江汉大学学报（自然科学版）

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1. 脂肪胰的临床研究进展

丁三秀，丁祥武

江汉大学学报（自然科学版） 2023, 51 (6): 40-46. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2023.06.006

摘要（122）

PDF （1242KB）（89）

脂肪替代和脂肪浸润都可导致脂肪胰，近年来关于脂肪胰的研究逐渐增多，但其发病机制，诊断标准仍不明确。胰腺内的脂肪堆积会影响代谢功能从而增加患糖尿病、非酒精性脂肪肝、冠心病、胰腺炎、胰腺癌及术后胰瘘等疾病的风险。脂肪胰的临床表现不典型，因此临床上多采用超声、计算机断层扫描（CT）、磁共振（MR）等对其诊断，目前超声内镜（EUS）和定量 CT （QCT）对脂肪胰的诊断也有了新的进展。脂肪胰多采用减重和降脂药物治疗，其预后尚不清楚。就国内外对脂肪胰的流行病学、相关疾病、诊断和治疗的研究进展进行阐述，为探究脂肪胰的诊断、病情程度评估及干预病程提供新的思路。

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2. 基于曼哈顿距离自注意力机制的 U-Net3+图像分割

张志玮，叶曦，杨志红

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (2): 56-67. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.02.007

摘要（115）

PDF （5893KB）（97）

目前主流图像分割算法在分割边界上对特征相似而类别不同的像素鉴别能力不佳，从而影响了分割精度。设计了一种基于曼哈顿距离自注意力机制的 U-Net3+图像分割算法，通过关注不同特征点之间信息表征的差异程度来对大范围上下文信息关系进行建模，增强算法对特征相似而类别不同的像素的鉴别能力和对全局关系的学习能力；再通过 U-Net3+的全尺度跳跃连接结构将不同尺度的特征相融合，为算法提供更多尺度的上下文信息，使分割算法兼顾细节信息和全局关系。使用 COVID-19 CT 数据集对该算法进行实验测试，结果表明，引入基于曼哈顿距离自注意力机制后 U-Net3+的 Dice 和 IoU 指标分别提升了 2. 79% 和 3. 17%，对比使用多头自注意力机制的 U-Net3+分别提升了 1. 06% 和 1. 02%，证明了该算法的有效性和优越性。

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3. 肺表面活性物质治疗新生儿急性呼吸窘迫综合征的研究进展

王劲，王丹，曾凌空，王石

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (1): 72-79. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.01.008

摘要（71）

PDF （1088KB）（43）

新生儿急性呼吸窘迫综合征（nARDS）是新生儿期严重疾病之一，严重危害新生儿健康，其主要治疗手段包括呼吸机辅助通气、PS 替代、抗感染及营养支持等。PS 的替代治疗是新生儿急性呼吸窘迫综合征的独特治疗方式之一，PS 的使用能显著改善患儿的低氧血症和呼吸窘迫。本文就 nARDS 的治疗过程中，PS 的种类、剂量、给药途径、给药时机、重复给药等方面作一综述。

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4. 基于改进通道多头注意力机制的 U-Net3+ 医学图像分割算法研究

张全鑫，叶曦，杨志红，向青

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (3): 51-61. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.03.006

摘要（69）

PDF （8738KB）（102）

医学图像分割作为当前的研究热点之一，分割精度对于后续的医学诊断影响巨大。针对目前大多数医学图像分割技术无法充分利用并融合多尺度特征信息的缺陷，提出了一种融合通道注意力机制的改进 U-Net3+图像分割算法。在 U-Net3+的全局跳跃连接结构的基础上，设计一种新的通道注意力机制并将它嵌入到 U-Net3+网络的解码路径中，帮助分割网络在拼接全局特征图时调整重要信息的训练权重从而高效融合全局特征信息。最后，在两种经典的医学图像分割数据集上将该模型进行对比评估，平均 Dice 系数分别达到了 74. 31% 和 77. 16%，相比原本 U-Net3+的 Dice 系数分别提高了 3. 01% 和 2. 98%。实验结果表明改进后的网络模型有效提高了医学图像的分割精度。

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5. 基于生物信息学方法筛选特应性皮炎关键基因和相关药物预测

王晓晨，陈露，刘畅，陈晓青，李芃，邱文洪

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (2): 46-55. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.02.006

