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本发明涉及一种大型组合式动静多功能岩土工程模拟试验装置,该装置由若干榀反力台架装置、前可视反力梁、后加载反力梁、拱形动态反力架、液压加载系统、伺服动态加载系统、模型升降平移托车系统等组成。每榀反力台架装置由顶梁、侧梁、底梁通过法兰及高强螺栓连接,可根据试验模型尺寸自由组合;前后反力梁左右与侧梁连接,上下部与由拉杆和模型升降平移托车系统相连;顶梁、侧梁和后加载反力梁钢格内设有液压加载系统;拱形动态反力架独立,卸除顶梁后可安装伺服动载加载系统。本发明结构紧凑合理,整体上窄下宽,组装灵活、操作简单、加载与观测方便,可应用于基坑、边坡及高地应力条件下岩土工程的平面和三维地质力学静态和动态模型试验。
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本公开提供一种地下工程富水破碎地层的预警施工方法，涉及地下工程领域，通过基于联合反演的综合预报，对不良地质进行预报和水量估算；根据综合预报探测结果，结合施工动态信息的实时反馈，对地质灾害风险评估；对工程岩体进行监测，确定最小安全厚度，并进行灾害预测预警通过超前预报、灾害风险评估和监测预警结果，综合考虑多因素影响下的风险评估结果，有效实现突涌水灾害量级、时间、位置的判断，并能够依此进行施工许可评判和决策，规避风险，保障工程安全建设。
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本发明提供了一种机械成孔混凝土灌注桩桩底持力层检测方法，包括下述步骤：①在大直径桩孔底部沿圆周方向均匀放置数个双检检波器；②使用电火花震源在桩孔底部中心部位人工激发弹性波；③利用浅层地震仪记录桩孔底双检检波器接收到的反射波；④分析研究这些波形记录进而判断桩孔底一定范围内是否存在溶洞、溶槽或破碎带等不良地质条件。本发明的方法不必在桩孔底部再施工进行地质勘察钻孔，使持力层检测成本大幅降低、检测速度快。
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本发明公开了一种用于模型试验的流-固耦合相似材料，由以下重量份的原料组成的：标准砂1份，重晶石粉0.05～0.15份，滑石粉0.05～0.15份，水泥0.05～0.125份，凡士林0.04～0.12份，硅油0～0.15份，拌合水0.05～0.1份。该材料采用水硬性的水泥和非亲水性的凡士林作为胶结剂，解决了相似材料遇水软化崩解的问题，使材料的强度和弹性模量可以在较大范围内调节；采用硅油作为调节剂，可以在基本不影响材料力学指标的情况下，调节材料的渗透性等水理性指标，保证材料的物理力学性质和水理性都能满足试验要求。与前人研究相比，真实模拟了岩体与水的相互耦合作用，所得出的地质力学相似模型试验研究成果更加准确。
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本发明涉及土建施工技术领域，具体为一种石硝区花管桩注浆基坑支护方法；包括以下步骤：测定孔位；钻机就位；加工花管桩；在多根花管桩的侧壁上均设置溢浆孔，在其中一根花管桩的一端密封固定连接有锥形头；钻机推进花管桩；锤式桩机打进花管桩；注浆；补浆。在石硝回填区、流沙类地质中，直接将钢管桩打进地下，省去了套管的施工，减少了施工步骤，提高了效率，使得整个项目的施工周期大大缩短；钢管桩上开的溢浆孔交错设置，使得从孔内流出的浆液在钢管桩外周分布的错开，待浆液凝固，将钢管桩外的土层加固的更牢固，对石硝回填区、流沙类的这种松散且软的地质，起到了提高土层稳定性的作用，以及提高钢管桩支护作用。
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本发明公开了一种采煤塌陷地充填复垦方法，包括以下步骤：对预充填位置进行沉陷值，沉陷面积，地质环境、地下水域等始基本信息进行预检测和预规划；将预填充地区根据土壤层结构进行划分，每相邻的两个区域进行分组填充复垦计划；将塌陷较深的A地块的表层耕作土壤挖出堆放在塌陷较浅的B地块的表层，然后继续挖掘A地块的心土层，将心土层的土壤堆放在开采通道上，挖出部分厚度的底土层土壤待用。本发明通过将耕作表土层，心土层依次挖出堆放，不打乱塌陷地区与原土壤层的地质构造，更接近于原状，有利于恢复开垦；底土层夯实，增加了底土层的承载力；通过在煤矸石层上覆盖了夯实的底土层土壤，可以防止煤矸石的污染向上扩散影响耕作。
