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期刊信息/Journal information
安全与环境工程
中国地质大学
安全与环境工程

中国地质大学

赵云胜

双月刊

1671-1556

aqyhj@cug.edu.cn

027-67885049

430074

武汉市洪山区鲁磨路388号

安全与环境工程/Journal Safety and Environmental EngineeringCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊刊于1994年，由教育部主管、中国地质大学主办，是面向国内外公开发行的学术性科技期刊(季刊)。本刊的办刊宗旨是：及时报道安全与环境两大学科领域的最新科研成果，以及新技术新工艺等方面的学术论文和研究报告，促进国内外学术交流，繁荣事关人类生存与发展的安全、资源、环境与可持续发展事业。主要刊载内容包括：安全原理、安全防护、安全鉴定、安全技术；火灾与爆炸灾害控制、噪声与振动控制、尘毒控制；产业安全、机电安全、锅炉压力容器安全、交通运输安全；环境保护与可持续发展、全球环境变化、水资源保护、生态工程、固废处理、处置与利用、环境设备开发、环境信息技术等。读者对象，非常适宜科研院所科技工作者、大专院校相关专业师生、政府部门管理及决策者、厂矿企业相关专业技术人员及管理人员。
正式出版
收录年代

    CaCl2与BaCl2复配对水泥浆抗负温劣化和硫酸盐侵蚀的试验研究

    胡灿杜军万勇刘天乐...
    96-106,115页
    查看更多>>摘要：随着我国"西部大开发"和"一带一路"发展战略的深入推动,冻土区施工日渐增多,负温劣化和硫酸盐侵蚀对水泥浆性能的负面影响给工程建设带来了安全隐患.通过-20 ℃恒温无预养水泥浆水化试验,利用XRD、SEM、TG、CT和力学测试等手段对水泥浆水化产物、孔隙结构、力学性质等进行分析,综合评价了 CaCl2-BaCl2复配使用对水泥浆在负温和硫酸盐环境下水化性能的影响.试验结果表明:相比于单一使用CaCl2,添加BaCl2不仅可以促进水泥浆水化程度,还可与SO42-反应,减少高硫型水化硫铝酸钙(又称钙矾石,AFt)的生成,提升水泥浆抗硫酸盐侵蚀能力;CaCl2-BaCl2复配使用时BaCl2的合理掺量为10wt％～15wt％,此时水泥浆具有相对最优的水化产物、孔隙结构和力学性质,其抗负温劣化和抗硫酸盐侵蚀能力也得到了显著提高.该研究结果可为冻土区工程建设提供理论参考和技术借鉴.

    水泥浆负温劣化硫酸盐侵蚀CaCl2-BaCl2复配水化性能评价试验研究

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    云模型在城市地下空间开发利用适宜性评价中的应用研究

    徐飞飞陈剑文李俊莹王石林...
    107-115页
    查看更多>>摘要：在城市地下空间开发利用适宜性评价中,传统模糊综合层次分析法过于依赖专家及个人经验,主观性过大,使得评价结果准确性难以保证.针对地下空间开发利用适宜性评价中模糊性和不确定性的特点,首先引入有限区间云模型(CM)改进层次分析法(AHP),构建CM-AHP权重赋值法,可以快速准确地完成专家群体决策的权重运算,使权重结果更加客观、可靠;其次采用云模型结合最大隶属度原则以及模糊综合评价法,分别完成对研究区地下空间开发利用的适宜性评价.结果表明:CM-最大隶属度评价模型更加适用于试验数据完善、量化分级准确的地下空间开发利用适宜性评价,其在保证评价结果科学的同时,使得评价结果本身保留了其随机性与模糊性;CM-模糊综合评价模型则适用于多决策且指标量化分级易于归一的综合评价中.

    城市地下空间云模型层次分析法隶属度适宜性评价

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    基于行驶舒适性的路桥过渡段差异沉降控制阈值

    常浩丰逍野马耀举周小勇...
    116-123页
    查看更多>>摘要：为解决传统路面结构路桥过渡段差异沉降过大和二次跳车问题,结合路桥工程实践,通过将桥头搭板放置一定深度和设置两级枕梁,并将桥头搭板与枕梁现浇在一起的方式,提出一种刚柔连续过渡的桥头搭板结构,用以改善桥头路基的应力分布及变形;同时为研究不同等级公路的路桥过渡段差异沉降控制阈值,给出量化指标,通过分析桥头跳车作用机理,根据车辆振动系统输入激励与输出响应的关系,建立二维五自由度车辆振动模型,并根据不同等级公路的路桥过渡段处治情况,建立相应的计算模型,编写程序求解人体加权加速度均方根值,根据人体舒适程度分级情况确定不同等级公路的路桥过渡段差异沉降控制阈值.结果表明:高速公路一级公路、二级公路和三级公路的路桥过渡段差异沉降控制阈值为将容许搭板纵坡变化值控制在0.30％～0.40％、0.40％～0.55％、0.50％～0.75％和0.95％～1.35％,四级公路的路桥过渡段差异沉降控制阈值为台阶高度控制在0.05 m以内.

