水-热耦合作用下压实黏性土干缩裂隙发育过程及理论模型研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    41902271
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    24.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    D0214.工程地质学
  • 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 engineering practice, desiccation cracking always develops in compacted clayey soils under atmospheric environment. Cracks may have a negative influence on soil properties and then cause a series of engineering geology and environmental geology problems. In this project, a compacted clayey soil is selected as the typical test material. In order to understand coupled effects of relative humidity and temperature on desiccation cracking, both the laboratory test and the in-situ test will be conducted. The following subjects will be systematically investigated: evaporation, volumetric behavior, desiccation cracking and tensile failure. With combination of microstructural analysis, the evaporation-shrinkage-cracking interaction mechanism under hydro-thermal loading will be revealed. On this basis, thermal effects on water retention characteristic of the clayey soil will be further investigated. Moreover, with combination of unsaturated soil mechanics and theory of probability, a new cracking constitutive model and a prediction model of geometric characteristics of cracks considering the effects of hydro-thermal loading and soil microstructure will be proposed. The achievement of this project will provide scientific guidance for directing drought resisting and disaster reduction in engineering geology field.
工程中的压实黏性土在气候作用下很容易发生干缩开裂现象,导致土体工程性质显著弱化,并诱发各种工程地质问题和环境地质问题。本项目以压实黏性土作为研究对象,分别开展室内试验和原位试验,重点考虑气候作用下的水-热耦合因素,围绕干缩裂隙发育过程及理论模型这一中心课题,针对压实黏性土的蒸发失水特性、体积变形响应、裂隙演化规律及张拉破坏行为开展系统研究,结合微观结构分析,阐明压实黏性土在水-热耦合条件下的蒸发-收缩-开裂互馈过程及机理。在此基础上,进一步探讨压实黏性土持水特性的温度效应,并结合非饱和土力学理论和概率理论,构建考虑水-热耦合效应和土体微观结构影响的干缩开裂本构模型和裂隙网络几何形态预测模型,以期使本项目研究成果为工程地质抗旱减灾提供指导。

结项摘要

受全球气候变化的影响,极端干旱、高温热浪等极端气候事件频繁发生。压实黏性土是一种重要工程材料,在气候作用下很容易发生干缩开裂现象。裂隙的发育会严重破坏土体整体性,显著弱化土体工程性质,进而导致各种工程地质问题。本项目以压实黏性土作为研究对象,分别开展室内试验和原位试验,重点考虑气候作用下的水-热耦合因素,围绕干缩裂隙发育过程及理论模型这一中心课题,针对压实黏性土的蒸发失水特性、体积变形响应、裂隙演化规律及张拉破坏行为开展系统研究,结合微观结构分析,阐明压实黏性土在水-热耦合条件下的蒸发-收缩-开裂互馈过程及机理,并进一步构建黏性土干缩开裂的模型。累计发表SCI论文14篇、EI论文2篇,申请发明专利1项。研究成果为工程地质抗旱减灾提供指导。

项目成果

期刊论文数量(16)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
Drought-Induced Soil Desiccation Cracking Behavior With Consideration of Basal Friction and Layer Thickness
考虑基底摩擦力和层厚度的干旱引起的土壤干燥开裂行为
  • DOI:
    10.1029/2019wr026948
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    WATER RESOURCES RESEARCH
  • 影响因子:
    5.4
  • 作者:
    Zeng Hao;Tang Chao-Sheng;Cheng Qing;Zhu Cheng;Yin Li-Yang;Shi Bin
  • 通讯作者:
    Shi Bin
Desiccation cracking of soil subjected to different environmental relative humidity conditions
不同环境相对湿度条件下土壤的干裂
  • DOI:
    10.1016/j.enggeo.2022.106536
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Engineering Geology
  • 影响因子:
    7.4
  • 作者:
    Hao Zeng;Chao-Sheng Tang;Cheng Zhu;Farshid Vahedifard;Qing Cheng;Bin Shi
  • 通讯作者:
    Bin Shi
Effects of microstructure on desiccation cracking of a compacted soil
微结构对压实土干燥开裂的影响
  • DOI:
    10.1016/j.enggeo.2019.105418
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    ENGINEERING GEOLOGY
  • 影响因子:
    7.4
  • 作者:
    Cheng Qing;Tang Chao-Sheng;Zeng Hao;Zhu Cheng;An Ni;Shi Bin
  • 通讯作者:
    Shi Bin
基于红外热成像技术的土体水分蒸发过程研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    岩土工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    林宗泽;唐朝生;曾浩;程青;田本刚;施斌
  • 通讯作者:
    施斌
土体干缩开裂过程的边界效应试验与离散元模拟
  • DOI:
    10.11779/cjge202002019
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    岩土工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    林朱元;唐朝生;曾浩;王怡舒;程青;施斌
  • 通讯作者:
    施斌

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其他文献

一例携带PCNT基因复合杂合新突变的MOPDⅡ男孩病例报道及文献复习
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基于微生物诱导碳酸钙沉积技术的黏性土水稳性改良
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  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
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    2016
  • 期刊:
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  • 影响因子:
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  • 作者:
    李娟;王剑;丁宇;程青;李辛;王秀敏;沈亦平;沈永年
  • 通讯作者:
    沈永年

其他文献

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程青的其他基金

大气-植被共同作用下土体干缩裂隙的发育与演化机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    60 万元
  • 项目类别:

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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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