結構性黃土力學

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 黃土的濕陷性 1
1.2 黃土的強度特性 4
1.3 黃土的應力.應變特性及本構模型 5
1.4 黃土工程問題與實踐 10
1.5 黃土力學研究的發(fā)展趨向 11
1.5.1 黃土的結構性 12
1.5.2 黃土的水敏性與增濕濕陷變形 13
1.5.3 非飽和黃土的水氣運動規(guī)律、有效應力及結構性研究 15
1.5.4 黃土工程的長期穩(wěn)定性問題 17
參考文獻 18
第2章 黃土的結構性演化本構模型與漸進破壞分析 20
2.1 黃土的結構性演化規(guī)律 21
2.1.1 黃土及其重塑土的單軸抗壓強度 21
2.1.2 構度與物理性質指標之間關系 27
2.1.3 構度與綜合物理特征量之間的關系 31
2.1.4 構度與擾動靈敏度和浸水靈敏度之間的關系 32
2.1.5 構度與剪應變、體應變之間的關系 34
2.2 黃土的變形特性及本構模型 36
2.2.1 正常固結土 36
2.2.2 原狀黃土的狀態(tài)面及剪切破壞狀態(tài) 37
2.3 結構性黃土的本構模型 39
2.3.1 結構性土本構模型的發(fā)展 39
2.3.2 濕載條件下黃土的結構性壓縮特性 40
2.3.3 黃土的結構性修正劍橋模型 42
2.3.4 黃土的結構性邊界面本構模型 52
2.3.5 三軸剪應力.應變曲線預測分析 57
2.4 黃土邊坡漸進破壞分析 58
2.4.1 邊坡破壞和穩(wěn)定性研究發(fā)展及其影響因素 58
2.4.2 增濕條件下均質黃土邊坡漸進破壞 59
2.4.3 荷載作用下均質黃土邊坡漸進破壞 65
2.4.4 濕載作用條件下黃土邊坡漸進破壞 68
2.5 本章小結 70
參考文獻 72
第3章 黃土的濕陷性與本構模型及其評價方法 74
3.1 黃土結構壓縮屈服濕陷變形規(guī)律 76
3.1.1 構度與壓縮屈服應力的關系 76
3.1.2 孔隙比與壓縮應力比的關系 84
3.1.3 黃土浸水結構屈服濕陷性評價方法 90
3.1.4 黃土的濕陷起始壓力 93
3.2 黃土的三軸壓縮濕陷變形規(guī)律 93
3.2.1 黃土的三軸濕陷、濕剪變形規(guī)律 94
3.2.2 濕陷變形量與應力之間的關系 100
3.2.3 濕陷變形本構關系 101
3.3 非飽和黃土結構性本構模型 103
3.3.1 非飽和黃土的抗剪強度 104
3.3.2 非飽和黃土的吸力增大收縮特性 105
3.3.3 非飽和Q3 黃土的土-水特征曲線 106
3.3.4 剪切作用下廣義土-水特征曲線 108
3.3.5 修正結構性Barcelona 模型 109
3.3.6 彈塑性本構關系 114
3.3.7 非飽和結構性黃土的濕陷本構模型 117
3.4 大厚度自重濕陷性黃土的濕陷變形特性 119
3.4.1 大厚度濕陷性黃土自重濕陷變形量修正值的研究 121
3.4.2 典型場地黃土濕陷性、自重濕陷變形與地層結構分布特征的分析 126
3.4.3 大厚度濕陷性黃土場地濕陷變形特征 143
3.5 大厚度濕陷性黃土地層的現(xiàn)場砂井浸水試驗 144
3.5.1 砂井浸水試驗概況 145
3.5.2 砂井地層濕陷變形特性 150
3.5.3 大厚度濕陷性黃土地層的砂井浸水濕陷變形認識 161
3.6 黃土隧道地基濕陷變形分析 162
3.6.1 黃土隧道地基的濕陷壓縮應力計算方法 163
3.6.2 黃土隧道地基的濕陷變形評價 167
3.6.3 隧道地基的濕陷等級 174
3.6.4 隧道地基的處理方法 177
3.7 本章小結 178
參考文獻 179
第4章 黃土的強度理論與土壓力理論 181
4.1 黃土的強度理論 182
4.1.1 黃土的強度與構度的關系 182
4.1.2 結構性黃土的Mohr-Coulomb 強度理論 186
4.1.3 土的剪切空間滑動面與黃土的強度準則 186
4.1.4 主應力開立方滑動面強度準則 209
4.1.5 不同結構性黃土的三維應力強度變化規(guī)律 224
4.1.6 三維凈應力強度變化規(guī)律 230
4.1.7 黃土的橫觀各向同性強度變化規(guī)律 240
4.2 土壓力理論 249
4.2.1 柱狀結構黃土主動土壓力理論 249
4.2.2 柱狀結構黃土的土壓力模型 252
