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武汉岩土所提出考虑应力张量相关性的三维初始地应力场数值反演新方法（图）
应力测量 岩石力学 地质
2023/11/7
基于原位应力测量技术和数值模拟对目标区域的应力场进行反演预测，已成为大型深部地下工程建设中一项必备且重要的工作。然而现有诸多反演方法忽略了地表形貌、断层节理等复杂地质条件引起的自变量共线性问题；此外，传统方法将应力张量分解为独立的元素（张量分量或主应力量值和方向），用于评价实测与预测应力张量的相似性，评价时指标过多且存在矛盾等问题。
中国科学院武汉岩土所揭示土体蒸发过程中的真实界面蒸发.（图）
界面蒸发 表观土壤 岩土力学
2023/10/26
在土壤水蒸发过程中，水的气化仅发生在气-液界面上而非表观土壤表面。气-液界面的演化在蒸发过程中占有主导性地位。研究不同饱和度下的界面特性，对于剖析土壤水分蒸发的关键机制颇为关键。
武汉岩土所自主化国产软件-“岩土工程大变形数值仿真分析软件”研究取得进展（图）
软件 岩土工程 仿真分析
2023/11/22
2023年来，岩土工程大变形数值仿真分析方法迅猛发展。该方法既能模拟评估岩土工程的稳定性，为实际工程提供设计支撑的基础，同时能进一步模拟工程结构破坏形式、失效过程等，评价工程失稳所造成的危害。为推动大变形数值仿真分析方法在实际工程的应用，中国科学院武汉岩土力学研究所王頔助理研究员、陈昊博士后及其团队成员开发了一套自主化国产软件，该软件基于物质点法（MPM）、离散单元法（DEM）和传统有限元法（FE...
武汉岩土所揭示了吸附作用对孔隙中气液界面性质的影响（图）
吸附 界面性质 岩土材料
2023/11/22
土壤或者其他岩土材料等多孔介质中的气液界面的几何特征和物理性质反映了多孔介质中水的赋存状态，并影响着多孔介质的水力和力学特性。对于亚微米级或者纳米级孔隙，多孔介质的固体基质对液体有着强烈的吸附作用并对气液界面的几何特征和物理特性产生不可忽略的影响。
随着我国国民经济建设的持续快速发展以及西部大开发战略的实施，一大批大型岩体工程正在或即将营建。在交通工程领域，长度达数公里乃至数十公里的公路和铁路隧道因地势险要和部位关键，成为交通、铁路等生命线工程的主体结构与咽喉(如川藏铁路)。近一个世纪以来，世界范围内发生的一系列大地震使众多的岩体工程遭受震害，强地震动的影响乃至诱发的破坏已成为不可避免的工程建设难题，开展地震动态响应规律研究是重大工程建设的迫...
武汉岩土所研究成果入选中国精品科技期刊顶尖学术论文—领跑者5000（图）
武汉岩土所 二氧化碳 地质
2023/5/12
2022年12月29日，国家科技部中国科学技术信息研究所发布了2021年度“领跑者5000-中国精品科技期刊顶尖学术论文（简称F5000）”入选名单。其中，中科院武汉岩土所二氧化碳地质封存组发表的论文“二氧化碳捕集利用-可再生能源发电调峰耦合技术”成功入选，这是该论文继被评为中国知网学术精要高被引、高下载论文后获得的又一重要荣誉。
武汉岩土所三维数值流形法前处理研究获进展（图）
三维数值流形法 岩体 岩石力学
2023/7/25
岩体是一种材料非均质和多结构面的复杂系统，岩体系统的三维数值建模一直是一个非常具有挑战性的课题。数值流形法采用两套独立的覆盖系统，可以在一个统一的框架内求解连续和非连续问题，因此数值流形法近年来广泛应用于各类岩石力学问题。然而，由于缺乏成熟的三维前处理工具，目前的研究主要集中在二维数值流形法上，三维数值流形法在岩石力学问题上的应用非常有限。
中国科学院武汉岩土所钻孔壁声光组合式测量研究取得进展（图）
武汉岩土 钻孔壁声光 二维图像
2022/11/26
岩体结构的质量评估对工程的设计与施工、工期和造价以及施工人员的生命安全至关重要。传统的钻孔光学图像往往只能反映钻孔孔壁的二维图像信息，形成的柱状图为虚拟的三维岩芯图，难以量化钻孔轮廓以及岩石构成等信息，无法为岩体结构的识别和分析提供更丰富的数据来源。
武汉岩土所不同边界条件下致密砂岩的咸水自吸特征研究取得进展（图）
砂岩 咸水自吸 地层改造
2023/7/25
地层改造过程往往需要压裂，而压裂液的高效返排一直是技术攻关难题。中国科学院武汉岩土力学研究所二氧化碳地质封存研究团队通过室内核磁共振实验，观测不同的边界条件下岩心完全浸入到润湿相中的自发行为，研究了四川盆地蓬莱镇组砂岩中压裂液的自吸特征。岩心的孔隙半径都在0.1 nm和9.3 μm之间，样品的自吸特征用采气率、自吸量、自吸指数、孔隙连通性、扩散能力和自吸潜力进行量化。实验表明：毛细管自吸主要发生在...
