结构性黄土力学

目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 黄土的湿陷性 1
1.2 黄土的强度特性 4
1.3 黄土的应力.应变特性及本构模型 5
1.4 黄土工程问题与实践 10
1.5 黄土力学研究的发展趋向 11
1.5.1 黄土的结构性 12
1.5.2 黄土的水敏性与增湿湿陷变形 13
1.5.3 非饱和黄土的水气运动规律、有效应力及结构性研究 15
1.5.4 黄土工程的长期稳定性问题 17
参考文献 18
第2章 黄土的结构性演化本构模型与渐进破坏分析 20
2.1 黄土的结构性演化规律 21
2.1.1 黄土及其重塑土的单轴抗压强度 21
2.1.2 构度与物理性质指标之间关系 27
2.1.3 构度与综合物理特征量之间的关系 31
2.1.4 构度与扰动灵敏度和浸水灵敏度之间的关系 32
2.1.5 构度与剪应变、体应变之间的关系 34
2.2 黄土的变形特性及本构模型 36
2.2.1 正常固结土 36
2.2.2 原状黄土的状态面及剪切破坏状态 37
2.3 结构性黄土的本构模型 39
2.3.1 结构性土本构模型的发展 39
2.3.2 湿载条件下黄土的结构性压缩特性 40
2.3.3 黄土的结构性修正剑桥模型 42
2.3.4 黄土的结构性边界面本构模型 52
2.3.5 三轴剪应力.应变曲线预测分析 57
2.4 黄土边坡渐进破坏分析 58
2.4.1 边坡破坏和稳定性研究发展及其影响因素 58
2.4.2 增湿条件下均质黄土边坡渐进破坏 59
2.4.3 荷载作用下均质黄土边坡渐进破坏 65
2.4.4 湿载作用条件下黄土边坡渐进破坏 68
2.5 本章小结 70
参考文献 72
第3章 黄土的湿陷性与本构模型及其评价方法 74
3.1 黄土结构压缩屈服湿陷变形规律 76
3.1.1 构度与压缩屈服应力的关系 76
3.1.2 孔隙比与压缩应力比的关系 84
3.1.3 黄土浸水结构屈服湿陷性评价方法 90
3.1.4 黄土的湿陷起始压力 93
3.2 黄土的三轴压缩湿陷变形规律 93
3.2.1 黄土的三轴湿陷、湿剪变形规律 94
3.2.2 湿陷变形量与应力之间的关系 100
3.2.3 湿陷变形本构关系 101
3.3 非饱和黄土结构性本构模型 103
3.3.1 非饱和黄土的抗剪强度 104
3.3.2 非饱和黄土的吸力增大收缩特性 105
3.3.3 非饱和Q3 黄土的土-水特征曲线 106
3.3.4 剪切作用下广义土-水特征曲线 108
3.3.5 修正结构性Barcelona 模型 109
3.3.6 弹塑性本构关系 114
3.3.7 非饱和结构性黄土的湿陷本构模型 117
3.4 大厚度自重湿陷性黄土的湿陷变形特性 119
3.4.1 大厚度湿陷性黄土自重湿陷变形量修正值的研究 121
3.4.2 典型场地黄土湿陷性、自重湿陷变形与地层结构分布特征的分析 126
3.4.3 大厚度湿陷性黄土场地湿陷变形特征 143
3.5 大厚度湿陷性黄土地层的现场砂井浸水试验 144
3.5.1 砂井浸水试验概况 145
3.5.2 砂井地层湿陷变形特性 150
3.5.3 大厚度湿陷性黄土地层的砂井浸水湿陷变形认识 161
3.6 黄土隧道地基湿陷变形分析 162
3.6.1 黄土隧道地基的湿陷压缩应力计算方法 163
3.6.2 黄土隧道地基的湿陷变形评价 167
3.6.3 隧道地基的湿陷等级 174
3.6.4 隧道地基的处理方法 177
3.7 本章小结 178
参考文献 179
第4章 黄土的强度理论与土压力理论 181
4.1 黄土的强度理论 182
4.1.1 黄土的强度与构度的关系 182
4.1.2 结构性黄土的Mohr-Coulomb 强度理论 186
4.1.3 土的剪切空间滑动面与黄土的强度准则 186
4.1.4 主应力开立方滑动面强度准则 209
4.1.5 不同结构性黄土的三维应力强度变化规律 224
4.1.6 三维净应力强度变化规律 230
4.1.7 黄土的横观各向同性强度变化规律 240
4.2 土压力理论 249
4.2.1 柱状结构黄土主动土压力理论 249
