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本发明公开了一种能激发应力波的微型振动器，微型振动器包括外壳、两个撞击件、制波器，外壳包括第一端部、第二端部和侧壁；撞击件为金属材质制件，撞击件包括通电螺线管，两个撞击件分别安装在第一端部和第二端部；制波器安装在侧壁上，制波器布置在两个撞击件之间。微型振动器结构简单，两个撞击件与制波器相撞产生垂直于外壳方向的应力波。通电螺线管将撞击件磁化变成磁体，再通过调整撞击件的磁性即可控制两个撞击件的撞击力度，进而调整应力波的波幅、频率、周期等力学参数，准确模拟爆破现场的爆破过程。本申请不仅可为相关的模型试验装置提供应力波源，也可广泛应用于地质勘测领域中作为一种应力波激发装置。
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本发明公开了一种考虑刚性旋转位移的扰动应力测试传感器。它包括镂空型应变测量框架、角度测量系统、应变测量系统、以及传感器充填体；角度测量系统位于镂空型应变测量框架内；应变测量系统设置在镂空型应变测量框架外壁上；传感器充填体设置在镂空型应变测量框架外周、且位于应变测量系统外侧。本发明克服了未考虑软弱围岩大变形条件下传感器随围岩发生位移或转动的情况，导致扰动应力测试不准的缺点；具有考虑围岩变形过程中传感器的位移和转动，扰动应力测试准确，扩大地质适用性的优点。
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本发明公开了一种基于劣化特征隧道富水及枯水交替突涌试验装置与方法，包括试验台框架，所述试验台框架的下表面固定连接有若干个承载加固板，且试验台框架内填充有模拟围岩岩石结构，所述模拟围岩岩石结构内预埋有储水构造、压力盒和渗压计。通过设置储水构造，利用高压的氮气提供压力，从而驱动蓄水罐内的水，为试验系统的储水构造提供稳定的水压力，同时，气体在压缩作用下具有快速膨胀性，当隧道发生突水的瞬间，气体可以迅速膨胀，从而提供持续的水压力，有效避免了普通水泵等装置由于突然性大流量水突出导致水压力的瞬间泄压，实现了隧道富水及枯水交替突涌水作用等力学参数的实施记录，能保证此类地质试验和工程设计精准。
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本发明公开了一种修复塌陷隧道的施工方法。它包括以下步骤：施工明挖段结构，将完整盾构隧道与破损盾构隧道隔离后，在明挖段结构内水平冻结、矿山法开挖，将明挖段结构与完整盾构隧道连接。本发明将明挖段结构与完整盾构隧道连接，解决了处于复杂地质环境条件下的盾构隧道塌陷修复问题，本发明具有工艺成熟、施工速度快、工程质量保障度高等特点。
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本发明提供了一种城市地面塌陷预测方法、装置及电子设备，方法包括：获取指定区域中多个塌陷子区域的塌陷要素数据，所述塌陷要素数据包括地质地形数据和人类活动数据，根据所述塌陷要素数据确定用于模型训练的数据集；构建全卷积神经网络，采用所述数据集训练所述全卷积神经网络，获得地面塌陷预测模型；获取所述指定区域中待预测子区域的所述塌陷要素数据，根据所述塌陷要素数据和所述地面塌陷预测模型进行塌陷预测，输出所述待预测子区域发生塌陷的概率。本发明的技术方案能够提高城市地面塌陷的预测效果。
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本发明公开了一种伸缩钻杆反循环潜孔锤钻机及其使用方法。钻机为使用伸缩钻杆的钻机、集束潜孔锤和动力源组成。动力源驱动集束潜孔锤，排渣为泥浆循环方式，泥浆护壁防止覆盖层塌孔，不用护筒跟进，伸缩钻杆自动提升和下放钻头，功效超高。本发明克服了现有技术潜孔锤钻机空气正循环排渣容易塌孔，必须护筒跟进，地质要求苛刻的缺点，具有泥浆护壁功能，不需要护筒跟进，伸缩钻杆配合潜孔锤钻孔，高度自动化，硬岩钻进速度超快，综合成本超低，能施工超深覆盖层的超大直径入岩桩孔优点。本发明还公开了一种伸缩钻杆反循环潜孔锤钻机的使用方法。
