基于矿-热共采的深部高温岩层地下巷道硐室建造技术思考

我国矿产开采逐渐向深部发展,深部矿产和地热能共采是保障深部资源持续利用的重要手段.深部巷道硐室的建造面临诸多新的挑战与技术难题,高温、高地应力是深部岩层的两大特点.矿-热共采模式的发展需首要寻找到应对这两大难题的技术方案.在分析深部高温岩层巷道硐室建造的战略地位及意义的基础之上,针对深部巷道硐室建造中面临的热害问题、围岩稳定性控制问题总结介绍了现有的技术手段,说明了其在矿-热共采模式下深部巷道硐室建造中面临的不足之处,给出了未来的发展方向.矿-热共采模式下深部巷道硐室的建造应着重解决高温、高压下岩石基本物理力学特性不清晰、围岩稳定性控制技术落后的问题,形成地质精细勘察-优选围岩降温及稳定性控制技术-巷道硐室全寿命风险监控的技术体系.

智能岩土工程初探

以物联网、现代通讯、大数据、人工智能等技术为核心的第四次工业革命成为了众多研究领域智能化升级的平台,新时代条件下传统岩土工程研究遇到了前所未有的机遇和挑战,岩土工程与最新的信息技术、计算机科学技术相互融合,如建筑信息模型、物联网、人工智能、深度学习、增强现实等可实现岩土工程的智能化转型。研究初步构建了“智能岩土工程”的知识图谱,探索了相应的实现路径,阐述了基于新技术的三维地质建模–物联网–深度学习–扩展现实的岩土工程智能化转型方法;介绍了建筑信息模型(BIM)与地理信息系统(GIS)一体化的三维地质建模、“端–边–云–网”的技术架构、以主动伺服加载系统为代表的岩土工程(深基坑工程)风险主动控制系统;阐明了物联网传感器技术在岩土工程领域的应用情况、虚拟现实与增强现实技术在岩土工程领域的应用现状;分析了人工智能(深度学习)在岩土工程风险预测预警方面的关键作用;构建了未来智能岩土工程的知识图谱,为拟从事智能岩土工程相关的研究人员提供借鉴。

农产品滞销、政府干预与农业供给侧改革

贫困地区农业收入是农民的主要收入来源,农产品滞销对农民收入的影响很大。本研究探讨了在贫困地区农产品滞销时期政府的干预对贫困地区农业发展的正面和负面影响,提出当地政府应该充分发挥市场的作用,认真处理好短期干预与贫困地区长远发展的关系,把握好自己的权力边界,并从农业供给侧改革的角度提出解决农产品滞销问题的建议。

宜昌自贸区发展存在的问题与对策研究

宜昌自贸区建立两年多来,通过不断地探索,在制度创新、产业发展、对外开放等领域取得了不凡的成绩。但是宜昌自贸区在建设过程中也存在一系列问题,如人才缺乏、创新不够、产业发展速度不快、双向开放面临条件约束等。本论文从宜昌自贸区发展现状出发,紧紧扣住发展存在的问题,提出了促进宜昌自贸区健康发展的对策和建议。

蓖麻毒蛋白免疫毒素的制备及其体外靶向抗肿瘤效应

目的制备蓖麻毒蛋白（Ricin）A链（RTA）与转铁蛋白受体（TFR/CD71）mAb偶联的免疫毒素（IT），并考察其体外靶向抗肿瘤活性。方法以蓖麻子为原料，提纯RTA，在偶联剂N-琥珀酰胺-3-（2-吡啶二硫）丙酸酯（SPDP）的作用下，构建IT；并以间接ELISA法检测IT的免疫反应性，以CCK-8法测定并比较IT在体外对人肝癌SMMC-7721细胞和正常肝细胞LO2的细胞毒效应。结果SPDP偶联法制备的IT对肿瘤细胞的免疫反应性无明显变化，体外实验结果显示，各浓度IT对SMMC-7721细胞的杀伤作用较LO2细胞差异具有统计学意义（P＜0.05）。结论CD71mAb-RTA免疫反应性稳定，对肿瘤和正常体细胞的体外细胞毒效应差异明显，提示其对肿瘤细胞有较好的靶向杀伤作用，有望开发成为肿瘤的靶向治疗药物。

