考虑时空效应的软弱围岩隧道施工失稳演化机理与控制理论

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51678164
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    62.0万
  • 负责人：
    吴波
  • 依托单位：
    广西大学
  • 学科分类：
    E0806.工程建造与服役
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2016
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

The weak surrounding rock tunnel has a remarkable time-space effect and easy to collapse. The study on the time-space effect of unstable weak surrounding rock tunnel construction is the theoretical basis to innovate a safe development model of weak surrounding rock tunnel and has great application value.This project aims to establish a analysis method of time-space effect which can unify the various grades of typical weak surrounding rock tunnel, including the grade IV, grade V and grade VI, reveal the law of time-space evolution while the construction is unstable, and propose the time-space quantitative control theory of the safety management in construction stage. Therefore, the key of safety control is to make clear the time-space effect mechanical model, instability mode and stability conditions of weak surrounding rock tunnel construction, that also exactly the scientific problems urge to be solved in the current construction of weak surrounding rock tunnel. This project intends to carry out further research, meanwhile, illustrate the time-space effect principle of instability and establish the time-space quantification control parameters of safety construction of weak surrounding rock tunnel for creep damage constitutive model, unstable time-space evolution mechanism, instability mode, instability comprehensive control index, quantitative method of control standard, multi-phase containment method during construction procedure and safety time-space quantification control of excavation and support etc.. Both making a breakthrough innovation in time-space effect design theory, time-space effect construction method and time-space effect security management of weak surrounding rock tunnel and solving the current prominent problem of the theoretical studies on time-space effect of weak surrounding rock tunnel fall behind the engineering practice have great theoretical significance and social significance.
软弱围岩隧道时空效应显著、易坍塌失稳，研究软弱围岩隧道施工失稳的时空效应，是创新软弱围岩隧道安全发展模式的理论基础，具有重要应用价值。本项目旨在建立IV、V、VI级软弱围岩隧道统一的时空效应分析方法、揭示软弱围岩隧道施工失稳的时空演化规律，提出软弱围岩隧道安全施工的时空量化控制理论。为此，明确软弱围岩隧道施工的时空效应模型、失稳模式及稳定条件，是当前软弱围岩隧道建设中亟待解决的科学问题。本项目拟针对软弱围岩隧道蠕变损伤本构模型、失稳时空演化机理、失稳控制指标、量化控制标准、施工安全多阶段控制方法、开挖支护安全时空量化控制等，开展系统深入的研究，阐明软弱围岩隧道施工失稳的时空效应原理，提出软弱围岩隧道施工过程安全管理的时空量化控制参数。在软弱围岩隧道时空效应设计理论、施工方法和安全控制方面取得创新突破，解决目前软弱围岩隧道时空效应理论研究滞后于工程实践的突出问题，具有重大的理论和社会意义。

结项摘要

软弱围岩隧道具有变形速度快、变形时间长、变形量大、扰动范围大、自稳能力差、压力增长快等特点，容易引发围岩大变形侵限、支护严重破裂、隧道坍塌失稳等工程灾害。目前隧道施工时空效应已滞后于工程实践需要，在一定程度上制约了我国隧道工程的健康发展。为了从理论上解决好我国隧道工程建设发展中面临的这一重大需求，首先，建立Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级软弱围岩隧道统一的时空效应分析方法、揭示软弱围岩隧道施工失稳的时空演化规律。第二，基于蠕变损伤耦合理论的时空效应分析，从而更符合工程实际地反映软弱围岩隧道变形和受力的时空演化特性。第三，建立了集变形判据和安全系数判据于一体的综合控制指标以及反映变形控制标准与安全系数标准一致性的量化分析方法；建立集综合控制指标、量化控制标准、分阶段控制方法和时空量化控制参数于一体的时空效应量化控制理论。开展软弱围岩隧道施工过程中的失稳时空演化机理和时空控制理论研究，为我国软弱围岩隧道施工实现安全施工提供科学依据，为我国考虑时空效应的隧道设计、施工与安全控制提供基础理论，满足我国当前软弱围岩隧道建设中的重大理论需求，研究成果对形成我国软弱围岩隧道工程的时空效应理论具有重大意义。

