曲线（ROC）评估模型性能，融合Sentinel-1A升轨时序InSAR地表形变监测结果，实现了强震山区滑坡动态易发性制图。结果表明：（1）Stacking异质集成模型AUC值达到0.918，预测精度与泛化能力均优于单一评价模型和集成同质分类器模型，根据对各分区内滑坡点的统计分析，集成学习模型的高风险区预测结果与实际滑坡分布更为吻合；（2）引入形变速率修正后，全区低易发性面积占比降低了2%~6%，高易发性中滑坡占比提升了0.4%~0.9%，有效提升了评价结果的准确性；（3）结合吉林一号光学影像校验发现，该方法能有效修正被低估的危险区域，及时更新易发性等级，减少漏报，对比隐患点累积形变量与日降雨量，形变趋势随降雨量的变化呈现季节波动特征。因此，更新后的动态易发性图谱兼具高预测性能与时效性，可为强震山区重大工程建设决策以及震后滑坡灾害风险防控提供科学支撑。关键词：地震滑坡;动态易发性;震后演化;stacking集成;SBAS-InSAR0|0|0更新时间：2026-06-08
- 摘要：红黏土在干湿循环下易发生强度劣化与裂隙扩展等问题，严重影响路基与边坡稳定性。为改善其工程性能，本文采用石灰（L）与玄武岩纤维（BF）复合改良红黏土，研究了不同掺量下红黏土的抗压强度与裂隙演化特征。基于此，构建了BiLSTM、GRU、XGBoost和RVM四种分形维数预测模型，其中RVM性能最优。为提升预测精度，引入麻雀搜索算法（SSA）与粒子群优化算法（PSO）优化模型参数，揭示抗压强度与裂隙分形维数特征之间的关系。试验结果表明：1）掺入L-BF可提高红黏土在干湿循环下的抗压强度并抑制裂隙发育，其最佳掺量为8%石灰+0.6%玄武岩纤维。2）优化后的SSA-RVM模型预测性能优于原RVM模型，决定系数达到0.9662，且预测误差集中于±0.04范围，表现出更高的精度与稳定性。3）SHAP值分析显示，石灰含量对模型输出呈负向贡献，表明适量石灰（8%）有助于抑制分形维数增长，验证了石灰在改善红黏土强度和裂隙发育方面的积极作用。本研究为石灰-玄武岩纤维复合改良红黏土的性能提供了依据，并为路基与边坡灾害治理提供参考。关键词：抗压强度;分形维数;裂隙演化;机器学习;优化算法0|0|0更新时间：2026-06-08
- 摘要：固床构筑物（矮堰、底槛等）是常用的河道整治措施之一，其修建会改变局部水流结构，引发基础冲刷，威胁其自身结构安全和整治河段的稳定。本研究针对泥沙补给变化下多级固床构筑物基础冲刷特性不清的问题，通过开展一系列概化水槽试验，揭示了不同泥沙补给条件下多级固床构筑物的基础冲刷规律，探明了泥沙补给速率对多级固床构筑物基础冲刷尺度的定量影响，提出了泥沙补给变化下多级固床构筑物基础冲刷深度计算方法。研究表明：无泥沙补给条件下，多级固床构筑物基础冲刷深度先迅速增长后逐渐趋于平衡，其增长速率与结构间距、水流强度和结构有效高度正相关；有泥沙补给条件下，固床构筑物有效高度等于0时基础冲刷深度发展过程与无泥沙补给条件相似，固床构筑物有效高度大于零时基础冲刷深度先增加、后降低，然后逐渐趋于平衡；多级固床构筑物平衡基础冲刷深度与水流强度、结构间距和结构有效高度正相关，与泥沙补给强度负相关。最后基于理论分析和试验数据，提出了泥沙补给变化下多级固床构筑物基础冲刷深度计算方法。本研究为固床构筑物冲刷设计与防护提供了重要理论与方法支撑。关键词：泥沙补给;固床构筑物;基础冲刷;河道整治0|0|0更新时间：2026-06-08
- 摘要：区域性臭氧（O3）的污染形成机理复杂、空间来源多变，因而管控难度较大。为了满足区域性大气污染日渐精细化的需求，本研究联合混合受体模型（HYSPLIT-CWT）、三维气象-化学传输模型（WRF-CMAQ/ISAM）和地面监测网络，构建了大气污染共同来源区域计算方法，精准识别了区域性大气污染的共同来源区域，提出了精细到网格的差异化管控方法。首先，基于共同来源区域计算方法确定了长三角O3污染的共同来源区域。然后，应用WRF-CMAQ/ISAM模型对不同管控情景下的O3污染改善效果进行了分析。行业贡献解析结果表明，工业源和移动源是合肥、杭州、南京、上海、绍兴和嘉兴O3的主要行业来源，贡献分别达到50.9% ~ 68.2%和21.5% ~ 31.9%。最后，对不同情景下的O3污染改善效果进行分析。结果表明，基于长三角O3共同来源区域进行精确到网格的应急管控能在管控面积减少30%的前提下使日最大8 h平均（MDA8）O3浓度得到显著下降（5.8% ~ 31.3%），比传统的长三角全面管控的方式（5.2% ~ 15.9%）更为有效。而在共同来源区域内，仅对主要行业贡献源（工业源和移动源）进行管控也能使MDA8 O3浓度明显下降（4.5% ~ 22.0%）。本研究不仅厘清了区域性O3污染的共同来源区域和行业贡献，而且在管控范围和管控力度层面提出了相对精细的O3污染应急管控策略。关键词：长三角;臭氧;共同来源区域;WRF-CMAQ;ISAM0|0|0更新时间：2026-06-08
