振动沉管透水混凝土桩施工致堵机理与堵塞效应研究

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基本信息

  • 批准号：
    51778346
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    62.0万
  • 负责人：
    崔新壮
  • 依托单位：
    山东大学
  • 学科分类：
    E0807.岩土与基础工程
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2021-12-31
  • 项目参与者：
    张炯； 郑英杰； 王艺霖； 刘泽群； 张磊； 王忠啸；
  • 关键词：
    桩基地基加固路基

项目摘要

Previous concrete piles(PCP) with high permeability and bearing capacity can not only accelerate the subgrade consolidation rate and reduce the settlement, but also significantly improve the anti-earthquake capacity of subgrade. PCP has broad prospects in application. However, for the installation method of vibrating-sinking tube, PCPs are likely to be clogged, and this can reduce the advantage of PCP. In this study, the laboratory simulation device of the vibrating-sinking tube installation will been developed. Based on tests, theoretical analyses and numerical simulations, the time history of excess pore water pressure in soil around piles caused by installation of PCP will be studied. The physical and chemical mechanisms of the interaction between liquefied soil and previous concrete during previous concrete hardening were interpreted. The soil particles movement and pore clogging process in previous concrete will be studied. The sensitivity analysis about influencing factors of PCP clogging will be conducted. The clogging evaluation method and clogging model will be developed. The influence of clogging on consolidation and earthquake-induced liquefaction of ground will be revealed. Based on researches on material, structure and installation technology, the control technology of PCP clogging induced by vibrating-sinking tube installation method will be proposed. The previous concrete proportion and installaton parameters will be explored to fit different types of deposites. This study can play an important role in improving PCP technology system.
透水混凝土桩兼具强透水性与高承载力于一体，不仅能加快地基固结速率，减小工后沉降，而且能显著提高地基的抗震能力，应用前景广阔。但是作为透水性桩，振动沉管透水混凝土桩在施工期间易发生堵塞，从而降低其性能的发挥。本项目拟研制振动沉管施工室内模拟装置，并结合理论分析和数值模拟等综合手段揭示振动沉管施工引起的桩周土体内超孔隙水压力的长消规律；诠释透水混凝土相变硬化过程中液化土体与透水混凝土相互作用的物理和化学机制，揭示土颗粒在透水混凝土中的运移和孔隙堵塞过程。对透水混凝土桩堵塞的影响因素进行灵敏度分析，建立堵塞评价方法和堵塞模型，揭示桩体不同程度的堵塞对复合地基固结和地基地震液化的影响规律。最终从材料、结构和施工工艺等多个方面提出振动沉管透水混凝土桩施工致堵的控制技术，寻求适合不同地质类型的透水混凝土材料配比和工艺参数。本项目研究对推动透水混凝土桩技术体系的建立具有重要作用。

结项摘要

本项目在透水性混凝土桩复合地基工作机理与关键技术研究（51078222）的研究基础上继续深入研究，提出了振动沉管透水混凝土桩施工致堵机理与堵塞效应研究（51778346）。本项目旨在完善透水混凝土桩复合地基处理技术体系，主要解决实际应用过程中透水混凝土桩施工引起的孔隙堵塞问题，为透水混凝土桩复合地基处理技术的推广应用提供相应的理论和技术支撑。项目通过理论分析、计算机断层扫描技术、室内试验、等比模型试验和数值模拟等方法揭示了振动沉管透水混凝土桩的施工致堵机理；建立了透水混凝土桩防堵塞强化处理方法并提出了成套施工技术；阐明了透水混凝土桩堵塞对地基固结和振动液化的影响规律；完成了透水混凝土孔隙结构建模和颗粒输运数值模拟。最后，从材料选取、结构优化设计和施工工艺参数确定等多方面完善了振动沉管透水混凝土桩防堵塞成套应用技术，并给出了适合不同地质类型的透水混凝土材料配比和工艺参数。透水混凝土桩复合地基处理成套技术实体工程性能优良、成熟度高，应用前景广阔。

项目成果

期刊论文数量（9）
专著数量（0）
科研奖励数量（2）
会议论文数量（0）
专利数量（8）
X-ray CT based clogging analyses of pervious concrete pile by vibrating-sinking tube method
基于X射线CT的振动沉管法透水混凝土桩堵塞分析
  • DOI：
    10.1016/j.conbuildmat.2020.120075
  • 发表时间：
    2020-11
  • 期刊：
    Construction and Building Materials
  • 影响因子：
    7.4
  • 作者：
    Xinzhuang Cui;Xiaoning Zhang;Jipeng Wang;Jiong Zhang;Hui Qi;Jun Li
  • 通讯作者：
    Jun Li
Laboratory investigation of the durability of a new smart geosynthetic material
新型智能土工合成材料耐久性的实验室研究
  • DOI：
    10.1016/j.conbuildmat.2018.02.187
  • 发表时间：
    2018-04-30
  • 期刊：
    CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS
  • 影响因子：
    7.4
  • 作者：
    Li, Jun;Cui, Xin-zhuang;Wang, Yi-lin
  • 通讯作者：
    Wang, Yi-lin
Effect of Temperature on Mechanical Performance and Tensoresistivity of a New Sensor-Enabled Geosynthetic Material
温度对新型传感器土工合成材料机械性能和拉伸电阻率的影响
  • DOI：
    10.1061/(asce)mt.1943-5533.0002698
  • 发表时间：
    2019-06-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF MATERIALS IN CIVIL ENGINEERING
  • 影响因子：
    3.2
  • 作者：
    Cui, Xin-zhuang;Li, Jun;Cui, She-qiang
  • 通讯作者：
    Cui, She-qiang
In situ evaluation and analysis of improvement effects of pervious concrete pile on alluvial silt ground
冲积淤泥地基透水混凝土桩改良效果现场评价与分析
  • DOI：
    10.1080/17486025.2019.1651404
  • 发表时间：
    2019-08
  • 期刊：
    Geomechanics and Geoengineering
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Jin Qing;Cui Xin-Zhuang;Cui She-Qiang;Zhang Jiong;Lian Feng;Wang Xue-Zhi;Wang Yi-Lin
  • 通讯作者：
    Wang Yi-Lin
In Situ Test and Numerical Analysis of Traffic-Load-Induced Cumulative Settlement of Alluvial Silt After Treatment with Burnt Lime
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  • DOI：
    10.1061/(asce)gm.1943-5622.0001571
  • 发表时间：
    2020-02
  • 期刊：
    INTERNATIONAL JOURNAL OF GEOMECHANICS
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Qing Jin;Xin-zhuang Cui;Jun Li;Jun-wei Su;Yi-lin Wang
  • 通讯作者：
    Yi-lin Wang

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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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