摘要（68）

PDF （6305KB）（51）

目的 筛选特应性皮炎皮损区的关键基因及对潜在的治疗药物的预测。方法 从 GEO 数据库中获得 GSE193309 高通量测序数据，运用 R 语言进行差异表达基因筛选、GO 功能富集分析和 KEGG 通路富集分析，并通过 String 网站进行蛋白互作网络（PPI）的构建；用 Cytoscape 软件中的插件 MCODE 进行模块分析，筛选出特应性皮炎皮损区的关键基因；基于 CIBERSORT 算法，对特应性皮炎皮损区与非皮损区的皮肤之间的免疫细胞进行差异分析，最后利用 Connectivity Map 预测可以减轻特应性皮炎皮损症状的潜在小分子化合物。结果 本研究共筛选出 1 847 个差异表达基因和 11 个关键基因 PI3、SPRR2B、LCE3C、LCE3E、SPRR1A、LCE3A、SPRR2A、 SPRR2F、SPRR1B、LCE3D 和 LCE5A。GO 分析共富集 962 个功能，包括免疫系统过程、白细胞的激活、防御反应等；KEGG 分析共富集 64 条通路，差异表达基因与细胞因子-细胞因子受体相互作用最相关。未活化的树突状细胞、M2 巨噬细胞和未活化的肥大细胞在表皮免疫微环境中占比最高。预测出小分子化合物埃博霉素、苯甲酰喹、茚地那韦、KU-0063794、PI-103、头孢雷特、氨氯地平、PI-828 可作为减轻特应性皮炎局部皮损的潜在药物。 结论 PI3、SPRR2B、 LCE3C、LCE3E、SPRR1A、LCE3A、SPRR2A、SPRR2F、SPRR1B、LCE3D 和 LCE5A 可能是特应性皮炎皮损发生相关的关键基因，预测的 8 个小分子化合物可为后续的药物研发提供理论参考。

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6. 膜态沸腾的汽化成核与界面演化研究

陈婷，陆丹鸿，康瑞鑫，刘国华

江汉大学学报（自然科学版） 2023, 51 (6): 25-32. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2023.06.004

摘要（67）

PDF （5092KB）（55）

与对流换热相比，沸腾传热通过相变汽化潜热带走更多热量，能显著提升换热能力。以 CFD 软件为技术手段，通过构建 UDF 函数以满足假定条件下膜态沸腾的气泡界面演化过程，采用 VOF 模型在微观层面对汽化成核与单气泡演化进行模拟研究。研究表明：气泡成核主要包含膨胀及拉伸两个阶段；气泡上升诱导形成的涡流增强了与周围的热质交换能力；液体表面张力及液体黏度增加会延长气泡脱离时间，且气泡直径增加。研究结果有助于深入理解膜态沸腾的换热机理，并可指导相关的相变传热工程应用。

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7. 《江汉大学学报（自然科学版）》2024年第1期目录

江汉大学学报自然科学版编辑部

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (1): 2-4.

摘要（67）

PDF （987KB）（50）

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8. 基于改进 Criminisi 算法的中国古画修补系统

陈莹，贾茜，漆为民，孙一鸣，黄心怡

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (2): 68-77. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.02.008

摘要（66）

PDF （3982KB）（47）

Criminisi 算法广泛用于文物修补中，由于 Criminisi 算法采用全局搜索的方式寻找匹配块，导致修补速度慢，因此提出一种基于改进 Criminisi 算法的中国古画修补系统。首先，改进优先权函数，使用加权求和的形式，解决了修补后期如果优先权为 0 则导致修补效果差的问题；然后，在计算样本块间的相似度时，引入几何距离判断更优的匹配块，避免只考虑颜色差导致的纹理匹配错误；最后，使用步长为 2 的搜索方式，减少了冗余搜索，提高了修补速率。另外，使用 MATLAB R2021a 设计了古画修补系统，方便文物保护人员进行操作。实验结果表明，该算法提升了修补质量，提高了修补速度。

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9. 基于BO-WT-VMD组合模型的钢丝绳的损伤信号降噪方法

朱宇坤，黎恒，吴文俊，柯圆圆

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (1): 43-54. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.01.005

摘要（66）

PDF （3972KB）（38）

为了准确识别钢丝绳缺陷的故障数据，消除被测信号中的噪音，可使用基于贝叶斯优化-小波变换-变分模态分解（BO-WT-VMD）的组合降噪模型进行降噪。首先利用小波变换（WT）对原始信号进行处理；其次对处理后的信号再利用变分模态分解算法（VMD）进行模态分解，计算分解的各个模态与原信号之间的相关系数，以完成信号的模态选择和重构；再次利用贝叶斯优化算法（BO）对 VMD 算法的模态数目 K 以及 α 值进行寻参，避免其受序列分解和预测精度的影响，从而找到最优超参数组合。最后，在仿真实验和真实数据中，计算BO-WTVMD、WT和VMD算法的SNR值和RMSE值，分别为（17. 340 3，0. 101 0），（15. 617 0，0. 123 2）和（15. 649 2，0. 122 7），说明提出的算法能够有效地去除信号噪音。