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基于热红外响应的岩体出露裂隙延展深度反演 AI导读
摘要：为解决高陡边坡、石质文物等不易直接测量裂隙延展深度的问题，本文考虑出露型裂隙对传热特性的影响，基于一维热传导理论和热激励物理试验，推导了含裂隙岩体温度场的理论方程，分析了含裂隙岩体的热激励响应特征，并建立了裂隙深度的理论计算与经验估算方法。结果表明：在辐射热激励条件下，含裂隙岩体的初始条件类似于第三类边界条件，依据岩体热参数与热流密度推导的理论式可计算裂隙深度值；裂隙深度的理论计算误差受散热时间影响，对于不同尺寸的裂隙，均存在可以计算得到较准确深度值的最优时间窗口，且最优时间窗口与裂隙尺寸具有较强的关联性；综合考虑迹长、隙宽、深度的影响，建立了确定最优时间窗口的经验式；结合裂隙深度理论计算式、最优时间窗口以及温度数据等建立了裂隙深度的经验估算方法，结果误差基本满足探测要求。因此，利用红外热成像技术探测，结合推导的理论公式与最优时间窗口，可以实现对出露型岩体裂隙深度的准确获取，对于不同岩性的岩体，也仅需改变公式中对应的热参数，具有很好的适用性，未来可在岩体工程非接触无损探测方面表现出重要的应用潜力。关键词：岩体裂隙;延展深度;热红外响应;传热分析;无损探测0|0|0更新时间：2026-06-08 - 摘要：为揭示煤层上盘与下盘不同开采方式下正断层活化机制及解决采煤工作面揭露断层面临片帮掉顶，安全性差等问题，采用FLAC3D数值模拟软件分析正断层上盘和下盘开采时断层处正应力和剪应力变化规律和断层活化倾向性指标，根据断层两侧位移规律和变形破坏特征揭示采动影响下断层活化机制。研究发现：上盘开采且未揭露断层时，断层上部正应力减小、剪应力增大，断层发生活化，断层下部正应力和剪应力均增加，断层未发生活化，当揭露断层后，断层大部分正应力和剪应力均快速增大，但因剪应力增长幅度较大导致断层整体发生活化；下盘开采时，开采前期断层上部正应力减小、剪应力增加，断层上部发生活化，开采后期断层中下部正应力和剪应力发生突降，断层活化位置向下发育，揭露断层后断层中下部发生活化；上盘开采时，覆岩向采空区侧发生回转，断层上部挤压程度降低，但上盘开采工作面前方的覆岩易形成楔形体，造成未揭露断层时断层活化程度较低，揭露断层后覆岩缺少支承岩体导致断层剪应力超过抗剪强度发生整体活化；下盘开采时，断层上部在开采前期因覆岩向采空区回转降低断层挤压程度，导致正应力减低，断层上部发生活化，断层中下部在开采中期因覆岩塑性区发育至断层处导致覆岩缺少承载能力发生滑移活化，揭露断层后因覆岩缺少支撑煤岩体的同时覆岩回传程度加大，导致断层发生滑移活化；基于“断链”为核心的断层治理思路，提出了采煤工作面断层破碎带区域治理和局部治理相结合的注浆加固方法，改善断层学性质，抑制断层带裂隙发育，在潘二矿11123工作面进行断层治理工程实践，取得较好应用效果。研究结果对断层影响范围内的煤层安全开采具有一定科学意义，断层破碎带注浆加固方法具有重要的推广应用价值。关键词：断层活化;采动影响;断层注浆加固;弱化赋值法;正断层0|0|0更新时间：2026-06-08
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TBM洞渣颗粒堆积运移特征及内在机制研究 AI导读
摘要：TBM洞渣主要由细砂与针片状碎块石组成，倾倒堆置后易自组织形成独特结构，空间变异性大，力学行为复杂，直接影响堆积体边坡稳定性。现阶段，弃渣颗粒在倾倒堆积过程中的分选过程与运移规律认识不清，颗粒相互作用与正粒序堆积结构的形成机制不明。为此，本研究通过自主设计多组洞渣倾倒堆积试验，从细观角度重现洞渣倾倒-运动-堆积过程，实现颗粒运移与分选程度的定量化，形成不同级配下颗粒运移与空间分布的规律性认识。在此基础上，根据颗粒分选的形成条件，分析了颗粒运动堆积过程中的能量交换与接触作用力，并对正粒序堆积结构的形成机制进行探讨。结果表明：（1）倾倒堆积过程中，不同粒径组的运动方式与距离显著分化，最终形成具有块石定向排列与正粒序分布特征的堆积结构。（2）弃渣堆积体的粒径分级现象源于颗粒运动过程中强烈的分选作用，运动初期各粒径组颗粒的相对均高就存有较大差异，且随着含石量的增加，块石更易向上部运移。