    道路工程公路等级路桥过渡段差异沉降控制阈值行驶舒适性

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    滑坡-泥石流灾害链特征分析与风险评价——以川西石棉县马颈子沟为例

    王翔弘绅余建华胡桂胜杨志全...
    124-134,149页
    查看更多>>摘要：我国川西地区地形地貌和地质构造复杂,滑坡-泥石流灾害链易发育,灾害链中主要灾害向次要灾害逐级传递,促使灾害的风险性进一步增强.为研究滑坡-泥石流灾害链的特征与风险性,以四川马颈子沟滑坡-泥石流灾害链为典型研究对象,对该区域滑坡和泥石流分别进行风险度分析,并对区域滑坡-泥石流灾害链进行特征分析与风险评价.首先构建AHP模型对滑坡危险度进行分析,并应用易损性等级计算模型计算滑坡易损性;然后应用泥石流危险区指标来估算泥石流的危险度,并根据区域统计数据得出区域泥石流灾害损失脆弱性;最后根据多灾害风险理论公式,计算区域滑坡-泥石流灾害链风险度,并对灾害链进行风险评价.结果表明:马颈子沟滑坡-泥石流灾害链为中风险度地区,该研究结果与现场勘察结果一致,验证了基于多灾害风险理论的灾害链分析评价方法体系结合多种模型进行计算的可行性.通过分析马颈子沟灾害链风险度,为类似研究提供理论依据.

    滑坡泥石流灾害链多灾害风险理论风险评价

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    圆截面组合桩加固滑坡的作用机理与合理嵌固深度物理模型试验研究

    宋成彬李长冬王贵华姚文敏...
    135-149页
    查看更多>>摘要：目前在滑坡治理中,大截面人工挖孔桩因存在施工安全隐患大和效率低下等问题已在部分行业领域被限制使用,开展可机械化施工的圆截面组合桩研究已成为新的趋势,但当前对圆截面组合桩变形受力机理与合理嵌固深度的研究尚不够深入.基于自主研发的圆截面组合桩加固滑坡物理模型试验系统,开展了不同工况下圆截面组合桩加固滑坡的物理模型试验,分析了滑体的变形演化过程,研究了圆截面组合桩加固下滑体与抗滑桩的变形受力特征,并对比分析了不同嵌固深度和桩顶连系梁对圆截面组合桩变形特征的影响,揭示了圆截面组合桩加固滑坡的作用机理.结果表明:①滑体的变形演化过程可分为压密、匀速变形、加速变形和变形破坏4个阶段;②前后桩均存在反弯点,反弯点会随着试验进程向桩顶移动,且后桩的反弯点更接近于滑动面;③当一排桩的嵌固深度保持不变、另一排桩的嵌固深度改变时,可将36％的桩长作为合理的嵌固深度;④连系梁使后桩的最大桩顶位移减小了 15.6％,而对前桩的影响不大;⑤连系梁的存在降低了滑动面处的最大桩身弯矩,从而使得桩身弯矩分布更加合理.该研究成果有望为圆截面组合桩的设计提供借鉴和参考.

    滑坡加固圆截面组合桩加固机理嵌固深度物理模型试验

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    不同降雨类型下混合花岗岩路堑边坡稳定性分析

    陈景松周春梅吝曼卿董高一...
    150-162页
    查看更多>>摘要：降雨是影响边坡稳定性的重要因素之一,降雨入渗导致边坡的孔隙水压力增大,基质吸力减小,地下水水位抬升以及岩土体抗剪强度降低,皆对边坡稳定性产生不利影响.为研究不同降雨类型(均匀型、间歇型)和不同岩土体渗透系数条件下混合花岗岩路堑边坡渗流特性以及稳定性的变化规律,基于饱和-非饱和理论和强度折减有限元理论,运用Plaxis2D数值模拟软件,分析了 10 d内不同降雨类型和不同岩土体渗透系数组合条件下标准混合花岗岩路堑边坡的渗流特性以及稳定性的变化特征,并结合云南某混合花岗岩路堑边坡工程实例分析其降雨历时30 d的边坡稳定性.结果表明:对于渗透系数较小的岩土体,降雨对边坡稳定性的影响有限;对于渗透系数较大的岩土体,降雨强度越大,边坡稳定性系数越低,且在均匀型降雨工况下边坡稳定性最低;岩土体渗透系数越大,且降雨强度越大,边坡受降雨影响的滞后性表现越不明显;降雨类型对边坡滑移面深度有一定的影响,均匀型强降雨对浅层土体强度的影响较大,易引起浅层滑坡.该研究成果可以为同类混合花岗岩路堑边坡稳定性规律的研究提供参考.