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10. 8 个糯玉米品系穗部性状及籽粒营养成分比较分析

陈平，余海兵

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (2): 5-12. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.02.001

摘要（66）

PDF （1635KB）（73）

为筛选玉米穗部外观品质优良、营养成分丰富的鲜食糯玉米品系，采用随机区组设计比较分析了 8 个糯玉米品系穗部性状及籽粒营养成分。结果表明：8 个糯玉米品系穗籽粒重、鲜百粒重、穗轴重、穗长、穗粗、秃尖长、穗行数、行粒数、轴粗、维生素 C 含量、维生素 E 含量和维生素B6 含量均存在显著差异性，其中穗部性状秃尖长的变异系数最大，达 73. 2%；营养成分维生素 E含量的变异系数最大，达 99. 03%。相关性分析表明：维生素 E 含量与维生素 B6含量呈极显著正相关；可溶性糖含量与鲜百粒重呈显著正相关；穗长、穗行数均与穗轴重呈显著正相关；穗粗与行粒数、穗籽粒重均呈现极显著正相关；秃尖长与鲜百粒重呈显著负相关；穗籽粒重与行粒数极显著正相关。聚类分析得出综合营养品质高的品系有晶彩糯 2 号、诚糯 8 号、凤糯 1 号、京糯 832，为生产上选出营养成分丰富的糯玉米品系提供了理论支撑。

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11. 一种基于三苯胺-噻吩基团的新型荧光探针在藻细胞中检测CN‒的应用（英文）

文丹，喻艳华

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (1): 5-15. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.01.001

摘要（65）

PDF （3084KB）（43）

氰根离子（CN^?）是最具毒性的阴离子之一，一些食用藻类可以从其生活环境中释放氰化物或吸收氰化物，这可能对人类健康造成危害。因此，设计并合成了一种新的荧光探针 TI，可用于在活体藻类细胞中检测 CN?。探针 TI 由三苯胺-噻吩部分和吲哚部分组成，其分子结构中碳氮双键易与 CN^?发生亲核加成反应，碳氮双键中共轭 π 键被打断，探针 TI 在 473 nm 处出现显著的蓝色荧光，从而可用来检测 CN^?。探针 TI 可单一性识别 CN^?，最低检测限可达 95. 7 nmol/L。最重要的是，探针 TI 可用于实时检测活藻类细胞和食用藻类中的 CN^?。

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12. 奥沙利铂联合腹腔热灌注化疗在进展期胃癌根治术后早期应用的安全性和疗效评估

蔡高平，余阳

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (1): 55-65. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.01.006

摘要（62）

PDF （1168KB）（53）

目的以术后 1 年、3 年腹膜复发转移及围手术期并发症为主要研究终点指标，以术后 1 年、3 年远处转移为次要研究终点指标，探讨奥沙利铂联合腹腔热灌注化疗在局部进展期胃癌根治性手术后早期应用的安全性及临床疗效。方法回顾性分析江汉大学附属医院 2018 年1 月-2020 年 1 月收治的 100 例局部进展期胃癌且行肿瘤根治性手术患者的临床资料，其中 55 例于胃癌根治术后早期行腹腔热灌注化疗（HIPEC）治疗定义为观察组，同时收集患者热灌注化疗前后腹腔灌洗液，并行脱落细胞学检测，45 例仅行胃癌根治手术治疗定义为对照组。所有患者术后均按替吉奥+奥沙利铂方案行 6 ~ 8 周期的全身化疗。结果两组胃癌患者的一般临床资料比较（性别、年龄T 分期、肿瘤部位、淋巴结转移）差异无统计学意义，资料具有可比性；两组围手术期术后严重并发症比较差异无统计学意义（P > 0. 05），两组术后骨髓抑制不良反应的比较差异有统计学意义（P < 0. 05），HIPEC 治疗会增加骨髓抑制；腹腔热灌注化疗组共有 11 例患者术前脱落细胞学检测到癌细胞，脱落细胞阳性率为 20%（11/55），腹腔热灌注化疗后腹腔脱落细胞学检测均未检测到癌细胞。两组术后 1 年、3 年远处复发转移比较差异无统计学意义（P >0. 05），但腹腔热灌注化疗组术后 1 年、3 年腹膜复发转移明显小于对照组，两组比较差异有统计学意义（P < 0. 05）。结论 奥沙利铂联合腹腔热灌注化疗能明显降低胃癌患者术后 1 年、3 年腹膜复发转移率，同时不增加围手术期术后并发症，可以作为胃癌患者的重要辅助治疗方法，改善患者的预后。

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13. 《江汉大学学报（自然科学版）》2024年第3期目录

江汉大学学报自然科学版编辑部

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (3): 2-4.