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本发明公开了一种高效多元精准的钻孔群施工结果评价方法，属于煤矿开采技术领域，包括以下步骤：依据钻孔设计参数及现场施工情况汇总整理成为钻孔施工电子台账；利用三角函数计算将钻孔层位信息转化为数据进行存储；根据数据库的存储对钻孔见止煤、控制范围及孔间距进行对比，并判断为合格或不合格输出；依据钻孔的对比判断结果对煤层顶板和底板的产状起伏变化情况进行分析；将分析结果与钻孔施工情况进行比对，并依据不同给定条件详细多元评价钻孔施工情况；将评价结论以数据表格的形式进行展示。本发明根据钻孔施工参数对钻孔群设计与施工情况进行高效精准分析，并将分析结果与煤层地质动态起伏变化形态相结合分析，评价结果更加精准、直观。
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本发明公开了一种TBM开挖岩渣信息自动采集与分析系统及方法，该系统包括：用于采集岩渣图像的视觉传感器；用于运输岩渣的TBM配套皮带，皮带上设有条纹；用于对岩渣图像进行处理以获得渣料中各岩渣的形状和大小的控制器；用于显示岩渣信息的TBM操作室显示器，控制器与视觉传感器相连。采用在TBM皮带上布置多处测点的方式，以获得更全面和精确的岩渣二维信息，通过控制器的处理，估算得到岩渣的形状、粒径以及级配等岩渣三维特征，进而为根据岩渣特征来判断围岩地质情况和调整TBM掘进参数提供重要依据。本发明解决了作业人员无法及时全面地观察围岩情况及人工筛分岩渣费时费力的问题，具有能实时对岩渣图像进行采集和分析，以便及时提供掌子面岩体信息。
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本发明实施例公开了一种孔壁喷浆装置，所述孔壁喷浆装置包括：主体管壁，内部形成有空腔，所述主体管壁的一端用于与注浆装置连通以在所述空腔内注浆；封闭头，用于与所述主体管壁的另一端连接以封闭所述空腔的一侧；其中，所述主体管壁开设有贯穿所述主体管壁的喷浆缝。通过喷浆缝，对孔壁喷浆形成具有一定厚度的环形砂浆层，从而固定岩层，为后期锚固灌浆提供密闭的环境。由于通过喷浆缝喷出的砂浆直接附着于岩层，凝固后对岩层固定，而不需要对整个锚固段部分的岩层孔隙进行填充，从而减少了砂浆的用量，降低了对地质条件的要求，缩短工期的同时还降低了造价。
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本发明提供了一种基于抽水帷幕的基坑中地下水治理方法，根据基坑中含水层厚度、基坑实时水位、含水层分布范围平面面积、井点系统的引用半径、基坑涌水量以及一定的安全储备确定出所需降水井数量，并确定降水井井身结构，依据基坑的工程地质条件，对基坑外众多降水井进行合理的平面布置，最后进行管井施工，使降水井一起开始运行，在“抽水帷幕”群井抽水作用下，地下水位得到了有效的降深，使得基坑外地下水对基坑内的补给能力大大降低。由此，“抽水帷幕”的截水效果等同于现有施工中常用的“止水帷幕”。本发明的基于抽水帷幕的基坑中地下水治理方案可行，结果合理且简单易行，可靠性高，计算成本低，便于推广使用。
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一种实现岩爆预处理的组合式TBM及岩爆预处理掘进方法，涉及隧道及地下工程施工领域。实现岩爆预处理的组合式TBM包括超前TBM和扩挖TBM，扩挖TBM包围在超前TBM外侧，超前TBM上搭载有地质钻机、喷水装备、高频振动装备，超前TBM开挖使围岩充分预释放能量，大幅降低岩爆风险，超前TBM上搭载有各种岩爆预处理措施，既能防止自身遭遇岩爆，又能保证扩挖TBM在掘进工作时不再遭遇岩爆，有利于提高破岩效率。本发明实施例的岩爆预处理掘进方法在开挖时进行围岩能量预释放，同时灵活预处理掘进过程中遭遇的岩爆问题，克服因TBM机械系统过于庞大造成的局限性，保障人身安全。