    降雨类型岩土体渗透系数混合花岗岩边坡稳定性分析数值模拟

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    基于路段单元的公路地质灾害风险气象预警系统

    张义顺梁梦姣肖常贵陈丽霞...
    163-171页
    查看更多>>摘要：面向山区交通风险管控需求,以公路为承灾体对象的地质灾害风险气象预警研究具有重要意义.以浙江省磐安县方前镇为研究区,考虑道路等级、斜坡单元、边坡类型和边坡稳定性现状4个方面,研究确定公路地质灾害预警单元的划分方法;考虑历史地质灾害的发育规律,将公路边坡分为土质、岩质和土岩混合质边坡3种类型,分别建立不同类型边坡地质灾害易发性评价体系,并通过层次分析法计算各指标权重及分值;在确定各预警单元所辖边坡地质灾害易发性等级的基础上,结合研究区四级气象预警判据建立基于路段单元的公路地质灾害风险气象预警模型,采用Java语言开发预警系统.经与2021年"烟花"台风期新生公路地质灾害点验证发现,预警成功率为100％.研究结果提供了公路地质灾害风险气象预警单元的划分方法和系统研发思路,能够为山区公路地质灾害风险气象预警提供借鉴与参考.

    公路边坡预警单元地质灾害易发性评价气象预警系统

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    大规模沟谷型泥石流成因与减灾启示——以黑水县谷汝沟"7·14"泥石流为例

    黄洪胡桂胜陈宁生倪化勇...
    172-181页
    查看更多>>摘要：沟谷型泥石流具有谷坡陡峻、相对高差大、沟道坡度大等特点,往往形成大规模的泥石流灾害.2021年7月14日20时许,黑水县谷汝沟发生大规模泥石流灾害,造成直接经济损失3 300万元.为提高和完善泥石流灾害的预测预警手段与减灾水平,以沟谷型泥石流谷汝沟"7·14"泥石流为典型研究对象,通过现场勘察、模型计算、流域地貌信息熵和气象分析等方法,揭示谷汝沟"7·14"泥石流特征,分析其成因,预测其未来发展趋势.结果表明:谷汝沟"7·14"泥石流容重为1.83 g/cm3,属于黏性石流,平均流速为11.2 m/s,泥石流峰值流量达到991.2 m3/s;流域处于壮年偏幼期的地貌发育阶段,为谷汝沟"7·14"泥石流暴发提供了充足的动力势能条件,49.7 mm的日降雨量是泥石流的激发因素;根据灰色灾变预测模型,谷汝沟将在2027年、2034年、2042年暴发泥石流灾害.研究成果有助于完善沟谷型泥石流的预测预警,可为其他地区泥石流防灾减灾提供参考.

    沟谷型泥石流形成机制预测预警流域地貌信息熵灰色灾变预测模型谷汝沟泥石流

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    长江中游牛轭湖湿地含水层沉积物中铁和有机质组成对砷赋存形态的影响

    李门楼金戈李甜徐泽龙...
    182-195页
    查看更多>>摘要：以长江中游天鹅洲故道牛轭湖湿地为研究对象,研究了长江中游牛轭湖湿地内外侧C3、C5两个典型钻孔沉积物中砷、铁赋存形态和有机质组成差异,并结合内外侧沉积环境的差异,查明了牛轭湖湿地内外侧不同沉积环境中铁-有机质耦合作用对含水层沉积物中砷赋存形态的影响.结果表明:牛轭湖湿地外侧C3钻孔0～＜10 m浅层沉积物中含有更多的吸附在无定形铁氧化物和腐殖质类有机质上的强吸附态砷,牛轭湖湿地内侧C5钻孔沉积物中含有更多与硅酸盐铁结合的低活性砷;牛轭湖湿地外侧浅层沉积物中富含黏土矿物以及粒径偏细、风化程度较高的湖相沉积环境使得铁-有机质-砷共同富集,牛轭湖湿地内侧沉积物粒径偏粗、风化程度偏低的河流相沉积环境不利于活性砷和黏土矿物、有机质的赋存.

    长江中游牛轭湖湿地沉积物砷形态铁氧化物有机质

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    天然CO2沿井筒泄漏两相反应流动特征模拟

    郑长远蔡雨娜雷宏武封官宏...
    196-204,239页
    查看更多>>摘要：碳捕集利用与封存(CCUS)技术是实现大规模碳减排的重要途径,而CO2注入储层后的泄漏风险是CCUS技术关注的重点之一.由于目前CCUS工程中还未有深部封存的CO2泄漏事故发生,但天然CO2泄漏事件并不少见,因此以天然CO2井筒泄漏点为研究对象进行类比研究可为CCUS工程泄漏风险评估提供有价值的参考依据.以西宁盆地南部天然CO2泄漏场地中的典型CO2井筒泄漏点—ZK10井为研究对象,结合实测数据,采用数值模拟方法分析了该井间歇喷发过程的动力学机制及伴随的化学变化特征.结果表明:①ZK10井的水气间歇喷发过程受CO2过饱和析出、气举效应及储层动态补给的协同控制;②受控于CO2的过饱和析出及流体混合作用,井筒内CO2闪蒸点以上位置地下水的pH值随深度减小而增大,并随喷发过程发生周期性的变化;③ZK10井间歇喷发过程中,井筒内形成方解石和石英矿物沉淀,受控于矿物的溶解特性,其沉淀特征各异.该研究结果可为类似的天然或CCUS工程中CO2井筒泄漏点的泄漏机制及化学特征研究提供参考,进而为相关部门制定监测及预防措施提供依据.

    天然二氧化碳井筒泄漏间歇喷发化学反应CCUS技术数值模拟

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