人工地层冻结法风险预控

人工地层冻结法作为一种特殊工法,已有近160 a工程应用历史,仍是当前解决地下工程建设所面临"水、软、变形难以预测"3大难题的一种灵活、可靠、绿色技术方案。采用人工制冷方法将地层中的水冻结成冰是地层冻结法核心,但也正是由于维系冻土强度的冰的存在及其特殊性质,人工冻土与冻土结构更具有易变性和敏感性,也使得人工地层冻结法工程应用存在一定风险。基于冻土中水的相变过程及其动态平衡、冻结土体水分迁移、冻土内部联结作用的基本原理,分析了冻土特点及人工地层冻结法工程风险的物理本质,进而结合人工地层冻结法施工流程,从严格设计输入数据可靠关、严把冻结系统各关键环节质量关、严守冻结和开挖全过程安全运行维护关3方面提出了人工地层冻结法工程风险的预控方法与技术,为其在今后地下工程建设中的推广应用提供指引。

地下盐穴储气库泄漏原因及防治措施研究

良好的密闭性能是盐穴储气库安全运营的基本前提,但地质赋存条件复杂、建库实践不足、理论体系不完备等均会导致盐腔遭遇各类泄漏风险。根据国内外的工程实践及事故统计,再结合盐穴储库特有的工程地质条件和运行工况,总结出三大泄漏因素(地质因素、工程因素、人为失误)和4种泄漏类型。地下盐穴储气库潜在的泄漏类型有夹层密闭性不足引起的气体近水平漏失、盖层被突破失效致使气体上窜、井筒完整性不足致使气体逃逸、夹层与断层连通致使气体流向断层。最终,依据各自的泄漏特征提出了相应的预防处置措施,以防止气体泄漏事故的发生和大范围的蔓延。由于我国盐穴储库的发展暂时处于上升期,研究结果对深部盐穴储气库的安全建设具有一定的借鉴和指导意义。

考虑多次扰动影响的盾构隧道结构韧性评估方法及其应用

科学合理地评估盾构隧道结构状态对保障列车安全运维至关重要。针对目前评估方法无法较好定量评估隧道结构的现状,基于韧性理论,提出了多次扰动下盾构隧道结构韧性评估方法。首先,通过构建多阶段隧道结构韧性分析模型,获得了隧道结构韧性指标计算方法。其次,根据隧道结构在加载和卸载工况下的不同响应,提出了相应工况的结构性能分析指标。在此基础上,定义了隧道结构韧性等级划分标准。然后,探讨了隧道结构性能恢复程度和加固决策时间对结构韧性程度的影响。最后,将该方法应用到新建平行隧道下穿既有隧道工程中。结果表明:采用不同结构性能指标获得的韧性指标差异明显。对于下穿隧道工程而言,仅以收敛变形作为隧道结构性能指标,会导致计算结果偏高,即高估结构的韧性,由下穿案例可知,隧道沉降和轨道板的差异沉降应该更需要关注,尤其是轨道板的差异沉降。研究成果将为盾构隧道结构安全评估及受损结构性能恢复提供重要参考。