摘要（59）

PDF （1041KB）（67）

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14. 儿童心律失常性心肌病研究进展

柯思思，张勇

江汉大学学报（自然科学版） 2023, 51 (6): 54-62. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2023.06.008

摘要（58）

PDF （1246KB）（53）

心律失常性心肌病（AIC）是一种由心律失常引起的继发性心肌病，表现为心室扩大、心功能不全，在心律失常控制后心功能可得到部分或完全逆转。心律失常在儿童中不易被发现，因此，儿童心律失常性心肌病的发病率可能被低估。本病通常在心律失常控制后心功能可得到部分或完全缓解。药物和手术治疗是治疗各类心律失常性心肌病的常见治疗手段。早期诊断和及时治疗对改善其预后具有重要意义。本文围绕 AIC 的诸多类型总结国内外文献，对流行病学、定义、发病机制、临床症状、诊断和最新治疗手段等做了系统介绍，并对目前国内外的治疗手段进行了讨论。

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15. 基于Web of Science全球小麦低温逆境的研究态势分析

张林，陈翔，刘绿洲，陈建，张梦祥，任驿，魏凤珍，李金才

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (1): 16-27. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.01.002

摘要（54）

PDF （2226KB）（37）

低温逆境已成为限制全球小麦稳产丰产与优质的主要农业气象灾害之一。为客观全面地了解全球小麦低温逆境领域的研究现状和发展趋势，基于 Web of Science 核心数据库中 2000-2020 年发表的以“小麦”和“低温”为研究主题的相关文献为数据源，利用 CiteSpace 可视化分析软件对检索到与主题密切相关的 475 篇文献从发文数量、发文国家、发文作者、研究机构、研究热点等方面进行统计分析。结果表明：自 2000 年以来，小麦低温逆境领域年发文数量总体呈波动上升趋势；以中国、美国和加拿大等国家为代表的农业大国均致力于该领域的研究；美国学者 Skin?ner 是该领域发文量最多的作者，与其他学者合作密切的有李向楠和 Fowler；该领域文献多发表于《Molecular Genetics and Genomics》和《Annual Review of Plant Biology》等优质期刊上；俄罗斯科学院是该领域发文量最多的科研机构；耐低温小麦新品种培育、耐寒分子生物学研究以及提高小麦产质量等方面成为该领域的研究热点。

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16. 拔节期低温对小麦结实特性的影响及追施氮肥的缓解效应

张士雅，谭植，李浩杰，雍玉东，周文银，李文阳，刘良柏，刘飞，闫素辉

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (1): 28-36. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.01.003

摘要（51）

PDF （1284KB）（31）

为明确氮肥对拔节期低温小麦结实粒数与粒重的影响，以小麦品种‘华成 3366’为材料进行盆栽试验，在拔节期进行持续 5 d（LT-T1）和 10 d（LT-T2）的低温胁迫处理，以自然温度为对照（CK-LT），并在低温胁迫结束当天追施氮肥（LT-N），对盆栽小麦的穗部性状、小穗发育和小花发育进行比较分析。结果表明：与 CK-LT 相比，随着低温时间的延长，LT 处理下的穗数、穗粒数、粒重、总小穗数和总小花数降幅逐渐增大，而顶部结实小花数、基部结实小花数、强势结实小花数和弱势结实小花数均明显下降，其中基部结实小花数和弱势结实小花数下降幅度最大。与 LT 相比，随着低温时间的延长，LT-N 处理下的穗粒数、穗数、粒重、总小穗数和总小花数升幅逐渐增大，不同穗位小花数之间相比发现顶部结实小花数、基部结实小花数、强势结实小花数、弱势结实小花数均有所增加，其中基部结实小花数和弱势结实小花数增加幅度最大。综上，拔节期低温主要通过减少基部结实小花数和弱势结实小花数，降低小花结实率，进而减少穗粒数和弱势粒重。低温后追施氮肥主要通过增加基部结实小花数和弱势结实小花数，提高基部小花和弱势小花结实率，增加基部小花和弱势小花对穗粒数的贡献率，进而增加穗粒数和弱势粒重，降低低温胁迫引起的产量损失。

