結(jié)構(gòu)性黃土力學(xué)

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(yīng)力.應(yīng)變特性及本構(gòu)模型 5
1.4 黃土工程問題與實踐 10
1.5 黃土力學(xué)研究的發(fā)展趨向 11
1.5.1 黃土的結(jié)構(gòu)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(yīng)力及結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)性演化本構(gòu)模型與漸進破壞分析 20
2.1 黃土的結(jié)構(gòu)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(gòu)度與物理性質(zhì)指標(biāo)之間關(guān)系 27
2.1.3 構(gòu)度與綜合物理特征量之間的關(guān)系 31
2.1.4 構(gòu)度與擾動靈敏度和浸水靈敏度之間的關(guān)系 32
2.1.5 構(gòu)度與剪應(yīng)變、體應(yīng)變之間的關(guān)系 34
2.2 黃土的變形特性及本構(gòu)模型 36
2.2.1 正常固結(jié)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(jié)構(gòu)性黃土的本構(gòu)模型 39
2.3.1 結(jié)構(gòu)性土本構(gòu)模型的發(fā)展 39
2.3.2 濕載條件下黃土的結(jié)構(gòu)性壓縮特性 40
2.3.3 黃土的結(jié)構(gòu)性修正劍橋模型 42
2.3.4 黃土的結(jié)構(gòu)性邊界面本構(gòu)模型 52
2.3.5 三軸剪應(yīng)力.應(yīng)變曲線預(yù)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(zhì)黃土邊坡漸進破壞 59
2.4.3 荷載作用下均質(zhì)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(jié) 70
參考文獻 72
第3章 黃土的濕陷性與本構(gòu)模型及其評價方法 74
3.1 黃土結(jié)構(gòu)壓縮屈服濕陷變形規(guī)律 76
3.1.1 構(gòu)度與壓縮屈服應(yīng)力的關(guān)系 76
3.1.2 孔隙比與壓縮應(yīng)力比的關(guān)系 84
3.1.3 黃土浸水結(jié)構(gòu)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(yīng)力之間的關(guān)系 100
3.2.3 濕陷變形本構(gòu)關(guān)系 101
3.3 非飽和黃土結(jié)構(gòu)性本構(gòu)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(jié)構(gòu)性Barcelona 模型 109
3.3.6 彈塑性本構(gòu)關(guān)系 114
3.3.7 非飽和結(jié)構(gòu)性黃土的濕陷本構(gòu)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(jié)構(gòu)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(rèn)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(yīng)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(jié) 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(gòu)度的關(guān)系 182
4.1.2 結(jié)構(gòu)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(zhǔn)則 186
4.1.4 主應(yīng)力開立方滑動面強度準(zhǔn)則 209
4.1.5 不同結(jié)構(gòu)性黃土的三維應(yīng)力強度變化規(guī)律 224
4.1.6 三維凈應(yīng)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(jié)構(gòu)黃土主動土壓力理論 249
4.2.2 柱狀結(jié)構(gòu)黃土的土壓力模型 252
4.2.3 柱狀結(jié)構(gòu)黃土隧道圍巖壓力 254
4.3 本章小結(jié) 266
參考文獻 268
第5章 非飽和黃土的固結(jié)與蠕變特性及其應(yīng)用 271
5.1 非飽和土固結(jié)理論 271
5.1.1 一維固結(jié)理論 272
5.1.2 二維、三維非飽和土固結(jié)理論 274
5.2 非飽和土等效固結(jié)變形特性與一維固結(jié)變形分析方法 278
5.2.1 等效骨架相與等效流體相應(yīng)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(jié)機理、模型與分析原理 286
5.2.5 附加壓縮應(yīng)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(jié)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(jié)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(jié)構(gòu)性黃土流固耦合固結(jié)理論與濕陷變形分析 308
5.4.1 土結(jié)構(gòu)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(yīng)用 318
5.4.3 數(shù)值計算結(jié)果分析 319
5.5 本章小結(jié) 323
參考文獻 324
第6章 黃土地基工程關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用 326
6.1 濕陷性黃土地基的評價、設(shè)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(shè)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(shù) 331
6.2.1 綜合整治新技術(shù)數(shù)值模擬分析 333
6.2.2 新技術(shù)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(fù)合地基優(yōu)化設(shè)計 347
6.4.1 復(fù)合地基優(yōu)化的原則、基本框架體系 348
6.4.2 復(fù)合地基布樁結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化的新方法 349
6.4.3 室內(nèi)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(nèi)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(fù)合地基固結(jié)解析分析 367
6.5 本章小結(jié) 369
參考文獻 371
第7章 黃土隧道工程關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用 372
7.1 黃土隧道工程地質(zhì)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(yīng)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(jié) 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(shè)計 431
8.1.3 黃土邊坡的坡高、坡比、坡形和安全系數(shù)的關(guān)系 438
8.1.4 原狀結(jié)構(gòu)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(zhì)結(jié)構(gòu)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(jié) 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
彩圖