花岗岩残积土硬化土模型参数反演及工程应用

近年来在花岗岩残积土层运营地铁线路周边进行的工程建设逐渐增多,对盾构隧道安全的影响不容忽视。有限元法是评估临近施工对隧道影响的有效手段,但其可靠程度取决于土体本构模型和参数的合理选取。首先对花岗岩残积土硬化土模型参数取值现状进行评述,随后提出一种基于自钻式旁压试验的残积土硬化土模型参数反演方法,最后将反演的参数应用于深圳典型基坑上跨隧道施工的工程案例中进行验证分析,确定较为合理的残积土硬化土模型参数取值范围。研究结果表明,花岗岩残积土硬化土模型的强度参数可根据室内试验确定,刚度参数E_(50)^(ref)、E_(oed)^(ref)和E_(ur)^(ref)是反演的关键参数,适用于工程实际的E_(50)^(ref)、E_(oed)^(ref)、E_(ur)^(ref)可取为1:1:3~1:1:5,根据比例不同,E_(50)^(ref)取值范围在36~43 MPa之间。

贵州省东方蜜蜂Apis cerana线粒体DNA遗传多样性研究

为探明贵州省东方蜜蜂Apis cerana遗传多样性及遗传分化现状,对贵州省9个地级市79个样点采集的东方蜜蜂样本线粒体DNA(mt DNA)COI-COII序列进行扩增与测序,分析其遗传多样性、遗传结构及亲缘关系。序列结果显示扩增后COI-COII序列长度约为760 bp,A+T平均含量(82.3%)明显高于C+G(17.7%),碱基偏移性明显。单倍型分析共发现33个单倍型,其中主体单倍型H1为9个地理群体共有。单倍型多样度分析表明平均单倍型多样度为0.802,其中黔南地区最高,遵义地区最低;平均核苷酸多样度为0.014,其中六盘水地区最高,黔西南及安顺地区最低。中性检验结果表明贵州省部分地区东方蜜蜂可能经历过群体扩张。9个地区样点的平均遗传距离介于0.0012~0.0044之间,其中毕节与黔东南地区间最大,为0.0044,安顺与黔南、遵义地区间最小,均为0.0012。在单倍型系统进化树中,79个样点东方蜜蜂可分为两个类群。研究结果为贵州省东方蜜蜂遗传分化研究、种质资源保护与开发利用提供参考依据。

盾构隧道衬砌结构性能演化分析与思考

在中国交通强国战略背景下,特长、超大、超深、高密度的盾构隧道工程建设逐年增多,对隧道衬砌结构的力学性能和耐久性都提出了更高要求。该文在广泛调研国内外文献的基础上,系统总结了传统的盾构隧道结构设计理论与方法与发展趋势,深入探讨了盾构隧道结构力学性能与耐久性研究的现状和不足,并对目前盾构隧道结构性能检测技术和评价方法进行了评述。相比于传统钢筋混凝土拼装式管片,(钢)纤维混凝土材料、新型接头、压注混凝土衬砌在提升盾构隧道衬砌结构性能和施工效率方面优势巨大,是盾构隧道衬砌结构未来的重要发展方向。

隔离桩对隧道开挖诱发土体竖向位移牵制效应的理论分析

隔离桩作为一种高效的防护措施被广泛应用于城市隧道施工环境效应的控制中。基于两阶段理念建立了可考虑隔离桩与土体之间相对滑移(采用桩侧弹簧与桩端弹簧模拟)的桩-土竖向相互作用的解析模型。基于该模型并引入变形协调关系,利用改进的Loganathan-Poulos(L&P)公式和一般化的竖向位移的Melan解,求解了隔离桩与土体之间的相互作用力(即弹簧内力)。利用叠加原理,进一步求解了隔离桩牵制下隧道开挖引起的地层竖向位移,该结果通过与既有解析方法和现场实测数据对比得到了验证。基于新提出模型的解析结果,分析并揭示了隔离桩对地层竖向位移发挥牵制作用的力学机制。研究表明,隔离桩对土体的牵制作用可以分为向上牵制和向下牵制两个部分,向上和向下牵制作用相结合共同驱使土体竖向位移沿深度方向由原来的隧道开挖引起的不均匀状态转变为相对均匀状态。隔离桩的桩侧与桩端弹簧刚度决定了桩与土体相互作用的程度,其刚度越小则相互作用力越小,桩与土体的相对位移越大,向上与向下牵制效应也越小。相关研究可为隔离桩的设计和效应评估做出理论指导。

