爆破振动作用下饱水岩屑夹泥型结构面强度劣化规律

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    41807265
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    26.0万
  • 负责人：
    蒋楠
  • 依托单位：
    中国地质大学（武汉）
  • 学科分类：
    D0705.工程地质环境与灾害
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

The weak structural plane is an important factor to control the stability of the rock mass in the slope. In the rainy season and the snow-melt period in the spring, the stability of the slope contain weak structural plane is vulnerable to the disturbance of blasting vibration. This project is aimed at rock slope controlled by weak structural plane under the influence of blasting vibration, and the common detritus-mud-type weak structural plane in rock slopes is selected as the study object. Firstly, the shear strength properties and the characteristics of the filling composition of the weak structural plane under saturated water conditions will be studied. Combining with numerical simulation and blasting vibration test, the static load and blasting dynamic load characteristics of the weak structural plane of the saturated state slope will be analyzed. Then, by simulating the blasting vibration load of the indoor vibration table, the shear strength deterioration of the saturated weak structure plane under different single strength and repeated blasting vibration loads will be studied. Combined with the theoretical analysis, the theoretical model for the shear strength deterioration of the weak structural plane under the blast vibration load will be established. Finally, based on studying the numerical calculation method of dynamic stability of rock slope under blasting vibration, the stability prediction of rock slope controlled by saturated weak structure plane under blasting vibration will be realized. The research results have important theoretical significance for enriching the methods of slope stability prediction and evaluation, and have important practical significance for guiding the development of slope engineering geological disaster prevention and blasting safety control technologies.
软弱结构面是控制边坡岩体稳定性的重要因素，雨季及春季融雪期边坡饱水状态软弱结构面在爆破振动扰动作用下极易发生滑移失稳。本项目针对爆破振动影响下受软弱结构面控制的岩质边坡工程，以岩质边坡中常见的岩屑夹泥型软弱结构面为研究对象，分析饱水状态下软弱结构面(剪切)强度特性及充填物组成特征；结合数值模拟计算及爆破振动测试，研究饱水状态边坡软弱结构面静力荷载及爆破动力荷载特征；通过室内振动台模拟爆破振动荷载，研究单次不同强度及反复多次爆破振动荷载作用下饱水软弱结构面(剪切)强度劣化规律；结合理论分析，建立爆破振动荷载作用下软弱结构面(剪切)强度劣化理论模型，研究爆破振动作用下岩质边坡动力稳定性数值计算方法，实现爆破振动作用下受饱水软弱结构面控制的岩质边坡稳定性预测。研究成果对于丰富边坡稳定性预测和评价方法具有重要的理论意义，对于指导边坡工程地质灾害的预防及爆破安全控制等技术的发展具有重要的实际意义。

结项摘要

软弱结构面是控制边坡岩体稳定性的重要因素，雨季及春季融雪期边坡饱水状态软弱结构面在爆破振动扰动作用下极易发生滑移失稳。本项目针对爆破振动影响下受软弱结构面控制的岩质边坡工程，以岩质边坡中常见软弱结构面为研究对象，分析饱水状态下软弱结构面(剪切)强度特性及充填物组成特征；结合数值模拟计算及爆破振动测试，研究饱水状态边坡软弱结构面静力荷载及爆破动力荷载特征；考虑实际工程中边坡软弱结构面所受动-静荷载耦合作用的影响，自主开发改装研制了爆破振动荷载作用后无扰动剪切试验仪；基于典型岩质边坡爆破振动荷载特征试验模拟，研究单次不同强度及反复多次爆破振动荷载作用下饱水软弱结构面(剪切)强度劣化规律；结合理论分析，建立爆破振动荷载作用下软弱结构面(剪切)强度劣化理论模型，实现爆破振动作用下受饱水软弱结构面控制的岩质边坡稳定性预测。.研究结果表明：①为准确预测受软弱结构面控制的岩质边坡爆破振动安全稳定性，需对边坡主控软弱结构面类型（岩块岩屑型、岩屑夹泥型、泥夹岩屑型、泥型）予以准确界定及评价；②当爆破振动超过某一强度时，存在一次“附加动荷载”作用造成边坡岩体动力失稳现象，此时爆破扰动产生的惯性力作用使得软弱结构面强度失效或强烈退化的同时导致边坡岩体抗滑力小于下滑力，进而诱发边坡岩体动力失稳；③当爆破振动荷载小于某一强度时，则存在反复爆破振动“弱化”作用造成边坡岩体动力失稳现象，此种情况下爆破振动荷载的反复作用下会导致结构面抗剪强度参数不断降低，从而导致边坡岩体累积损伤渐近破坏，此现象是当前矿山控制爆破工程中边坡失稳的主要表征形式。.本项目相关研究成果提出了爆破振动作用下受饱水软弱结构面控制的岩质边坡稳定性试验预测方法，揭示了雨水影响下受软弱结构面控制边坡工程爆破振动作用失稳机理，对于解决边坡爆破工程安全生产问题，指导边坡工程地质灾害的预防及爆破安全控制等技术的发展具有重要的实际意义和工程应用价值。

项目成果

期刊论文数量（44）
专著数量（0）
科研奖励数量（1）
会议论文数量（0）
专利数量（3）
Dynamic behavior and failure of buried gas pipeline considering the pipe connection form subjected to blasting seismic waves
考虑管道连接形式的埋地燃气管道在爆破地震波作用下的动力行为与破坏
  • DOI：
    10.1016/j.tws.2021.108495
  • 发表时间：
    2022-01
  • 期刊：
    Thin-Walled Structures
  • 影响因子：
    6.4
  • 作者：
    Zhao Ke;Jiang Nan;Zhou Chuanbo;Li Haibo;Cai Zhongwei;Zhu Bin
  • 通讯作者：
    Zhu Bin
下穿燃气管道爆破振动效应现场试验研究
  • DOI：
    10.13722/j.cnki.jrme.2019.0183
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    岩石力学与工程学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    朱斌;蒋楠;贾永胜;周传波;罗学东;吴廷尧
  • 通讯作者：
    吴廷尧
Characteristics of shock load and initial stress unloading in blasting of compressed brittle medium
压缩脆性介质爆破冲击载荷及初始应力卸载特性
  • DOI：
    10.13465/j.cnki.jvs.2019.24.036
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Journal of Vibration and Shock
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Yao Yingkang;Sun Jinshan;Jia Yongsheng;Wu Liang;Ni Mingliang;Ming Sheng;Chen Yang
  • 通讯作者：
    Chen Yang
An innovative test equipment with rate-dependence in interface damage and its operation under cyclic loading
界面损伤具有速率依赖性的创新测试设备及其在循环负载下的运行
  • DOI：
    10.1063/5.0056150
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    Review of Scientific Instruments
  • 影响因子：
    1.6
  • 作者：
    Wu Tingyao;Jiang Nan;Zhou Chuanbo;Luo Xuedong;Li Haibo;Chang Xiong
  • 通讯作者：
    Chang Xiong
承插式混凝土管道爆破振动动力响应尺寸效应研究
  • DOI：
    10.16385/j.cnki.issn.1004-4523.2021.05.010
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    振动工程学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    黄一文;蒋楠;周传波;罗学东;姚颖康;夏宇磬
  • 通讯作者：
    夏宇磬

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其他文献

基于文化线路内涵的大运河扬州段产业经济类遗产认定与评估
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    蒋楠
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    熊世为
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  • 作者：
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    卓业鸿
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  • 发表时间：
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  • 发表时间：
    2021
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  • 作者：
    蒋楠
  • 通讯作者：
    蒋楠

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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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