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本发明公开了一种变深电法勘测系统，包括：客户端、主控机、发射机、测量电极、供电电极。客户端与主控机相连，主控机分别与客户端、发射机、测量电极相连，发射机分别与主控机、供电电极相连，供电电极与发射机相连，测量电极与主控机相连。本发明能同时输出表示勘测对象地质特性的视电阻率数据和表示极化电位极化特性的视频阻率数据，解决了高密度电法勘测中的极化电位对深部测量影响。本发明还公开一种勘测方法。
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本发明公开了一种基于InSAR影像数据的库岸边坡形变监测处理方法，涉该方法在采集流域库岸边坡的InSAR数据的基础上，首先利用SqueeSAR技术和差分干涉处理等手段提取监测区域的形变信息，并针对获取的形变时间序列进行异常值识别来界定监测范围内出现的不稳定区域；其次考虑库水位和降雨量两个因素，再结合相关地质条件，通过相关性分析方法，判断和解释边坡出现形变异常的原因；最后通过图、表等形式将监测数据及相关分析体现在监测报告中。与现有的技术相比，该方法可以实现流域库岸边坡大范围、高精度的连续、半自动监测，并能够更加合理地进行边坡形变异常的预警预报。
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本发明公开了一种基于流体压致裂法的三轴实验装置及其实验方法，三轴实验装置包括外围压室和内围压室，外围压室为由顶盖、底盖和缸筒固定相连组成的密闭空间，底盖和顶盖上分别设有承压头和加压头，加压头包括设于顶盖上的活塞杆和设于活塞杆下方的压头，将试样置于承压头和压头之间，试样内部的空心圆柱孔内设有构成内围压室的软质筒体，承压头和压头内分别设有将内围压室与外界连通的管道，试样四周通过软质套与外围压室隔离，底盖和顶盖上分别设有与外围压室的管道；通过外界加压设备给外围压室和内围压室施加压力，通过压头施加轴向的压力，本发明能够很好的模拟实际的工程地质条件，提供最佳的实验室环境，拓展了实验室页岩研究范围。
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本发明公开了一种基于周向电极扫描的异常体方位判断系统及方法，属于隧道工程地质前探技术领域。本发明包括多个周向电极、恒流驱动电路、电压测量电路、延长线缆和锚杆。将多个周向电极均匀分布在全断面隧道掘进机护盾后方一定距离的隧道壁上，用恒流驱动电路依次向周向电极内通以恒定的电流，并用电压测量电路获取对应的护盾电压。本发明通过分析护盾上电压的大小即能准确的判断异常体的方位，而且结构简单，易于工人操作。
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本发明公开了一种根据基岩起伏场地高强预应力管桩桩长配桩的方法。它包括创建基岩起伏场地的地质三维模型；确定承台长度、宽度方向的桩数；根据承台宽度、长度方向的桩数及合理桩间距、管桩桩径计算承台长度、承台宽度；根据承台长度、承台宽度和承台埋深计算承台重量；根据管桩所需总桩数、每个柱底轴力及承台重量计算土层所需提供的单桩承载力；根据土层所需提供的单桩承载力计算管桩桩端需要进入持力层的深度；根据管桩桩端需要进入持力层的深度计算每根管桩的实际长度；根据常规已有单节桩长度找出所需管桩总长度最接近每根管桩的实际长度的搭配方式，实现精准配桩。本发明指导施工，减少工程投资，缩短工期。
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本发明提供一种长距离大口径顶管方向控制方法，包括以下步骤：S1.选择设备：根据工程水文地质资料，选择设备；S2.安装设备：安装激光经纬仪，铺设基座导轨，安装千斤顶支架、千斤顶、顶进工具头；S3.试顶：将圆形顶铁放置在千斤顶与顶进工具头之间，将首节顶管管节放置于顶进工具头和圆形顶铁之间，进行试顶；S4.管节顶进与纠偏：开始正常顶进施工，根据激光经纬仪测量的偏差和顶管管节接缝的压缩偏进行纠偏。本发明利用位于顶管工作井中的均匀环向地顶在圆形顶铁上的千斤顶进行精准微调纠偏，纠偏效果好、操作方便安全、节约成本。