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17. 冬闲田种植豌豆和蚕豆的生产及生态效益分析

郭瑞，陈高，兰红，黄敏，王建兵，陈禅友

江汉大学学报（自然科学版） 2023, 51 (6): 5-10. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2023.06.001

摘要（51）

PDF （1239KB）（60）

越冬种植的豌豆和蚕豆，其植株体可增绿降碳，翌春采收的鲜荚又可供应淡季蔬菜市场，其根具有生物固氮功能，秸秆还田培肥地力，兼具生产与生态效益。以豌豆和蚕豆的 4 个品种为试验材料，种植于武汉市东西湖区水稻冬闲田，测定了 4 个品种在生育期内经济产量、光合特性、CO₂ 吸收量、秸秆还田量及其所含 N、P、K 量等指标，并与同期种植的油菜和紫云英作比较。结果表明：蔓生型豌豆 WD-001 的产量和净收益均高；蚕豆品种‘优质大白皮’CO₂吸收量最高，全生育期达 941. 32 kg/667m2，且其还田秸秆中 N 含量（129. 16 kg/667m2）明显高于除紫云英外的其他品种，P 含量（53. 30 kg/667m2）略低于紫云英和油菜，K 含量（159. 06 kg/667m2）显著高于其他品种，具有较好的降碳效果和培肥潜力。因此，冬闲田种植豌豆和蚕豆兼具良好的经济效益和生态效益，是充分利用主栽作物冬闲田的一种新模式。

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18. 不同生态区一次性施用缓释肥在宿根蔗上的应用效果研究

刘敏，毕娟娟，王华宇，李素霞，周志华，莫小荣，许勇，宁献，李晴

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (3): 16-24. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.03.002

摘要（50）

PDF （2378KB）（68）

为探讨不同生态区甘蔗轻简高效施肥技术，采用自主研制的甘蔗专用缓释肥，选取广西北部湾沿岸 3 个主要甘蔗种植区钦州市、北海市、防城港市，与当地常规甘蔗肥进行大田对比试验研究。当地常规肥采用基肥 + 追肥 + 沟施模式，缓释肥采用基肥 + 沟施或撒施模式。研究结果表明：与当地常规肥处理相比，甘蔗专用缓释肥处理能显著提高甘蔗有效茎数、株高和茎周长，显著提高甘蔗的锤度、蔗糖分及糖度；防城港市、北海市、钦州市 3 个蔗区产量分别提高了 26. 62%、16. 54%、21. 17%；经济效益分别提高了 32. 25%、19. 83%、27. 11%。综上，施用甘蔗专用缓释肥可以提高不同生态区域甘蔗的农艺性状、品质、产量及经济效益，效果显著，值得推广应用。

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19. 不同堵塞条件下硬岩隧道直眼掏槽破岩效果数值模拟研究

陈思佑，姚颖康，朱丹，孙金山，贾永胜

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (3): 5-15. doi: 10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.03.001

摘要（46）

PDF （3684KB）（64）

为研究不同堵塞材料及堵塞长度对硬岩隧道直眼掏槽爆破效果的影响，依托工程实例，采用 ANSYS/LS-DYNA 仿真模拟软件建立三维数值模型，对 5 种不同堵塞条件展开研究。根据数值模型计算结果，对掏槽区域爆破裂纹拓展情况进行了定性分析，对典型部位的岩石受力情况进行了定量分析。结果表明：1）自由面岩石主要受拉应力作用产生裂纹，炮孔堵塞使得爆炸荷载整体作用时间延长，致使自由面上裂纹更加密集；2）位于炸药和堵塞材料之间空气段附近的围岩，先受爆炸应力波作用岩石被压碎，后受力在拉压应力之间多次转化，致使裂纹被放大，结合爆生气体发挥的“气楔”作用，使得裂纹几乎贯穿模型截面；3）炮孔堵塞后炸药段周围岩石受到的爆生气体作用应力值显著提升，比不堵塞时的炸药段周围岩石峰值应力高出 1. 31 ~ 2. 34 倍，炮孔堵塞使得爆生气体持续稳定发挥作用时的压应力值提高 3. 70 ~ 4. 70 倍；4）以黏土和水作为堵塞材料时，堵塞长度为 40 cm 的直眼掏槽破岩效果优于堵塞长度为 60 cm 的效果。研究成果可为优化硬岩隧道直眼掏槽爆破参数提供理论基础。

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20. 《江汉大学学报（自然科学版）》2024年第2期目录

江汉大学学报自然科学版编辑部

江汉大学学报（自然科学版） 2024, 52 (2): 2-4.

摘要（46）

PDF （1212KB）（47）

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