深基坑降水中组合土层逆回弹与渐进释水压缩耦合沉降机理研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    41907230
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    26.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    D0705.工程地质环境与灾害
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2019
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

In the process of deep underground space development, high construction risk and engineering ground settlement are the direct problems brought by deep foundation pit dewatering. However, the calculation theory of groundwater seepage and ground settlement has been far behind the needs of engineering practice..This project focuses on the respective law of deformation development and the spatio-temporal coupling mechanism under reverse rebound and gradual compression during deep foundation pit dewatering in layered soils. Physical model tests of transparent soil will be carried out for the analysis of water head loss in the process of groundwater seepage, then an improved 3D calculation model of groundwater seepage can be established. The seepage field and stress field evolution process of layered soils driven by the change of groundwater seepage field will be analyzed, then a fully coupled calculation model of them can be established. A quantitatively described set of indexes for reverse rebound will be established, then a calculation method for the settlement attenuation will be presented. Finally, based on the three models above, a 3D calculation model for settlement analysis in layered soils will be established to reveal the coupling mechanism under reverse rebound and gradual compression, a simplified coupling analysis method will be proposed..This coupling settlement mechanism is of great significance for engineering ground settlement predicting and implementing environmental protection during foundation pit dewatering. And the simplified coupling analysis method will provide important support for the design of deep foundation pit dewatering.
沿海软土城市深层地下空间开发中,直接面临的问题就是深基坑降水带来的高施工风险及工程性地面沉降,然而地下水渗流和地面沉降相关理论方法已经远远落后于工程实践需要。.本项目围绕深基坑降水组合土层逆回弹协调变形与渐进释水压缩两类沉降模式各自变形发展规律及其时空耦合机理展开研究。开展组合土层透明土地下水渗流物理模型试验,分析地下水越流渗透水头损失规律,改进地下水三维渗流计算模型;分析地下水渗流场变化驱动下组合土层渗流场与应力场演化过程,建立二者完全耦合计算模型;构建可定量化描述的逆回弹协调变形控制性指标集,提出沉降衰减量计算方法。基于前三者构建组合土层耦合沉降分析三维计算模型,揭示逆回弹与渐进释水压缩时空耦合机理,提出耦合简化理论分析方法。.拟开展研究提出的基坑降水耦合沉降机理,对预测工程性地面沉降、实施有效环境保护措施具有重大意义,提出的耦合简化理论分析方法将为深基坑工程降水设计提供重要科学支撑。

结项摘要

沿海软土城市深层地下空间开发中,直接面临的问题就是深基坑降水带来的高施工风险及工程性地面沉降,然而地下水渗流和地面沉降相关理论方法已经远远落后于工程实践需要。本项目针对深基坑工程降水过程中组合土层沉降的时空效应问题,采用室内试验、模型试验、理论分析、数值模拟等方法,揭示了深源减压上覆土层逆回弹分异沉降和弱透水层渐进水力边界释水压缩的耦合沉降机理与时空发展规律。通过将透明土渗流试验方法引入基坑降水分析领域,基于局部非达西扰流叠加放大效应提出了最优帷幕-井群空间关系和基坑承压水灾害控制方法,建立了弹性、粘弹性组合土层渗透、应力与变形的关系方程,通过渗透变形模量修正实现了组合土层水位降深与沉降精准计算。研究成果对预测工程性地面沉降、实施有效环境保护措施具有重大意义,提出的耦合简化理论分析方法将为深基坑工程降水设计提供重要科学支撑,可广泛应用于沿海软土地区深基坑工程降水设计和地面沉降控制。.

项目成果

期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(3)
会议论文数量(0)
专利数量(9)
Dewatering-Induced Stratified Settlement around Deep Excavation: Physical Model Study
深基坑排水引起的分层沉降:物理模型研究
  • DOI:
    10.3390/app12188929
  • 发表时间:
    2022-09-01
  • 期刊:
    APPLIED SCIENCES-BASEL
  • 影响因子:
    2.7
  • 作者:
    Liu,Xiaotian;Wang,Jianxiu;Huang,Xinlei
  • 通讯作者:
    Huang,Xinlei
BEM-ALEM Modeling of Plate-Soil Interaction for Rigid Circular Foundation in Layered Saturated Soils Subjected to Mechanical or Thermal Load
承受机械或热载荷的层状饱和土中刚性圆形地基的板-土相互作用的 BEM-ALEM 建模
  • DOI:
    10.1061/(asce)em.1943-7889.0001882
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Journal of Engineering Mechanics
  • 影响因子:
    3.3
  • 作者:
    Lujun Wang;Xiaotian Liu
  • 通讯作者:
    Xiaotian Liu
Numerical Simulation on the Response of Adjacent Underground Pipelines to Super Shallow Buried Large Span Double-Arch Tunnel Excavation
超浅埋大跨双连拱隧道开挖邻近地下管线响应数值模拟
  • DOI:
    10.3390/app12020621
  • 发表时间:
    2022-01
  • 期刊:
    Applied Sciences
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Jianxiu Wang;Ansheng Cao;Zhao Wu;Zhipeng Sun;Xiao Lin;Lei Sun;Xiaotian Liu;Huboqiang Li;Yuanwei Sun
  • 通讯作者:
    Yuanwei Sun
Numerical simulation of foundation pit dewatering using horizontal seepage reducing body.
水平减渗体基坑降水数值模拟
  • DOI:
    10.1038/s41598-022-05348-y
  • 发表时间:
    2022-01-26
  • 期刊:
    Scientific reports
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Wang J;Long Y;Zhao Y;Liu X;Pan W;Qu J;Wang H;Shi Y
  • 通讯作者:
    Shi Y
Numerical Simulation of Ultra-Shallow Buried Large-Span Double-Arch Tunnel Excavated under an Expressway
高速公路下开挖超浅埋大跨双拱隧道数值模拟
  • DOI:
    10.3390/app12010039
  • 发表时间:
    2022-01-01
  • 期刊:
    APPLIED SCIENCES-BASEL
  • 影响因子:
    2.7
  • 作者:
    Wang,Jianxiu;Cao,Ansheng;Sun,Yuanwei
  • 通讯作者:
    Sun,Yuanwei

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其他文献

高压气体射流破煤应力波效应分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
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    --
  • 作者:
    刘勇;何岸;魏建平;刘笑天
  • 通讯作者:
    刘笑天
磨料气体射流冲蚀磨损岩石特征分析
  • DOI:
    10.13225/j.cnki.jccs.2018.8006
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    煤炭学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘勇;魏建平;王登科;刘笑天
  • 通讯作者:
    刘笑天
高压水射流破岩能量耗散与释放机制
  • DOI:
    10.13225/j.cnki.jccs.2017.0514
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    煤炭学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘勇;陈长江;刘笑天;魏建平;王登科
  • 通讯作者:
    王登科
降低井下煤层压裂起裂压力方法研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘勇;卢义玉;魏建平;刘笑天;王登科
  • 通讯作者:
    王登科
超大断面隧道爆破质量三维可视化数字模型与评价
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    10.13774/j.cnki.kjtb.2017.08.048
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    科技通报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    邹宝平;罗战友;王建秀;刘笑天;胡力绳;陶志刚
  • 通讯作者:
    陶志刚

其他文献

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刘笑天的其他基金

富水弱胶结砂岩隧道充气减渗机理及突涌水灾害防治
  • 批准号:
    42277155
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    53.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
富水弱胶结砂岩隧道充气减渗机理及突涌水灾害防治
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    53 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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