（3）含石量的过高与过低都不利于粒径分选，仅有当模型试样级配均匀，不同粒组搭配合理，形成较好的运移通道，才会充分发挥“细筛”作用，分选效率与效果最优。（4）采用区域划分法有效的量化了堆积体内块石的空间分布特征，最终发现水平方向的块石分布可以用Logistic模型进行数学描述，而竖向上的块石分布可以用线性函数来进行数学描述。（5）倾倒下落的过程中，块石较土体颗粒能产生更大的动能，且动能的衰减时间更长，同时具有更大的接触力，容易发生碰撞，进而产生更大的滑移距离。洞渣倾倒堆积过程中的分选效应是振动筛分、动能差异与接触碰撞共同作用的动力学过程。关键词：TBM洞渣;粒径分级;结构特征;岩块定向性;运动分选0|0|0更新时间：2026-06-08 - 摘要：针对传统混凝土最优配合比设计依赖试验试错法，存在耗时长、成本高、推广性差等问题，本开展了高性能混凝土配合比智能优化设计研究。通过灰狼算法（GWO）对机器学习的超参数进行寻优，并对比不同机器学习算法在混凝土强度预测，优选出性能最佳的模型。构建抗压强度及经济性双目标函数，并基于改进的第三代非支配排序遗传算法（NSGAIII）实现混凝土配合比优化。取得的成果如下：（1）对比了7种机器学习预测模型发现，XGBoost的混凝土较其他模型预测精度更高，其在测试样本的模型精度R2达到0.97，相比其他模型精度提高2~53.97%。（2）采用SHAP技术对混凝土强度影响因素进行分析，研究表明：养护龄期和水泥含量的增加促进混凝土强度增加，水胶比越低混凝土强度越高。（3）优选满足出“强度最高-价格最低”的混凝土配合比方案，该配合比为水泥173.12kg、高炉矿渣172.9kg及粉煤灰19.7kg等，对应混凝土抗压强度为67.4MPa。研究成果为推动混凝土配合比设计由传统“经验试错”向数据驱动、科学决策转型提供了新思路。关键词：强度预测;混凝土配合比设计;SHAP技术;NSGA-III;XGBoost0|0|0更新时间：2026-06-08
- 摘要：岩体导流性能是影响深地资源开发效率的重要因素。为了研究压裂施工参数对岩体导流特性的影响规律，基于基质-裂缝网络的变形-渗流耦合行为，通过将压裂储层划分为气体单相渗流的非改造区、两相渗流的改造区及离散裂缝网络，构建了耦合多区域渗流行为的数值计算模型，实现了基质-裂缝在力学变形与多相渗流过程中的全耦合描述，能更真实地表征裂缝动态张开闭合条件下的力学-渗流响应特征。对考虑气体吸附效应以及水力压裂相关因素在页岩气产量提升方面的影响进行了研究，揭示了压裂储层的产能提升机理。考虑页岩气吸附效应比不考虑时具有更大的渗流量，且两者在1 000 d时的累计渗流总量差距达到了1.78倍；井底压力的减小、水力裂缝长度的增加可以在一定程度上提升页岩气产量，裂缝长度的优化设计需结合储层非均质性，井底压力宜采用阶梯式调控策略，实现导流效率的最大化。关键词：裂缝网络;多相渗流;流-固-气耦合;数值模拟0|0|0更新时间：2026-06-08
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拉拔荷载下土工织物-砂土界面变形响应研究 AI导读
摘要：本文针对当前筋土界面研究中细观演化机制与宏观力学响应关联性缺失，以及细观参量对筋材拉力传递路径影响规律不明确的问题，采用离散元法建立了土工织物加筋砂土的拉拔试验数值模型。通过细观尺度分析，揭示了界面剪切带演化规律及其与宏观力学行为的关联，并改进拉拔过程中筋材拉力分布的计算方法。基于既有直剪试验数据标定的模型参数，构建了能反映土工织物表面形态的三维离散元模型，模拟了密砂与不同刚度土工织物的拉拔过程，并采用基于颗粒位移场的剪切带识别方法量化了剪切带厚度。结果表明，土工织物-密砂界面剪切行为呈现四个阶段的演化特征，剪切带在界面上下呈非对称分布，平均厚度为4.6倍平均粒径（D50），其中上部厚度略大于下部。土工织物刚度主要影响初始剪切阶段的拉拔力增长速率，但对界面峰值强度影响较小。基于剪切带理论，引入了考虑法向应力与界面强度影响的无量纲位移协调系数，构建了能够反映筋材刚度、土体剪切模量及剪切带厚度影响的拉拔位移解析模型，明确了细观剪切带特征与宏观界面力学行为的关联路径，提升了拉拔过程中筋材拉力分布预测的准确性，为加筋土结构的精细化设计提供了理论依据。关键词：土工合成材料;拉拔试验;离散元法;变形响应;剪切带0|0|0更新时间：2026-06-08
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