我国深部高温地层井巷建设发展路径与关键技术分析

深部矿产与地热资源共采战略为实现“矿-热”经济有效开发和实现双赢提供了有效途径,深部高温地层井巷建设技术是“矿-热共采”战略安全高效实施的重要支撑和保障.分析了深部“矿-热共采”战略对井巷建设技术需求的必要性和迫切性,梳理了矿山井巷建设技术现状和存在的不足,阐述了矿山井巷智能化建设方面的研究进展与发展路径;剖析了深部高温地层井巷建设面临的难题与挑战,提出了深部高温地层井巷工程建造技术发展的三大优先发展任务:1)深部高温地层井巷建设地质保障系统;2)深部高温地层井巷建设模式与规划;3)深部高温地层井巷建设成套技术与装备.结合三大优先发展任务,凝练出8项基础理论与关键技术的发展方向:地层原位探识与透明化重构、高温地层井巷建设工艺适宜性、高温地层非爆破破岩、深井连续提升、深部不良地层改性与围岩长期稳定性控制、深井热害治理、井巷装备智能感知、井巷掘进装备智能控制.基于以上内容,初步构建了深部高温地层井巷建设基础理论与技术研究体系,以期为深部资源开采清洁化和地热清洁能源规模化发展提供参考.

基于COI基因序列片段的柔突叶蝉属部分近缘种分子鉴定与系统发育

本文针对取食危害竹子的柔突叶蝉属Abrus Dai et Zhang,2002的5个近似种:锥尾柔突叶蝉A.coneus Dai Zhang,2002、道真柔突叶蝉A.daozhenensis Chen,Yang Li,2012、习水柔突叶蝉A.xishuiensis Yang et Chen,2012、安龙柔突叶蝉A.anlongensis Chen,Yang Li,2012和短茎柔突叶蝉A.brecis Dai et Zhang,2002,通过PCR扩增首次获得了COI序列;使用MEGA 6.06软件,分析了其序列组成及变异,计算了遗传距离,以平额叶蝉属Flatfronta Chen et Li,1997的叉突平额叶蝉F.pronga为外群,利用邻接法(NJ)和最大简约法(MP)构建了系统发育树。结果显示:Abrus五种的COI序列比对、碱基组成成分存在差异;5种柔突叶蝉COI基因的种间遗传距离为0.011~0.095,属间遗传距离为0.069~0.096,表明COI基因序列可作为DNA条形码候选基因片段,但基于遗传距离方法用于柔突叶蝉近似属、种的分子鉴定时其效率并不高。系统发育树的拓扑结构显示,5个近似种的亲缘关系基本一致,各自聚为一支,且置信值均达96%以上。本文结合系统发育树和BPP及MCMCTREE对其近缘种物种分化时间估计进行了分析和讨论。

砂土临界状态模型的隐式积分算法在有限元分析中实现

材料状态相关的临界状态砂土模型,能够合理描述不同密实度砂土在不同围压条件下的应力-应变关系以及剪胀特性。考虑到实际工程问题中的土体通常处于真三轴应力状态,基于该模型在多轴应力状态下的扩展形式,在包含第三应力不变量的模型框架中构造了模型隐式应力积分算法的迭代格式。然后,基于ABAQUS的材料用户子程序Vumat进行二次开发,将砂土本构模型在有限元分析中实现。通过Explicit分析模块,模拟了不同密实度条件下砂土的单元试验,同时分析了圆形及条形基础的地基承载力问题。结果显示该隐式算法收敛性较好,强健有效,适用于计算大规模的边值问题。