长距离输水隧洞是跨流域重大引调水工程的关键性控制节点，在保障输水系统工程安全和促进社会经济发展方面作用巨大。我国西部地区地质构造复杂，地震活动强烈，在该区域建设的长距离输水隧洞面临严重的活动断层错断破坏威胁。隧洞错断灾变机制与适应性技术是影响穿越活断层输水隧洞安全建设和运营的关键技术问题，具有重要的科学价值和工程意义。
武汉岩土所富水复杂环境地铁盾构安全高效掘进技术取得进展（图）
水文地质环境 岩溶地层 富水砂卵石
2023/8/1
随着地铁建设项目的不断增多，越来越多的地铁将不可避免的建设在复杂的水文地质环境和建/构筑物环境中。其中，岩溶地层在中国分布广、面积大，是地铁施工过程中常见的地质灾害源；此外，地铁盾构在穿越富水砂卵石地层时易发生地层失稳破坏、突涌水等地质灾害，冻结施工是局部施工安全的重要方法，但存在冻结壁增长难以预测、冻结效果不易评估等难题。
武汉岩土所提出深部洞室脆性岩体开挖损伤区综合预测方法（图）
岩体工程 水力性质
2023/8/1
地下工程中的围岩开挖损伤区(EDZ)是指开挖后岩体力学和水力性质发生可测量和不可逆转变化的区域。EDZ范围是优化深部地下洞室开挖支护方案的重要参数。与传统的工程实践和经验方法相比，基于EDZ范围的支护设计可大幅降低支护成本。因此，准确预测深部地下洞室开挖过程中的全局EDZ范围对深部地下岩体工程项目具有重要意义。然而，在复杂大型深部地下洞室中，原位测量技术只能测量特定线路或有限洞段岩体中的EDZ范围...
常泰长江大桥是一座位于江苏省连接常州市新北区与泰州市泰兴两地的跨长江大桥，是世界上首座集高速公路、城际铁路、一级公路为一体的过江通道，其主航道为主跨1176米的斜拉桥，刷新了公铁两用斜拉桥的世界纪录。主塔基础采用超大台阶型沉井基础方案，其尺寸为：横桥向长95米，顺桥向宽57.8米，平面面积相当于13个篮球场大小；高72米，相当于24层楼高度，是目前世界上在建的最大水中钢沉井基础。沉井终沉设计标高为...
武汉岩土所珊瑚礁灰岩孔隙网络结构量化表征研究取得进展（图）
珊瑚礁 灰岩孔隙 网络结构量化
2023/8/1
珊瑚礁是造礁石珊瑚群体死亡后，其残骸经过漫长的地质作用形成的岩土体，具有明显的二元沉积结构，上部为松散的珊瑚礁砂，下部为礁灰岩。作为珊瑚礁主体的礁灰岩，具有明显区别于常规陆源岩体的成岩作用类型。该成岩作用以生物化学胶结、重力压密及后期的冷变质作用为主，而陆源岩石是以高温、高压成岩作用为主，因此珊瑚礁岩体以多孔、低强度、脆性为特征，具有明显的地貌差异性和沉积分带性。
武汉岩土所CO2腐蚀井筒水泥定量精细表征研究取得进展（图）
地质利用 氢氧化钙 水化硅酸钙
2023/8/1
CO2地质利用与封存技术是现行最有效的CO2减排技术之一，是实现我国2060年“碳中和”目标的重要技术支撑。CO2注入地下储层后，会与井筒水泥发生反应，导致井筒水泥发生腐蚀，增大CO2通过井筒泄漏的风险。因此，对CO2腐蚀井筒水泥过程进行定量精细表征，研究CO2注入后井筒水泥中泄漏通道形态的演变以及有效应力和流体流速对泄漏通道形态演变的影响，可为CO2通过固井水泥泄漏风险量化评价提供分析依据，保障...