项目成果

期刊论文数量（51）
专著数量（4）
科研奖励数量（5）
会议论文数量（2）
专利数量（12）
An experimental study of reflective shading devices for cooling roadbeds in permafrost regions
多年冻土区路基冷却反射遮阳装置试验研究
  • DOI：
    10.1016/j.solener.2020.05.054
  • 发表时间：
    2020-07-15
  • 期刊：
    SOLAR ENERGY
  • 影响因子：
    6.7
  • 作者：
    Qin, Yinghong;Li, Yingpeng;Bao, Ting
  • 通讯作者：
    Bao, Ting
Experimental Observation on the Pure Torsional Ratchetting of Polycarbonate Polymer at Room Temperature
聚碳酸酯聚合物室温纯扭转棘轮实验观察
  • DOI：
    10.1155/2020/7181069
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Advances in Materials Science and Engineering
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Lu Fucong;Zhang Bencheng;Wu Bo;Wu Zhiwen;Suo Xiao
  • 通讯作者：
    Suo Xiao
基于模糊综合判定法地铁深基坑施工安全风险评估
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    数学的实践与认识
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    吴波;吴昱芳;黄惟;罗建波
  • 通讯作者：
    罗建波
Study on Cumulative Damage Law of Stainless Steel-Reinforced Concrete Columns under Step Impact Loading.Advances in Materials Science and Engineering
阶梯冲击荷载下不锈钢钢筋混凝土柱累积损伤规律研究.材料科学与工程进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Advances in Materials Science and Engineering
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Wu Bo;Xu Shixiang;Zhang Guoxue
  • 通讯作者：
    Zhang Guoxue
An Improved Statistical Damage Constitutive Model for Granite under Impact Loading
改进的冲击载荷下花岗岩统计损伤本构模型
  • DOI：
    10.1155/2019/7831656
  • 发表时间：
    2019-08
  • 期刊：
    Advances in Civil Engineering
  • 影响因子：
    1.8
  • 作者：
    Zhao Zhenwei;Wu Bo;Yang Xin;Zhenya Zhang;Zhantao Li
  • 通讯作者：
    Zhantao Li

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其他文献

盾构隧道下穿铁路轨道群引起路基沉降的数值模拟分析
  • DOI：
    10.19458/j.cnki.cn11-2456/td.2017.02.014
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    建井技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    邓能伟;王鸣涛;张丙强;吴波
  • 通讯作者：
    吴波
■_p~n上一类拟微分方程的柯西问题
  • DOI：
    10.14188/j.1671-8836.2019.06.012
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    武汉大学学报(理学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    吴波;钱丹丹
  • 通讯作者：
    钱丹丹
Microwave-dressed electron–impurity interaction in a two-dimensionalelectron gas system under intense microwave radiation fields and weak magnetic fields
强微波辐射场和弱磁场下二维电子气系统中微波修饰的电子与杂质相互作用
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  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Physics Letters A
  • 影响因子：
    2.6
  • 作者：
    W. Y. Wang王伟杨;魏相飞;吕岿;吴波;常山;毛杰键
  • 通讯作者：
    毛杰键
吉林省西部盐碱化区热力景观特征分析
  • DOI：
    10.13989/j.cnki.0517-6611.2015.10.090
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王德辉;周慧杰;王萌;吴波;董福湘
  • 通讯作者：
    董福湘
中国制造企业总部迁移的目标区位选择——基于泉州鞋帽服装知名民企的案例研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    经济地理
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    吴波
  • 通讯作者：
    吴波

其他文献

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吴波的其他基金

上软下硬地层隧道渐进破坏机理与设计方法研究
  • 批准号：
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  • 资助金额：
    84.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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