贵州黄花梨蜂蜜的品质分析

目的 探讨贵州黄花梨蜂蜜品质特性和安全性。方法 根据国家相关标准规定的方法测定贵州黄花梨蜂蜜的感官指标、理化指标、卫生指标、营养成分、活性成分和安全性指标。结果 贵州黄花梨蜂蜜呈浅琥珀色,口感甘甜,有黄花梨花香味,常温下呈黏稠状,低温易结晶;水分含量19.43%,果糖和葡萄糖含量66.47%,蔗糖含量0.25%,酸度37.44 mL/kg,羟甲基糠醛含量0.91 mg/kg,淀粉酶活性28.20 mL/(g·h);微生物含量符合标准规定;铁元素含量3.1767 mg/kg,锌元素含量1.6870 mg/kg,蛋白质含量0.36 g/100 g,维生素C含量1.38 mg/100 g,在检测的16种氨基酸中,天冬氨酸的含量最高(0.0400 g/100 g),谷氨酸(0.0373 g/100 g)、异亮氨酸(0.0303 g/100 g)、脯氨酸(0.0280 g/100 g)和苯丙氨酸(0.0277 g/100 g)次之,酪氨酸和蛋氨酸则未检出;超氧化物歧化酶活性4.29U/g,总三萜含量65.97mg/100g,总黄酮含量和兽药残留量未检出,重金属含量极低。结论 贵州黄花梨蜂蜜为健康安全的蜂蜜食品,并达到了蜂蜜标准的一级品水平要求。

基于FDM-DEM耦合的盾构开挖面前方土体三维位移特性研究

盾构隧道施工本质上是在三维空间中利用机械实现动态掘进的过程。为了研究盾构施工对开挖面前方土体的位移影响,基于有限差分法(FDM)与离散单元法(DEM)开展了多组三维连续-离散耦合数值计算,并结合现场监测,提出相应的施工建议。首先,基于弹性力学的Mindlin解,综合考虑盾构顶推力、辐条式刀盘摩阻力和盾壳摩擦力对土体位移的共同作用;基于三维镜像法和球孔收缩问题推导了地层损失引起的三维土体位移场表达式,建立了开挖面前方土体三维位移完整解析公式;其次,为了同时满足工程分析尺度和反映土体细观力学特性需要,引入新版连续-离散耦合技术。依托工程实例,通过三维单剪模拟试验与室内直剪试验对离散域内的颗粒细观参数进行验证。最后,基于三维位移解析解和连续-离散耦合模型分析了开挖面前方土体位移特性及不同盾构顶推力、刀盘转速和推进速度下的三维土体位移特征。结果表明:三维位移解析解和连续-离散耦合的计算结果均与实测值匹配程度较好;在盾构掘进过程中,地表沉降量逐步增大,盾构开挖面通过后沉降量得到暂时控制;顶推力过大容易使开挖面前方H/4~5H/4范围内地表出现局部隆起现象;刀盘转速的提高会加大地表沉降量,使沉降槽的非对称性更加显著;同一地层中保持单位出土量不变时,盾构推进速度会影响前方土体沿隧道掘进方向和水平侧向的位移量;开挖面前方土体与盾尾后方土体在水平侧向上具有相反的位移趋势,工程中可根据前方土体位移特性动态调整盾尾注浆量。所提三维位移解析解与耦合计算方法可为预测盾构开挖面前方土体位移提供重要参考。

