不完全透水边界条件的数学物理描述及其固结理论

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51278171
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    80.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0807.岩土与基础工程
  • 结题年份:
    2016
  • 批准年份:
    2012
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2013-01-01 至2016-12-31

项目摘要

Fully drained or undrained consolidation boundary is not many observed in engineering practice. Impeded drainage boundary opens up the space for studying consolidation problems. However, a comprehensive literature review reveals that the impeded drainage boundary condition is presently man-made constructed and expressed in a single form. In this proposal horizontal sand blanket and woven geotextile are studied. The two media are representative in engineering practice but have significant differences in thickness, seepage path and seepage law. Experimental and theoretical analyses are carried out to establish the mathematical and physical descriptions of their boundary conditions. Analytical solutions for the corresponding consolidation theory are derived. For the horizontal sand blanket, predominated horizontal seepage path and impervious top are considered. A plane strain consolidation test apparatus is developed. Its boundary condition and influencing parameter are determined from the analysis using the seepage and consolidation theories. Analytical solutions are derived for two-dimensional consolidation and axisymmetrical radial and vertical simultaneous consolation. For the woven geotextile, a seepage test apparatus is developed considering various water pressures and heads. Its seepage law, boundary condition and influencing parameter are determined from the experimental study and hydrodynamics analysis. Analytical solutions are derived for one-dimensional consolidation and axisymmetrical radial consolation. Finally the above-mentioned research achievements will be applied to the consolidation deformation calculation in the ground improvement techniques, and the slurry-filled geo-tube or geo-bag embanking and dewatering techniques.
完全透水或不透水的固结边界在现实工程中并不多见,不完全透水(俗称半透水)边界为固结问题研究开辟了新的空间。然而,综观现状发现,不完全透水边界条件形式单一且纯属人工构造。为此,以水平砂垫层和有纺土工织物这两种有工程代表性但厚差明显的介质为研究对象,针对其渗流路径和渗透规律的不同特点,通过试验和理论分析,建立其边界条件的数学物理描述,并推求相应的固结理论解答。对于水平砂垫层,考虑水平向为主的渗流路径及其顶面完全不透水的工况,研制平面应变固结实验装置,并运用渗流和固结理论分析,确定其边界条件和影响参数,推求二维固结和轴对称径竖向同时固结的解析解答。对于有纺土工织物,研制不同水压力和水头差作用下的渗透实验装置,通过试验研究并结合水动力学分析,确定其渗透定律,建立边界条件和影响参数,推求一维固结和轴对称径向固结的解析解答。最终将研究成果应用于解决地基处理、土工管袋充泥筑堤和脱水技术中的固结变形计算。

结项摘要

针对软土地基处理工程实践中常遇的不完全透水边界条件下的固结问题,研制了模拟含水平排水砂垫层地基的平面应变固结实验装置,以及土工织物多功能渗透实验装置,通过试验研究,揭示了水平排水砂垫层参数对地基固结效率的影响规律、土工织物覆土条件下的渗透特性、以及土工织物作为不完全透水边界条件下的固结特性。通过数值和解析分析,提出了评估地基固结效率的综合考虑待固结土体参数、不完全透水介质参数、以及塑料排水板参数的集总参数,分析了集总参数与地基固结效率之间的关系,确定了集总参数的最优控制指标,并建立了满足完全透水边界条件的不完全透水介质参数的简化设计计算方法。此外,还运用Laplace变换和分离变量法,综合考虑井阻和涂抹作用、加载过程、附加应力的分布等因素,推导得到了涵盖不完全透水边界和完全透水边界条件下一维、二维和轴对称固结理论的解析解答。通过计算结果与工程现场实测结果的对比,验证了所建立的理论方法的适用性。所建立的不完全透水边界条件下的固结理论是对传统固结理论的有益补充和完善,并为软土地基排水固结法处理的设计计算提供理论依据。

项目成果

期刊论文数量(18)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
决定饱和岩土材料变形的有效应力及孔压系数
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    岩土力学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈晶晶;雷国辉
  • 通讯作者:
    雷国辉
General solutions for consolidation of multilayered soil with a vertical drain system
使用垂直排水系统固结多层土壤的通用解决方案
  • DOI:
    10.1016/j.geotexmem.2014.04.001
  • 发表时间:
    2014-06
  • 期刊:
    Geotextiles and Geomembranes
  • 影响因子:
    5.2
  • 作者:
    Jia-Cai Liu;Guo-Hui Lei;Ming-Xin Zheng
  • 通讯作者:
    Ming-Xin Zheng
One-dimensional consolidation of layered soils with exponentially time-growing drainage boundaries
具有指数时间增长排水边界的层状土壤的一维固结
  • DOI:
    10.1016/j.compgeo.2013.07.009
  • 发表时间:
    2013-10
  • 期刊:
    Computers and Geotechnics
  • 影响因子:
    5.3
  • 作者:
    Jia-Cai Liu;G. H. Lei
  • 通讯作者:
    G. H. Lei
土工织物垂直渗透特性的研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    水利水电科技进展
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    姜红;雷国辉;杨明昌
  • 通讯作者:
    杨明昌
水平排水砂垫层对天然地基固结效率影响分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    河海大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    徐梨丹;雷国辉
  • 通讯作者:
    雷国辉

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

有效应力决定饱和岩土材料抗剪强度的摩擦学解释
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    岩土工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    雷国辉;陈晶晶
  • 通讯作者:
    陈晶晶
基于波速孔压静力触探试验研究软土中单桩桩侧承载力时效性
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    岩石力学与工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    施建勇;雷国辉;艾英钵;曹权;陈鸿
  • 通讯作者:
    陈鸿
无黏性土剪胀性的细观认识
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    岩土工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    雷国辉;陈晶晶
  • 通讯作者:
    陈晶晶
从流动到可塑状态软黏土的一维固结特性试验研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    岩土工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    雷国辉;杨元上;赵仲辉
  • 通讯作者:
    赵仲辉
一维回弹试验中卸载条件下的负超孔隙水压力响应
  • DOI:
    10.16285/j.rsm.2017.12.028
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    岩土力学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    林城福;雷国辉
  • 通讯作者:
    雷国辉

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

雷国辉的其他基金

达西定律的普适表达及其在超重力场土工渗流模型试验中的应用
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    59 万元
  • 项目类别:
    面上项目
部分排水条件下体变与孔压耦合作用时软黏土的抗剪强度特性及稳定性分析
  • 批准号:
    51578213
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    67.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
柱状体贯入位移理论解与贯入后土体力学特性试验研究
  • 批准号:
    50878075
  • 批准年份:
    2008
  • 资助金额:
    31.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

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]
      
关闭
close
客服二维码