水-力-热环境下千枚岩隧道挤出式大变形耦合机理研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    41102189
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 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:
    2014
  • 批准年份:
    2011
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

大变形是高地应力状态下隧道开挖过程中岩体变形持续发展的一种重大地质灾害,而在高应力、高渗透水压、高温环境下,温度、渗透水压将对围岩变形产生进一步影响,其大变形机理将比一般高应力大变形更加复杂。本项目以千枚岩为研究对象,开展高温三轴卸荷渗透试验,研究在高应力、高渗透水压、高温、卸荷条件下千枚岩的力学特性,分析卸荷条件下温度、渗透水压对千枚岩变形破坏特征的影响;开展试验前后千枚岩电镜扫描,对比分析高温、高渗透水压、高围压对千枚岩微观变形特征影响,探讨卸荷条件下千枚岩变形破坏的微观机制。在此基础上,揭示千枚岩隧道挤出式大变形的温度效应、渗透水压效应,建立高应力、高渗透水压、高温环境下千枚岩隧道挤出式大变形的水-力-热耦合机理。研究成果对丰富和发展大变形理论有着重要的学术价值,具有较重要的科学意义与实际意义。

结项摘要

大变形是在高地应力状态下软岩隧道施工过程中极易发生的一种地质灾害,深埋长大地下工程常具有“三高”(高地应力、高渗透水压、高地温)的工程地质特征,在高地应力、高渗透水压、高地温作用下,千枚岩等软岩隧道围岩大变形机理将更加复杂。由此本项目以千枚岩为对象,进行了高温三轴卸荷渗透试验、电镜扫描、X衍射测试等分析,研究高应力、高渗透水压、高温、卸荷条件下千枚岩的力学特性,变形破坏的宏观和微观特征,在此基础上,探讨高应力、高渗透水压、高温环境下千枚岩隧道大变形的耦合机理。主要取得以下成果:.(1)温度效应:温度升高,千枚岩峰值强度、弹性模量和初始渗透率减小,泊松比增大。(2)渗透水压效应:渗透水压升高,千枚岩强度和弹性模量减小,泊松比和初始渗透率增大。(3)渗透特征:千枚岩应力应变与渗透率曲线分为4个阶段:弹性压缩变形阶段、弹性扩容变形阶段、扩容破坏阶段、峰后阶段。弹性压缩变形阶段渗透率较小且变化不大,在弹性扩容变形阶段渗透率明显增大。岩石卸荷回弹,体积应变由压缩转变为扩容时,为渗透率转折点。(4)千枚岩宏观破坏机制为剪切破坏,而微观断裂模式为穿晶断裂和沿晶断裂,其破裂机制为张剪性破坏。(5)综合THM(Thermo-Hydraulic-Mechanics)耦合试验及理论分析,探讨千枚岩隧道THM耦合挤出式大变形机制,提出了“H→M、M→H、T→H、H→T、T→M”未完全THM耦合模式。其中,①“H→M”表示:孔隙水压力升高,导致隧道开挖后的围岩应力、位移,塑性应变增大;②“M→H”表示:围岩应力、位移,塑性应变增大,导致岩体渗透率增大;③“H→T”表示:地下水渗流方向热对流控制围岩内部温度分布;④“T→H”表示:温度升高,导致隧道开挖后最大渗流速度增大;⑤“T→M”表示:温度升高,导致隧道开挖后的应力、位移,塑性应变增大。.本项目从试验角度探讨了THM耦合条件下千枚岩力学行为及其隧道大变形耦合机理,基本完成预定研究目标,这些认识对揭示THM耦合大变形机理有着重要意义。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Deformation and Failure Mechanism of Phyllite under the Effects of THM Coupling and Unloading
THM耦合卸载作用下千枚岩的变形破坏机制
  • DOI:
    10.1007/s11629-012-2286-9
  • 发表时间:
    2012-11
  • 期刊:
    Journal of Mountain Science
  • 影响因子:
    2.5
  • 作者:
    MENG Lubo;LI Tianbin;XU Jin;CHEN Guoqing;MA Hongming;YIN Hongyu
  • 通讯作者:
    YIN Hongyu
strongExperimental study on the permeability of phyllite /strongstrongunder unloading confining pressure and high temperature/strong
卸载围压高温下千枚岩渗透率试验研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    Disaster Advances
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Lubo Meng;Tianbin Li
  • 通讯作者:
    Tianbin Li
Characteristics and mechanisms of large deformation in the Zhegu mountain tunnel on the Sichuan-Tibet highway
川藏公路遮古山隧道大变形特征及机制
  • DOI:
    10.1016/j.tust.2013.03.009
  • 发表时间:
    2013-08-01
  • 期刊:
    TUNNELLING AND UNDERGROUND SPACE TECHNOLOGY
  • 影响因子:
    6.9
  • 作者:
    Meng, Lubo;Li, Tianbin;Li, Yanrong
  • 通讯作者:
    Li, Yanrong
高温作用下围压对页岩力学特性影响的试验研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    煤炭学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    孟陆波;李天斌;徐进;马宏敏;阴红宇
  • 通讯作者:
    阴红宇

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其他文献

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  • 通讯作者:
    方兴

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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

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          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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