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本发明涉及地质钻探工程领域，提供一种钻进过程故障诊断方法，包括步骤：通过钻机传感器获取钻进过程数据集，对钻进过程数据集进行预处理，获得预处理后的钻进过程数据集；通过距离相关性分析方法对预处理后的钻进过程数据集进行钻进过程参数的选择与合并，获得k个参数组合；根据Mann‑Kendall趋势检验和近似熵对各参数组合进行时间序列特征提取，获得各参数组合对应的特征组合；通过密度峰值搜索聚类算法对各特征组合进行聚类，获得各参数组合的聚类结果；根据各参数组合的聚类结果，通过朴素贝叶斯分类器进行故障诊断，获得钻进过程故障诊断结果。能够有效地实现钻进过程的故障诊断，保障钻进过程的安全性，减少故障发生造成的经济和环境损失。
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本发明提供一种钙钛锆石玻璃陶瓷固化基材及其制备方法。该钙钛锆石玻璃陶瓷固化基材，按质量百分比计，包括如下原料：SiO230～35％、B2O39～11％、Na2CO312～13.5％、Al2O33～4％、CaO 9.5～11％、ZrO210.5～12％、TiO213～15％和CeO22～10％。本发明制备的钙钛锆石玻璃陶瓷中晶体尺寸在1～5μm之间，晶体在玻璃体中分布均匀，晶体成分单一为钙钛锆石晶体，化学性质稳定，热稳定性好，机械性能优异，不易破碎，适合长期地质存储，核素浸出率低；钙钛锆石玻璃陶瓷可同时固化长寿命核素和其他放射性核素，具有良好的高放废物包容性。
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本发明公开了一种自启动真空引水虹吸污水排水系统及其控制方法，其特征在于：包括污水井、汇水井、污水排水虹吸管、真空引水装置和排气管，所述污水排水虹吸管明敷在地面，两端分别插入到所述污水井和汇水井中，所述污水排水虹吸管的中段连接排气管，所述排气管与真空引水装置连接，所述排气管上设有流量开关，所述污水井内设有污水井水位检测仪，汇水井内设有汇水井水位检测仪。本发明利用了真空引水及虹吸管道原理，组成自动排污系统，有效解决了当遇地下障碍物或者地质条件不容许不能按照重力流敷设管线时候，污水管线敷设困难问题。
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本发明属于水文地质参数测试领域，具体涉及一种宽量程地下水流速流向测试装置及方法。该测试装置包括：基于热扰动技术的地下水流速测定模块；基于流体力学模型的地下水流速测定模块；以及，固定所述基于热扰动技术的地下水流速测定模块和所述基于流体力学模型的地下水流速测定模块的箱体。该方法包括步骤：以基于热扰动技术的地下水流速测定模块获取数据，根据获取的数据测定流速值Vs，流速值Vs的测量范围为10‑7m/s
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本发明公开了一种岩石地层压实系数和有效孔隙体积压缩系数计算方法，通过对研究区储层岩样品的岩石地层压实系数实验数据的分析，结合岩石多孔弹性力学理论，提出了基于实测数据的地层压实系数‑孔隙度‑有效应力三维曲面方程和有效应力定理计算地层压实系数、有效孔隙体积压缩系数的方法。对上述复杂非线性多元方程组，通过粒子群算法搜索一个接近于解的初值，基于非线性约束优化得到收敛的岩石地层压实系数，进而计算得到有效孔隙体积压缩系数。该方法解决了精细计算岩石地层压实系数和有效孔隙体积压缩系数的难点问题，在油气藏弹性产能和动态地质储量评价等油气藏工程的各种定量化评价中具有工业应用价值。