4.2.2 柱状结构黄土的土压力模型 252
4.2.3 柱状结构黄土隧道围岩压力 254
4.3 本章小结 266
参考文献 268
第5章 非饱和黄土的固结与蠕变特性及其应用 271
5.1 非饱和土固结理论 271
5.1.1 一维固结理论 272
5.1.2 二维、三维非饱和土固结理论 274
5.2 非饱和土等效固结变形特性与一维固结变形分析方法 278
5.2.1 等效骨架相与等效流体相应力 279
5.2.2 等效骨架相压缩变形特性 282
5.2.3 等效流体相渗透规律 285
5.2.4 非饱和土固结机理、模型与分析原理 286
5.2.5 附加压缩应力下非饱和土压缩变形计算分析 289
5.3 非饱和土等效固结蠕变特性研究 290
5.3.1 试验基本情况 291
5.3.2 非饱和重塑黄土等效固结特性分析 293
5.3.3 非饱和重塑黄土的压缩蠕变特性分析 300
5.3.4 修正蠕变模型验证 307
5.4 非饱和结构性黄土流固耦合固结理论与湿陷变形分析 308
5.4.1 土结构损伤的弹塑性流固耦合模型 309
5.4.2 有限元程序基本框架及算例应用 318
5.4.3 数值计算结果分析 319
5.5 本章小结 323
参考文献 324
第6章 黄土地基工程关键技术及其应用 326
6.1 湿陷性黄土地基的评价、设计及处理 326
6.1.1 湿陷性黄土地基的评价 326
6.1.2 湿陷性黄土地基的设计 327
6.1.3 湿陷性黄土地基的处理 328
6.2 深厚湿陷性黄土地基综合整治技术 331
6.2.1 综合整治新技术数值模拟分析 333
6.2.2 新技术现场试验与效果分析 339
6.3 湿陷性黄土地基中的桩与负摩擦问题 343
6.4 黄土复合地基优化设计 347
6.4.1 复合地基优化的原则、基本框架体系 348
6.4.2 复合地基布桩结构拓扑优化的新方法 349
6.4.3 室内模型试验和数值分析 353
6.4.4 碎石桩浅层加固效果的室内模型试验 360
6.4.5 加筋碎石桩加固的效果分析 362
6.4.6 组合型桩式复合地基固结解析分析 367
6.5 本章小结 369
参考文献 371
第7章 黄土隧道工程关键技术及其应用 372
7.1 黄土隧道工程地质条件及施工支护 372
7.1.1 黄土地貌类型 372
7.1.2 黄土隧道围岩分级 373
7.1.3 黄土隧道开挖施工方法 374
7.1.4 初期支护 376
7.2 湿陷性黄土隧道工程特性 378
7.2.1 湿陷性黄土隧道围岩特性 378
7.2.2 湿陷性黄土隧道地基卸载应力 380
7.2.3 湿陷性黄土隧道围岩压力 383
7.3 湿陷性黄土隧道的环境条件 387
7.3.1 湿陷性黄土隧道的岩土环境条件 387
7.3.2 湿陷性黄土隧道的浸水环境条件 389
7.3.3 湿陷性黄土隧道的环境分级 391
7.4 黄土隧道地表降雨、灌溉对隧道的影响分析 392
7.4.1 降雨和灌溉入渗条件及分析方法 392
7.4.2 隧道围岩湿度变化分析 395
7.4.3 隧道围岩增湿沉降变形分析 398
7.5 大厚度湿陷性黄土隧道浸水试验变形特性 401
7.5.1 试验场地条件 402
7.5.2 试验方案及过程概况 403
7.5.3 黄土隧道浸水湿陷工程特性 410
7.6 本章小结 425
参考文献 426
第8章 黄土边坡稳定性与滑坡 428
8.1 黄土边坡稳定性特征与影响因素 429
8.1.1 黄土边坡的稳定性特征 429
8.1.2 黄土边坡的分析设计 431
8.1.3 黄土边坡的坡高、坡比、坡形和安全系数的关系 438
8.1.4 原状结构黄土边坡的增稳措施 441
8.2 黄土滑坡诱因与防治 443
8.2.1 黄土滑坡的地质结构类型 443
8.2.2 黄土滑坡的诱因 443
8.2.3 黄土滑坡的形成机制 444
8.2.4 防治措施 445
8.2.5 治理工程实例 446
8.3 本章小结 447
参考文献 448
附录A 部分名词中英文对照表 449
附录B 英文缩写对照表 454
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