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本发明公开了一种隧道自动化施工设备及施工方法，该设备主要由机架、回转平台、动力臂、机械手、无线压力传感器、遥控器以及提供动力和控制的液压系统组成，可实现约束混凝土拱架的自动化快速施工、精准定位以及连接杆安装、钢筋网铺设等多种支护工序；并且可视现场情况增设超前地质预报钻机，进行围岩快速分级和不良地质体探测，实现一机多用。本发明采用多功能自动化施工装备及快速施工方法进行自动化机械施工，施工效率大幅提高，工人劳动强度及安全风险显著降低，具有极大的推广应用价值。
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本发明涉及一种相似模型试验中含水层内部水力边界条件控制系统,包括试验台架、加压泵和数据处理装置,试验台架内铺设有相似材料,相似材料内设有隧道和透水膜袋,透水膜袋内部空腔通过进水管与加压泵连接,加压泵与数据处理装置连接。本发明具有以下优点:1.能成功控制相似模型试验中任意地质条件下任意选定位置水力边界条件;2.能保证相似材料成功铺设,透水膜袋可按任意形状铺设于任意位置,模拟特殊条件下地下水渗流或突水;3.膜袋体积小、柔性大,埋入相似材料后,可随相似材料同步变形,对所在位置周边相似材料力学性质影响较小;4.数据处理装置可根据工程背景与模拟需要,通过加压泵控制相似材料内膜袋所在位置水力边界条件。
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本发明提供了一种隧道掌子面发射的频率域激发极化超前探水方法及系统，对待探测地区进行地质分析，结合隧道前期开挖情况、已有地质资料及现场数据，圈定可能存在的致灾含水体大致范围，方便接下来的探测；建立频率域激发极化三维坐标系，将电偶源布置在掌子面上，接收电极点排布在掌子面后方；给电偶源供高频的交流电，每隔固定时间进行一次采集，所有接收电极全部采集一次，获取视电阻率；根据采集的视电阻率数据，反演出三维图像，确定致灾含水体的位置和三维形态；本发明可以反映出致灾含水体的三维形态与边界，显著提高了超前探水的距离，提高了超前预报准确性和可靠性。
本发明涉及一种基于多同性源电极阵列电阻率的地下工程超前探测方法，适用于隧道或坑道等地下工程钻爆法或TBM施工过程中的不良地质探测：（1）在工作面上构建阵列式测量电极系；（2）在边墙上组成供电电极系；同时，将另一个供电电极B与测量电极N都置于工作面后远方；（3）利用位于工作面的供电电极A以及远方的供电电极B提供正负电流，利用阵列式测量电极系中的每个测量电极M分别测量电势，并获取工作面及各断面中各测量电极M与测量电极N间的电势差；不断重复本步骤，直至供电电极系移动到预定位置，探测结束；（4）采用基于光滑约束的最小二乘线性反演迭代处理，将测得的电势差数据进行反演，得到工作面前方地质体的三维电阻率图像。
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本发明涉及一种土木工程中的桩基施工工艺,尤其涉及一种钻孔灌注桩施工工艺,该工艺中在软土层段将钢护筒沉设至致密土层的上表面,利用钢护筒护壁,然后采用带摩阻式钻杆的旋挖钻机干成孔,在致密土层段更换为带机锁式钻杆的旋挖钻机成孔,这样可以有效地避免钻孔偏斜和桩体扩径,提高了桩体质量和作业效率;致密土层段若为地下水较多的地质,成孔时采用泥浆护壁,成孔完毕静置一段时间后,采用筒形旋挖钻斗捞取桩底沉渣;若致密土层为基本无地下水或地下水很少的地质,成孔时采用干成孔,这种施工工艺不但可以避免坍孔,而且降低了泥浆的排放量,减少了对环境的污染。
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一种野外简易凳，包括支撑架和设置在支撑架上面的凳面，其特征是，所述支撑架包括锤子，所述凳面下方设有两个对称且高度大于锤子垂头高度的卡槽，所述卡槽的相对面和同一朝向端为开口设计，卡槽的底板通过螺栓与凳面连接，两个卡槽之间的距离略比锤子垂头的长度大；所述锤子的锤头两端卡在卡槽内，并与凳面呈垂直状态；所述凳面上面刻有刻度。野外工作人员在野外需要休息时，将地质锤和凳面通过卡槽结合在一起便可以坐在凳面上休息，也可以分开使用；带有刻度的凳面不仅能够作为测量工具使用，而且还可以用作素描图板或记录板使用。本发明不仅结构简单，而且具有多个使用功能，适用于地质勘测等野外工作人员进行休息、工作使用。
