基于三维扫描技术的大直径随钻跟管桩基础失效机理研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51678171
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    52.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0807.岩土与基础工程
  • 结题年份:
    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

Employing Drilling with PHC pipe Cased pile (DPC) technique, large-diameter PHC piles can be embedded in moderately and slightly weathered rock with the drilling borehole. Grouting the gap between the PHC pile and borehole forms an environment-friendly pile foundation with no mud emissions. Firstly, this project is devoted to research on the shear deformation and slippage failure mode of the cement paste/ soil interface and their associated factors by indoor model experiments, to establish a nonlinear constitutive relation of cement-soil interactions and shear deformation. Then, we will develop a experimental method to measure the roughness of the paste/ soil interface by 3D pile scanning technology and establish corresponding experimental platform. Finally, according to the geometry model reconstructed by 3D scanning results from field experimental piles and the constitutive relation of cement paste/ soil interface established by indoor model experiments, the relation between the cement paste/ soil interface roughness and the failure mechanism of large-diameter PHC piles with DPC technique is established by 3D fine modeling and simulation analysis of the pile failure mode under different ultimate load, which provides reliable theoretical basis for the design, promotion and application of large-diameter PHC piles with DPC technique, and further expands the scope of PHC piles with high bearing capacity.
嵌入中、微风化岩的大直径随钻跟管桩是利用专用桩机在成孔的同时沉入大直径PHC管桩,桩端到达持力层标高后再桩侧注水泥浆形成的一种无泥浆排放的环保型管桩基础。本项目首先通过室内模型试验,研究大直径随钻跟管桩外壁水泥浆体-土体胶结面的剪切变形、滑移破坏模式及其影响因素,建立水泥浆土体胶结面耦合作用力与剪切变形的非线性本构关系。其次,建立一套通过三维扫描技术测量水泥浆土体胶结面粗糙度分析方法,并搭建相应实验平台。最后,根据现场原位试验桩的三维扫描结果重构胶结面的几何模型和模型试验所建立的胶结面本构关系,通过三维精细化建模仿真分析不同极限荷载作用下,大直径随钻跟管桩的失效破坏模式,从而建立粗糙度因子与大直径随钻跟管桩失效机制的关系。为大直径随钻管桩的设计及其推广与应用提供可靠的理论依据,进一步拓展大直径高承载力PHC管桩的应用范围。

结项摘要

项目以桩侧后注浆随钻跟管桩的失效破坏机理为研究目标,开展了一系列室内外试验、理论及数值模拟研究,深入揭示了管桩-注浆体-土体的接触界面剪切滑移破坏特性。首先,开展了大型桩侧注浆前后的桩-土接触界面剪切试验,并运用三维激光扫描技术构建了精细化的注浆界面精细化三维构造模型;随后,结合桩侧注浆液流动特性、出浆口布置方式、注浆压力变化等影响因素试验分析,建立了各因素下管桩-注浆体-土体的界面粗糙度提取方法与精细化有限计算模型;最后,结合现场原位静载与高应变承载力测试结果,不仅优化了随钻跟管桩的桩侧注浆工艺,还提出了注浆前后桩侧摩阻力的转换关系式与桩基承载力设计计算方法。项目共发表学术论文11篇,其中SCI收录2篇、EI收录3篇;申请相关专利14件,授权专利10件,其中授权发明专利4,授权实用新型专利6件;培养了博士后4名,硕士4名;组织及参加国内外学术会议9次,大会邀请报告3个。相关研究成果已应用于广州市白云区沙亭岗深基坑支护工程,以及珠海格力商业地块上覆深厚淤泥层嵌岩大直径管桩基础工程。本项目完成了计划书的全部考核指标,研究成果为大直径随钻跟管桩的施工工艺、设计方法及工程应用经验提供了重要的技术支持。

项目成果

期刊论文数量(11)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(1)
专利数量(14)
Hybrid Bored Prestressed Concrete Cased Piles: Equipment and Construction Procedures
混合钻孔预应力混凝土套管桩:设备和施工程序
  • DOI:
    10.1061/(asce)co.1943-7862.0001578
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Journal of Construction Engineering and Management-ASCE
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Chen Hang;Hu Hesong;Tang Mengxiong;Yang Xiaosong;Zhu Jianxin
  • 通讯作者:
    Zhu Jianxin
基于三维扫描技术的桩-土注浆界面精细化模型重构与三维有限元数值分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    广州建筑
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘春林;唐孟雄;胡贺松;岳云鹏;侯振坤
  • 通讯作者:
    侯振坤
随钻跟管桩竖向承载性能原位试验与室内物理模拟试验对比研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    岩土力学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    侯振坤;唐孟雄;胡贺松;黎剑华;张树文;徐晓斌;刘春林
  • 通讯作者:
    刘春林
分离式试验模型箱及其加载装置的优化设计分析研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    广州建筑
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    吴声扬;戚玉亮;骆干;王洪兵
  • 通讯作者:
    王洪兵
考虑桩底沉渣的随钻跟管桩竖向承载特性模型试验研究
  • DOI:
    10.1002/ppp3.10427
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    岩土力学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘春林;唐孟雄;胡贺松;岳云鹏;侯振坤;陈航
  • 通讯作者:
    陈航

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其他文献

基于扩孔理论的混凝土钢筋锈胀开裂分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
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    --
  • 作者:
    唐孟雄;陈晓斌;TANG Men-xiong1;CHEN Xiao-bin1;2 (1. Guangzhou Ins;2. School of Civil;Architectural Engineering;C
  • 通讯作者:
    C
基于“卄”字型钢部件连接节点的装配式SRC(墙)构件抗震性能研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
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    --
  • 作者:
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砂土中不同管桩桩型承载性能的对比试验研究
  • DOI:
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
    岩土力学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    唐孟雄;胡贺松;刘春林;岳云鹏;侯振坤;陈航
  • 通讯作者:
    陈航
随钻跟管桩竖向承载性能原位试验与室内物理模拟试验对比研究
  • DOI:
    10.16285/j.rsm.2020.0845
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    岩土力学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    侯振坤;唐孟雄;胡贺松;黎剑华;张树文;徐晓斌;刘春林
  • 通讯作者:
    刘春林
桩端型式对嵌岩随钻跟管桩承载性能的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    岩石力学与工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    唐孟雄;凌造;刘春林;胡贺松
  • 通讯作者:
    胡贺松

其他文献

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唐孟雄的其他基金

基于时变特性的非挤土后注浆管桩承载机理与设计方法
  • 批准号:
    52378332
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 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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