黄土湿陷过程中临界浸润面的形成机理及深度数值模型

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    41472267
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    90.0万
  • 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:
    2018
  • 批准年份:
    2014
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2015-01-01 至2018-12-31

项目摘要

Water infiltrating into loess is the process that filtrating surface moves forward. Water infiltrates into the collapse loess and collapse occurs under certain pressure. When it happens, the structure of loess is broken, the gap reduces and permeability decreases, resulting in decline of water infiltrating capability.The air in aeration zone, which is below saturated zone, is leaked out hardly and compressed, so the air pressure increases and thereby the water infiltration is further impeded. Therefore, under a certain depth, water infiltrating capability and infiltrating resistance can reach a balance, the depth of infiltrating surface has a threshold limit value. Under this value, moisture content does't increases obviously and collapse does't occur any more.By applying seepage mechanics, loess mechanics and other intersecting sciences as well as utilizing outside and inside experimental methods, this research studies the change of physical property in seepage and collapse processes, analyzes permeability and change of infiltrating surface, as well as discussing laws in its occurance and development, and calculating critical depth of infiltrating surface.This research is significant for depth selection in the process of dealing with thick collapse loess foundations and soil infiltration in agriculture and hydro engineering.
水浸入湿陷性黄土,在一定压力下发生湿陷,黄土结构被破坏,孔隙减小、渗透性减弱,使水的入渗能力衰减,已发生湿陷的土层起到了隔水层的作用;同时孔隙的减小使土中孔隙间液桥力增大,使得水的入渗进一步受阻,故在一定深度内水的渗透能力与渗透阻力会达到平衡,浸润面停止向深部推进,即浸润面深度存在一临界值,在该深度以下,土的含水率不会明显增大,不会发生湿陷。本项目运用黄土力学与渗流力学等多学科交叉方法,通过野外及室内试验手段,从机理上揭示湿陷过程中的入渗及浸润面发展规律与形面机理,通过室内试验及数值计算方法确定浸润面临界深度。这一研究对大厚度湿陷性黄土的地基处理深度选择,对农业、水利工程中的土壤入渗等均有积极意义。

结项摘要

对于大厚度自重湿陷性黄土,由于其地基处理深度较大,工程造价高,技术上也较困难,所以其地基处理深度的确定一直是黄土力学与工程方面的热点问题,本项目为了通过黄土湿陷过程中临界浸润面的形面形成机理及其深度数值模型的研究,确定大厚度自重湿陷性黄土的地基处理深度,以便工程中能节约造价、缩短工期。通过CT、核磁共振、扫描电镜、压汞试验、比表面积测试、接触角测定、粒度分析等,对黄土的颗粒排队列关系、孔隙大小与分布有了较全面的了解。研究发现黄土中连通性孔隙的数量明显大于非连通性孔隙。对黄土的孔喉半经与水膜厚度进行了测试,确定了重力水及毛细水不能运移的孔径。研制了黄土吸附力试验系统,进行了黄土颗粒的吸附力测试;进行了湿陷性黄土的渗透性试验,进行了不同水头下、以及湿陷前后渗透速度对比、向上向下渗透等的试验,研究发现自重湿陷后的黄土其渗透速度大于天然黄土;进行了毛细水上升试验,进行了黄土现场试坑浸水试验,进一步掌握和认识了黄土的渗透特点,发现了Jurin准则存在的问题,提出了Jurin准则的适用条件,通过毛细水上升试验及黄土结构性试验对该准则进行了改进,通过试验研究及理论分析,对临界浸润面存在的机理进行了阐述,提出了临界浸润面深度的计算方法。自重湿陷量的计算是大厚度湿陷性黄土研究方面的重要课题,本文提出通过变形模量进行黄土的自重湿陷量计算,经与试坑浸水试验结果对比,变形模量法与实测值接近。

项目成果

期刊论文数量(12)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(4)
Characteristics of strength and pore distribution of lime-flyash loess under freeze-thaw cycles and dry-wet cycles
冻融循环和干湿循环下灰粉煤灰黄土的强度和孔隙分布特征
  • DOI:
    10.1007/s12517-017-3313-5
  • 发表时间:
    2017-12-01
  • 期刊:
    ARABIAN JOURNAL OF GEOSCIENCES
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Yan, Changgen;Zhang, Zhiquan;Jing, Yanlin
  • 通讯作者:
    Jing, Yanlin
黄土地区地铁车站地震反应的频域分析及空间效应
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    振动与冲击
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    权登州;王毅红;马蓬渤;井彦林
  • 通讯作者:
    井彦林
非饱和黄土物理力学参数与导热系数关系的研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    煤炭工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    井彦林;王梁鑫;赵文文;林杜军
  • 通讯作者:
    林杜军
黄土场地静力触探参数预测分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    陕西煤炭
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘建维;井彦林;张志权;林杜军
  • 通讯作者:
    林杜军
黄土区地铁车站动力分析中的无限元传输边界
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    西安建科技大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    权登州;王毅红;井彦林;尹尚之;周沈华
  • 通讯作者:
    周沈华

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其他文献

振动台试验中小缩尺比模型材料试验研究
  • DOI:
    10.13204/j.gyjz201612020
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    工业建筑
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    权登州;王毅红;马蓬渤;井彦林;陈苏
  • 通讯作者:
    陈苏
考虑岩体应力的结构面中应力波传播特性分析
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    岩土力学
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    柴少波;周涛;田威;井彦林;史杰辉
  • 通讯作者:
    史杰辉
平面P波在含结构面黏弹性岩体中的传播
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    岩石力学与工程学报
  • 影响因子:
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  • 作者:
    王昊;柴少波;蔚立元;井彦林;周涛
  • 通讯作者:
    周涛

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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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