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本发明公开了一种煤矿采空区岩溶水串层污染识别预警方法，涉及水文地质学技术领域。该方法通过：①对于煤系地层、岩溶水、采空区，分别进行水位监测确定压力水头，测定地下水SO42‑、pH、电导率的背景值用于判别岩溶含水层污染趋势及串层阈值；②确定地下水系统不同时间水动力特征及水化学特征，确定地下水系统排泄量的化学组成；③确定地下水流向，求取水文地质参数，判断含水层的水力联系；④分析断裂带活化以及冒裂带的产生，查找潜在串层污染通道；⑤进行串层污染预警，有效降低了监测与预警的成本，实现了采空区岩溶水串层污染的高效、全面的识别与预警。
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本发明公开了一种岩溶裂隙水探测系统及方法，在待探测区中心打一口抽注井，并以抽注井为中心分别打地质钻孔；在抽注井中抽水，记录抽水时间、抽水量以及抽注井和地质钻孔的水位变化；分别布设盐度传感器和水温传感器，并将盐度传感器和水温传感器经数据采集模块接入电脑采集岩溶裂隙水的初始盐度及水温；实时采集各孔岩溶裂隙水的盐度变化，待有部分盐度传感器采集的值有明显变化时停止采集，而将热水注到抽注井中，通过水温传感器，实时采集各孔岩溶裂隙水的温度变化，待有部分水温传感器采集的值有明显变化时再停止采集；最后，分析岩溶裂隙水的渗透性、流向、流速以及主要导水通道。
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本发明涉及矿山水文地质监测技术领域，具体涉及一种基于叠加放水试验获取含水层连续参数的方法，步骤一：在研究区域实施叠加放水试验；步骤二：建立研究区域的数值模型并划分网格离散模型；步骤三：设定含水层参数的随机分布函数值；步骤四：选择适用的协方差函数描述含水层参数的变异程度；步骤五：利用放水层析法迭代计算含水层参数的连续分布。本发明的方法操作简单，适用性广，相对于传统分析方法，获取的水文地质参数更加详细具体，可准确刻画含水层的非均质性，精确定位富水异常区的位置及范围，有效降低矿井突水灾害风险，为矿区安全生产提供综合技术保障。
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本实用新型提供一种动力头式变速箱,属于地质工程机械变速装置领域,其结构包括一长方形变速箱体及设置在该箱体内的三根转轴和分设在三根转轴上的七个齿轮构成,三根转轴I轴、II轴和III轴竖向平行设置在变速箱体内,I轴自上而下设置有齿轮VII和滑动齿轮IV,II轴自上而下设置有齿轮VI、齿轮III、齿轮II和齿轮I,III轴上设置有齿轮V,齿轮V与齿轮III啮合传动,滑动齿轮IV由上、下两个连体齿轮构成并与变速机构连接。在变速机构的控制下,滑动齿轮IV作上下方向的位置移动并分别实现三种转速输出。本实用新型的动力头式变速箱还带有自润滑系统,可广泛应用于工程地质、水文勘测、水井钻进、工程锚固等领域的动力头式地质工程机械。
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本发明涉及一种废弃采石场岩质边坡治理与生态修复一体化设计方法，包括：确定废弃采石场治理与修复区域，基于所述区域的场地高程，明确不同区域诱发的地质灾害类型，基于所述地质灾害类型和区域气候、生态环境特征，划定边坡易失稳区域和边坡稳定区域；针对所述边坡易失稳区域，制定预应力锚杆加固方案确保边坡的稳定性，并结合边坡稳定区域的地形、地质特征，提出整个岩质边坡的生态修复设计方法，完成对所述废弃采石场的治理与修复。本发明能够有效解决废弃矿山治理与生态修复领域中单一性、不系统性、不整体性的问题。