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本发明提供的岩体结构面直剪试验中剪切面积的测量方法，其步骤包括：采集照片；裁剪与填充；转换为灰阶图片；根据得到的岩体结构面灰阶图片，选择灰度阀值；基于选择的灰度阀值，将岩体结构面灰阶图片转换为黑白二值图片；计算白色部分占整个图片的面积百分比，即岩体结构面直剪试验剪切面积百分比；根据拍照时采用的刻度尺作为参照物，计算出岩体结构面实际的总面积；求出岩体结构面直剪试验的剪切面积。本发明可以解决目前常规测量方法操作复杂、步骤繁琐、工作效率低、人为误差大等缺陷，并且由于操作简单，对减轻地质工作者的工作负担，提高测量精度与工作效率，具有重要的现实意义；同时由于成本较低，易于推广。
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本发明提供一种边坡地下水渗流场模型试验系统，涉及地质灾害模拟试验装置技术领域；边坡地下水渗流场模型试验系统包括：试验箱、模拟降雨装置、集水井和滑坡监测装置；试验箱的内部设置有模拟滑床和模拟滑坡体；模拟滑床设置在试验箱的底部；模拟滑坡体倾斜设置在模拟滑床的顶部；模拟滑坡体较低的一侧设置有挡板；模拟降雨装置设置在试验箱的顶部；集水井竖直设置在模拟滑坡体的内部；滑坡监测装置包括设置在模拟滑坡体内部的水位应力监测模块、光纤应变传感器和压力盒；压力盒设置在挡板与试验箱的内侧壁之间，能够模拟集水井在抽水作用下对滑坡体稳定性的影响，进而研究集水井在滑坡治理中的可行性及有效性，并指导工程实践。
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本发明提供了一种基于多源信息融合的斜坡浅表层岩土工程性质区划方法，它包括以下步骤：步骤一，研究区选取；步骤二，数据获取；步骤三，数据选择；步骤四，模型建立；步骤五，数据融合；步骤六，ROI样区选择；步骤七，SVM分类及精度评价。该方法采用不同源的三种土地利用数据，结合其各自提供的有效信息，通过数据融合方式，实现斜坡浅表层岩土工程性质区划划分，该方法在一定程度上替代地质图对岩性的控制作用，是一种新的、简便易行的、可快速用于实践研究的方法。
本发明提供用于海底钻机圆柱笼式旋转储管架的钻杆取放方法，涉及海洋地质勘探设备技术领域；用于海底钻机圆柱笼式旋转储管架的钻杆取放方法，包括如下步骤：S1、上位机监控单元识别所述储管架的管位信息；S2、下位机控制器接收并根据所述管位信息标记第一初始取放管位，并选取钻杆的取放方式；S3、储管架驱动器驱动所述储管架上的待取放管位依次旋转至抓取位；同时，机械手接收并根据所述钻杆的取放方式依次取出或者放入所述钻杆，直至所述钻杆全部被取出或者放入；本发明还提出用于海底钻机圆柱笼式旋转储管架的钻杆取放系统，可以极大地改善因连续管位取放所述钻杆引起所述储管架受力不平衡而缩短所述储管架使用寿命的问题。
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本发明涉及水文地质勘测技术领域，公开了一种垂直钻孔中地下水流速流向的测定装置，包括伸入到垂直钻孔内的探测器本体，还包括与探测器本体连接的线缆系统，探测器本体包括玻璃仓，玻璃仓内设有将玻璃仓分隔为上腔体和下腔体的水平隔板，隔板上设有镜头朝下的摄像头，玻璃仓下方通过立轴连接有电磁流速仪，电磁流速仪上设有三维电子罗盘传感器，线缆系统包括悬吊探测器本体的钢丝绳及为探测器本体提供供电和通讯的供电通讯线缆。本发明垂直钻孔中地下水流速流向的测定装置，可直接测定垂直钻孔中地下水的流速及流向，结构简单，测量方便，可靠性强。
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本发明公开了一种准确计算白云岩孔洞面孔率的方法，其关键在于在Adobe Photoshop中识别非孔洞区域，并将其在图像中擦去，是提高孔洞面孔率计算的关键；其次，选择合适的切片数量对纵向分辨率有着重要的影响。利用本发明计算白云岩孔洞面孔率，排除了地质及其它干扰因素，可信度，计算速度较快，程序相对简单，计算结果稳定。
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