温度对蠋蝽成虫捕食草地贪夜蛾功能反应的影响

【目的】为明确不同温度条件下蠋蝽Arma custos成虫对草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda 4龄和5龄幼虫的生物防控潜能。【方法】在实验室条件下,设置温度为18、22、26和30℃处理,测定蠋蝽雌成虫和雄成虫对草地贪夜蛾4龄和5龄幼虫的捕食功能反应。其中草地贪夜蛾4龄幼虫的密度设为5、10、15、20、25和30头/盒;5龄幼虫密度设为5、8、10、15、20和25头/盒。【结果】不同温度条件下,蠋蝽成虫对草地贪夜蛾4龄和5龄幼虫的捕食功能反应均符合HollingⅡ型方程。随着温度的升高,蠋蝽雌成虫和雄成虫对草地贪夜蛾4龄和5龄幼虫的捕食量增加,且不同温度间捕食量差异显著(F_(3,16)=8.69,P<0.05)。同一温度下,随着猎物密度的增加捕食量明显上升(F_(5,24)=5.53,P<0.05),蠋蝽雌成虫对草地贪夜蛾4龄幼虫的瞬时攻击率在30℃下达到最大值,为0.812,雄成虫在26℃下达到最大值,为0.721;蠋蝽雌成虫对草地贪夜蛾5龄幼虫的瞬时攻击率在26℃下最大,为0.937,雄成虫在30℃下达到最大值,为1.233。在26℃下,雌成虫和雄成虫对4龄和5龄幼虫的最大捕食量均达到最大值,且该温度下雌成虫和雄成虫对4龄和5龄幼虫处理时间均最短。【结论】较高温度下蠋蝽成虫对草地贪夜蛾4龄和5龄幼虫有较强的捕食能力,而低温会抑制其捕食能力。

地下空间施工技术进展及数智化技术现状

自21世纪以来,中国国民经济飞速发展,地上空间资源的利用日趋饱和,城市面临着“摊大饼”式快速扩张问题。随着地下隧道、地下车站、地下综合体等重点地下工程项目的建设,地下工程呈现出微变形、小间距、大断面、大埋深、高精度、长距离和超大规模等特点,面临着“水、软、变形难以预测”三大技术难题,严重影响了地下空间的发展,给我国地下工程施工技术与施工装备带来了严峻挑战。为此,总结分析了近年来地下空间尤其是城市地下空间近接施工技术、施工装备和数智化技术等方面的技术进展与创新,详细分析了软土富水地层位移和变形控制技术,提出富水地层冻结技术和跨地铁运营隧道综合辅助施工控制技术;介绍了集合人工智能、物联网等新一代前沿技术和隧道装备核心共性技术,以及具有绿色化、智能化且具有自主知识产权的典型超级地下工程装备。从设计、施工、监测、运维4个方面介绍了现代地下空间数智化技术的特点以及应用情况。强调通过地下空间信息的共建共享,构建可视化的地下空间信息平台,是实现“透明地下空间”的基础;对复杂地质条件灾害的预警与控制,是地下工程安全建设的有力保障;基于物联网、大数据等现代信息技术的控制管理系统,是支撑智慧城市基础设施安全的关键;并指出未来地下工程需加强数智化技术应用,实现整个建设过程的精细化、数字化、智能化以及信息化。

中国隧道建设面临的若干挑战与技术突破

中国过去几十年大量的铁路和公路隧道、水工隧洞、城市地铁隧道和综合管廊隧道建设发展过程中,出现了一批特长、超深埋、超大断面、高海拔等重大隧道工程。这些重大隧道工程的建设使中国在隧道修建技术上取得巨大进步的同时,也给勘察、设计、施工、装备及安全运维等方面带来了巨大的技术挑战。为此,总结分析了在克服这些重大隧道工程面临的挑战过程中,出现的一些具有规模大型化、结构复杂化、建造智能化、管理数字化等特点的创新性技术,包括隧道地质勘探、智能掘进、工程大数据与施工设备、智能监测和检测装备等方面的技术突破;重点介绍了现代传感技术、无人机检测技术、巡检机器人技术、无人驾驶巡检车技术、非接触视觉图像技术的特点及应用情况。强调建立全域地质基础数据库与实现精细化勘察设计,是隧道工程合理科学开发与建设的基础;不良地质环境灾害的智能预警与控制,是隧道安全、顺利掘进的有力保障;基于5G技术、BIM、物联网等信息化技术形式的隧道智慧化运营管理系统,是隧道全寿命周期安全运维的关键;并指出随着掘进设备信息化程度增高和大数据时代的来临,将实现建造和运维全过程机械化、信息化、自动化、少人化或无人化的隧道智能建造。