4.2.3 柱狀結構黃土隧道圍巖壓力 254
4.3 本章小結 266
參考文獻 268
第5章 非飽和黃土的固結與蠕變特性及其應用 271
5.1 非飽和土固結理論 271
5.1.1 一維固結理論 272
5.1.2 二維、三維非飽和土固結理論 274
5.2 非飽和土等效固結變形特性與一維固結變形分析方法 278
5.2.1 等效骨架相與等效流體相應力 279
5.2.2 等效骨架相壓縮變形特性 282
5.2.3 等效流體相滲透規(guī)律 285
5.2.4 非飽和土固結機理、模型與分析原理 286
5.2.5 附加壓縮應力下非飽和土壓縮變形計算分析 289
5.3 非飽和土等效固結蠕變特性研究 290
5.3.1 試驗基本情況 291
5.3.2 非飽和重塑黃土等效固結特性分析 293
5.3.3 非飽和重塑黃土的壓縮蠕變特性分析 300
5.3.4 修正蠕變模型驗證 307
5.4 非飽和結構性黃土流固耦合固結理論與濕陷變形分析 308
5.4.1 土結構損傷的彈塑性流固耦合模型 309
5.4.2 有限元程序基本框架及算例應用 318
5.4.3 數(shù)值計算結果分析 319
5.5 本章小結 323
參考文獻 324
第6章 黃土地基工程關鍵技術及其應用 326
6.1 濕陷性黃土地基的評價、設計及處理 326
6.1.1 濕陷性黃土地基的評價 326
6.1.2 濕陷性黃土地基的設計 327
6.1.3 濕陷性黃土地基的處理 328
6.2 深厚濕陷性黃土地基綜合整治技術 331
6.2.1 綜合整治新技術數(shù)值模擬分析 333
6.2.2 新技術現(xiàn)場試驗與效果分析 339
6.3 濕陷性黃土地基中的樁與負摩擦問題 343
6.4 黃土復合地基優(yōu)化設計 347
6.4.1 復合地基優(yōu)化的原則、基本框架體系 348
6.4.2 復合地基布樁結構拓撲優(yōu)化的新方法 349
6.4.3 室內模型試驗和數(shù)值分析 353
6.4.4 碎石樁淺層加固效果的室內模型試驗 360
6.4.5 加筋碎石樁加固的效果分析 362
6.4.6 組合型樁式復合地基固結解析分析 367
6.5 本章小結 369
參考文獻 371
第7章 黃土隧道工程關鍵技術及其應用 372
7.1 黃土隧道工程地質條件及施工支護 372
7.1.1 黃土地貌類型 372
7.1.2 黃土隧道圍巖分級 373
7.1.3 黃土隧道開挖施工方法 374
7.1.4 初期支護 376
7.2 濕陷性黃土隧道工程特性 378
7.2.1 濕陷性黃土隧道圍巖特性 378
7.2.2 濕陷性黃土隧道地基卸載應力 380
7.2.3 濕陷性黃土隧道圍巖壓力 383
7.3 濕陷性黃土隧道的環(huán)境條件 387
7.3.1 濕陷性黃土隧道的巖土環(huán)境條件 387
7.3.2 濕陷性黃土隧道的浸水環(huán)境條件 389
7.3.3 濕陷性黃土隧道的環(huán)境分級 391
7.4 黃土隧道地表降雨、灌溉對隧道的影響分析 392
7.4.1 降雨和灌溉入滲條件及分析方法 392
7.4.2 隧道圍巖濕度變化分析 395
7.4.3 隧道圍巖增濕沉降變形分析 398
7.5 大厚度濕陷性黃土隧道浸水試驗變形特性 401
7.5.1 試驗場地條件 402
7.5.2 試驗方案及過程概況 403
7.5.3 黃土隧道浸水濕陷工程特性 410
7.6 本章小結 425
參考文獻 426
第8章 黃土邊坡穩(wěn)定性與滑坡 428
8.1 黃土邊坡穩(wěn)定性特征與影響因素 429
8.1.1 黃土邊坡的穩(wěn)定性特征 429
8.1.2 黃土邊坡的分析設計 431
8.1.3 黃土邊坡的坡高、坡比、坡形和安全系數(shù)的關系 438
8.1.4 原狀結構黃土邊坡的增穩(wěn)措施 441
8.2 黃土滑坡誘因與防治 443
8.2.1 黃土滑坡的地質結構類型 443
8.2.2 黃土滑坡的誘因 443
8.2.3 黃土滑坡的形成機制 444
8.2.4 防治措施 445
8.2.5 治理工程實例 446
8.3 本章小結 447
參考文獻 448
附錄A 部分名詞中英文對照表 449
附錄B 英文縮寫對照表 454
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