地面堆载下既有盾构隧道韧性评估和注浆加固机理研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    52008263
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    16.0万
  • 负责人：
    朱旻
  • 依托单位：
    深圳大学
  • 学科分类：
    E0808.地下与隧道工程
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2020
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2021-01-01 至2022-12-31

项目摘要

In recent years, the engineering cases of deformation-induced structural diseases of existing shield tunnels under surcharge have increased, which become major threats to the safe operation of urban subway. Grouting method offers an effective way to reduce the tunnel deformation and ensure the structural safety. However, the deformation mechanism of shield tunnel during the grouting process is not fully understood, which makes it difficult to determine the reinforcement time and ensure the grouting effect. In this project, the resilience evaluation and grouting mechanism of existing shield tunnel under surcharge are systematically studied by numerical simulation, model test and analysis of field measurements. Through the establishment of both the transverse and longitudinal resilience indexes of the shield tunnel, the development of the tunnel structural performance under surcharge and unloading is studied. Model test and refined numerical analysis are conducted to study the development of the horizontal convergence and longitudinal segment dislocation of the shield tunnel during the grouting process, and then the grouting effect on the tunnel resilience is comprehensively evaluated. The theories of structural safety evaluation and grouting reinforcement of existing shield tunnel are established, which can provide theoretical support for the scientific determination of reinforcement time and the rational design of grouting scheme.
近年来，既有盾构隧道受地面堆载影响产生较大结构变形，进而诱发结构病害的工程案例逐渐增多，严重威胁城市地铁的运营安全。注浆加固法能够有效减小已发生的隧道变形，保证隧道结构安全。目前针对注浆过程中盾构隧道的受力变形机理的理论研究不够充分，导致注浆加固时机难以确定，注浆效果无法得到可靠保证。本项目拟通过数值分析、模型试验和现场实测分析等方法，对地面堆载下既有盾构隧道韧性评估和注浆加固机理开展系统研究。通过建立盾构隧道横、纵向韧性评价指标，研究地面堆卸载下隧道结构性能的衰变和恢复机制；采用模型试验和精细化数值分析相结合的方式，研究注浆过程中盾构隧道水平收敛和纵向管片错台的变化规律，并综合评估注浆法对盾构隧道韧性的提升效果。通过上述研究建立盾构隧道结构安全评价和注浆加固理论体系，可为加固时机的科学选择和注浆加固方案的合理设计提供理论支撑。

结项摘要

本项目以深圳市地下空间开发过程中运营盾构隧道保护问题为背景，针对地面堆载下盾构隧道结构韧性评估和加固修复难题，通过一系列理论、数值仿真、现场实测和模型试验研究，取得了以下成果：提出了考虑历史最大变形影响的隧道衬砌性能指标，并通过三维精细化数值仿真，揭示了地面堆卸载作用下隧道结构响应特征和韧性演化规律；提出了基于自钻式旁压试验的花岗岩残积土本构参数反演方法，建立了隧道纵向变形数值仿真模型，结合自动化全站仪、三维激光扫描和高清摄影等现场实测数据，阐明了隧道在纵向不均匀位移下的病害演化机理；开展了盾构隧道注浆加固模型试验研究，研究了注浆作用下隧道结构内力与变形演化规律，并通过参数化分析，探明了不同注浆顺序对隧道纠偏效果的影响规律，优化了注浆施工顺序。本项目的研究成果可为城市运营地铁隧道韧性评估、安全预警和加固修复提供理论基础和技术支撑，

项目成果

期刊论文数量（9）
专著数量（0）
科研奖励数量（1）
会议论文数量（0）
专利数量（1）
Influence of Grouting Sequence on the Correction Effect of Horizontal Tunnel Displacement by Grouting in Granite Residual Soil
注浆顺序对花岗岩残积土注浆修正隧道水平位移效果的影响
  • DOI：
    10.3390/buildings12101655
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    Buildings
  • 影响因子：
    3.8
  • 作者：
    Min Zhu;Changqing Xia;Dengwei Chen;Wei Chen;Kun Hao;Xiangsheng Chen
  • 通讯作者：
    Xiangsheng Chen
考虑多次扰动影响的盾构隧道结构韧性评估方法及其应用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    岩土工程学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    林星涛;陈湘生;苏栋;朱旻;韩凯航;陈仁朋
  • 通讯作者：
    陈仁朋
Influence of Lateral Multistage Unloading Intensity on Mechanical Properties of Reconstituted Coastal Soils Containing Silty Particles
横向多级卸荷强度对含粉质颗粒滨海重构土力学性能的影响
  • DOI：
    10.3390/app12073651
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    Applied Sciences
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Changqing Xia;Fanli Meng;Min Zhu;Yan Tang;Chengyuan Lu
  • 通讯作者：
    Chengyuan Lu
Correction of Excessive Shield Tunnel Displacement by Grouting: a Case Study of the Shenzhen Metro Line
盾构隧道过大位移注浆矫正——以深圳地铁一号线为例
  • DOI：
    10.1007/s11204-022-09813-8
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    Soil Mechanics and Foundation Engineering
  • 影响因子：
    0.8
  • 作者：
    S. Liu;M. Zhu;X. Gong;X. Gan;J. Yan
  • 通讯作者：
    J. Yan
机器视觉技术在地下交通枢纽施工变形监测中的应用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    铁道科学与工程学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈登伟;郭双喜;朱旻;洪成雨;杨锦程
  • 通讯作者：
    杨锦程

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其他文献

中国传统文化与城市规划之结合——以孔孟文化轴概念规划为例
  • DOI：
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  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    中国名城
  • 影响因子：
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  • 作者：
    孔利;蒋琛;朱旻;李少星
  • 通讯作者：
    李少星
基于假想柔顺控制的可穿戴型膝关节机器人的运动控制
  • DOI：
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  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    仪表技术与传感器
  • 影响因子：
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  • 作者：
    张强;陈峰;朱旻;葛运建
  • 通讯作者：
    葛运建
蓝牙无线表面肌电采集系统设计及应用
  • DOI：
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  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    仪表技术
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  • 作者：
    邱萍;朱旻;双丰
  • 通讯作者：
    双丰
基于元学习和叠加法的双层支持向量机算法
  • DOI：
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  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    模式识别与人工智能
  • 影响因子：
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  • 作者：
    朱旻;李雪玲;李效来;葛运建
  • 通讯作者：
    葛运建
一种同步检测刺激力与表面肌电信号的新型装置
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    仪表技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    周树亮;王慧;葛运建;朱旻
  • 通讯作者：
    朱旻

其他文献

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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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