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本发明公开了一种岩溶隧道突水突泥全过程渐进式风险动态评估方法，步骤：(1)在隧道勘察阶段，获取隧址及其附近围岩的水文地质信息，即隧道发生突涌水的孕险环境，了解隧道各段所处地质条件的风险状态；(2)根据专家评分向量与因素权向量计算出风险分级值并进行一致性检验；(3)将致险因子引入风险评估的影响因素中，综合考虑孕险环境和致险因子，进行突涌水风险评价，划分隧道突涌水风险的区段分布特征；(4)将各指标的取值结合现场实际施工情况进行实时更正，以实现突水涌泥风险的动态评估。通过施工风险动态评估与控制，达到优化施工组织设计，规避大中型突涌水地质灾害的目的，并且为后期隧道运营风险的评价提供重要数据，具有非常广泛的应用前景。
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本公开提供了一种基于对抗生成网络和伪标注的半监督电阻率深度学习反演方法及系统，能够实现对部分视电阻率数据缺少对应地质模型情况下的深度学习反演网络，首先针对视电阻率数据深度变化特征采用自适应卷积网络，对电法数据垂直特征进行提取，并通过提取特征图并最终得到电阻率模型，完成视电阻率数据与地下电阻率地质模型的映射关系；同时在网络结构中加入了判别器，为无对应地质模型的视电阻率数据引入伪标注，扩充有标签数据的数据量，实现了半监督学习策略。通过半监督深度学习电法数据反演网络，提高了在有标签数据较少时深度学习网络反演效果。
本公开提供了一种基于随钻测试与地化特征分析的隧道围岩分级系统及方法，包括实时获取随钻参数；基于获取的随钻参数确定地层参数；对获得的冲洗液进行元素矿物分析，基于分析结果确定不良地质参数；基于预先训练的围岩分级模型及获得的随钻参数、地层参数和不良地质参数，获得围岩分级结果。所述方案能够通过随钻参数、钻进感知反演得到的地层情况及地层地化特征反演得到的不良地质情况，对掌子面前方进行实时围岩分级。
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本发明公开了一种运营期地下水封储油库渗流场综合评价与防治方法，该方法结合工程地质及水文地质报告，获取勘察期水文调查资料。施工期结合实际情况统计库址区每日涌水量，定期观察记录钻孔水位变化值。采用地质超前预报法探明未开挖围岩区域的地下水分布，并判定是否加设水幕系统。运营期统计抽水站抽水量和储油洞室围岩的渗压值。结合时间序列分析法、有限元分析法和非线性方法BP神经网络，进行对运营期地下油库渗流场进行综合分析评价，对水幕系统的效益进行评估并给出调整方案。
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本发明公开了一种浅层横向高分辨率瑞雷波勘探方法及系统，包括：获取待测区域内的地震波数据；从所述的地震波数据中提取瑞雷波数据；采用相邻道相位差方法计算瑞雷波的频散曲线；基于得到的频散曲线，采用深度‑半波长转换原理得到瑞雷波相速度对应的深度剖面；根据地质任务对剖面进行解释，得到地基加固构件的质量以及地质异常体的强弱。本发明能够较为精确地对地基加固构件(如搅拌桩碎石桩、堤坝防渗墙等)进行质量检测或评价；也能够提高对地下小型地质异常体的横向分辨能力。
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本发明提供了一种城市农业自然资源可持续发展承载力评价方法和系统，包括：S1、针对不同生态区，选取不同的评价指标；S2、利用因子位次赋值法对各评价指标进行赋值；S3、通过模糊矩阵复合运算计算模糊质量指数；S4、根据模糊质量指数生成等值线图，对地质环境质量进行分区，完成可持续发展承载力评价。本发明解决了现有技术中对于地质环境质量评价不具有针对性的问题，通过对各生态经济区的功能定位，实现对工作区地质环境条件对发展特定产业类型的适宜性评价，有利于决策者对于各个区域的开发治理提供决策优化。
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本发明涉及一种石硝区自钻式锚杆基坑支护方法，包括锚杆现场加工、锚杆连接、钻机就位、钻进、注浆、补浆、型钢腰梁施工和张拉锁定等步骤，本发明方法适用于石硝回填区等不易成孔且需要钻孔进行支护的地质，因自钻式锚杆具有集钻进、注浆、锚固为一体的功能，与普通钢筋锚杆相比，无需退钻杆和插锚杆的工序，能大大缩短建设工期，因此在该地质条件下，解决了塌孔问题，从而加固基坑侧壁土体，起到支护作用；本发明提出的施工方法则适用于石硝回填区、流沙类等不易成孔特殊地质，本施工方法钻孔成本低，施工节约成本，施工速度快，安全性能高，支护效果好，施工周期短。
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本发明公开了一种结合土拱效应对岩溶路基的处置方法，包括以下步骤：建立岩溶场区路基的工程地质模型；对工程地质模型中的边界及荷载进行设置；对工程地质模型的变形情况进行分析，得出岩溶场区路基的变形严重区域；对变形严重区域进行加密处理，形成土拱效应。
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本发明公开了一种基于多维环境信息感知的局部自主导航系统及方法，包括：云端环境信息模块，被配置为采集环境中的地质地貌、地面硬度及天气环境信息；目标识别跟踪模块，被配置为识别并追踪人体目标，并能够结合地质地貌信息和跟踪目标消失的位置，推算出追踪路线；路径导航模块，被配置为根据实时环境信息创建环境地图和规划路径，并能够根据地面硬度信息和智能体的质量，确定智能体是否能够安全通过。本发明有益效果：能够结合云端中的地质地貌和地面硬度信息，结合智能体自身特点规划出合理的路径，结合红外热成像识别和水平双目图像识别能适应多维复杂环境下人体目标非刚性的特点，对目标进行精确跟踪。
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本公开提供了一种适用于TBM掘进隧道的围岩分级联合预测方法及应用，根据地质勘探资料，初步判断隧道TBM前方未开挖段围岩分级，利用超前地质预报方法，探测未开挖段围岩状况，获取围岩参数，并根据获得的探测数据修正初步判断围岩分级结果；根据获取的超前地质预报获取的未开挖段围岩参数，对未开挖段采用数据分析方法，获得该段TBM掘进参数；建立神经网络模型，将得到的TBM掘进参数作为输入值调用至神经网络模型进行预测，输出未开挖段围岩分级，结合修正的围岩分级结果，得出最终预测结果。
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本发明涉及一种爬壁型隧道结构检测与运维智能机器人及工作方法，包括包括机器人主体，机器人主体两侧设有地质雷达模块，顶部通过机械臂连接图像采集模块，底部设有柔性密封裙；机器人主体通过传输天线与远程控制端无线通讯；机器人主体包括开口朝向隧道衬砌内壁面的负压真空腔，负压真空腔顶部设有与负压真空腔内部连通的负压风扇，负压真空腔内部设有行走单元，柔性密封裙位于负压真空腔开口一侧的边缘，地质雷达模块位于负压真空腔两侧，地质雷达模块的检测端朝向隧道衬砌内壁面且检测端所在平面与负压真空腔开口边缘平齐。能够使机器人在隧道衬砌壁面上运行的同时完成隧道结构检测，在不影响隧道内车辆通行的情况下实现自动化检测。
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本发明提供旋喷扩径螺旋挤土组合灌注桩及其成桩方法，涉及建筑施工技术领域。该旋喷扩径螺旋挤土组合灌注桩及其成桩方法，包括以下步骤：第一步，施工地地质检测；第二步、钻具偏移理论校正；第三步，模拟装入钢筋笼；第四步，模拟灌注。本发明中通过对施工地的地质进行充分分析，并将地质特征结合计算机技术进行实况模拟，并且通过发明步骤中的解决方案，可以有效避免钻偏、钢筋上浮、堵管、桩体断裂以及孔坍塌等问题，在模拟达到相关施工规范后再进行实施，防止了返工情况的产生。
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本公开提供了一种基于波动方程驱动的半监督深度学习地震数据反演方法，能够实现对部分地震数据缺少对应地质模型情况下的深度学习反演网络，首先针对叠前地震数据特征采用道卷积‑全连接网络，对地震数据进行增强，并通过提取特征图并最终得到地质波速模型，完成地震数据与地下多层介质模型的映射关系；同时在网络结构中加入了波动方程，对无对应地质模型的地震数据，以数据损失函数替代波速损失函数，引入了物理规律，并实现了半监督学习策略。通过半监督深度学习地震数据反演网络，提高了在有标签数据较少时深度学习网络反演效果。
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