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季凍土力學(xué)特性及工程測試分析(精) 版權(quán)信息
- ISBN：9787030713957
- 條形碼：9787030713957 ; 978-7-03-071395-7
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
季凍土力學(xué)特性及工程測試分析(精) 本書特色
本書可為從事季凍土研究的科學(xué)工作者，以及季凍土工程咨詢、設(shè)計、施工和維護的工程技術(shù)人員提供參考，也可作為土木工程、水利工程、交 通運輸工程、地質(zhì)資源與地質(zhì)工程等相關(guān)專業(yè)本科生和研究生的參考書。
季凍土力學(xué)特性及工程測試分析(精) 內(nèi)容簡介
本書主要闡述季凍土的力學(xué)特性及工程測試分析方法，匯集了作者團隊對季凍土工程特性研究的創(chuàng)新成果。全書共7章，內(nèi)容包括季凍土研究的工程背景，季凍土試驗結(jié)果離散性分析和制樣新標準，季凍土靜力特性，季凍土動力特性，季凍土工程現(xiàn)場測試新方法，季凍土路基溫度、應(yīng)力及變形測試新方法應(yīng)用，季凍土變形數(shù)值模擬。光纖光柵、新型傳感器、無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)刃录夹g(shù)與巖土工程測試相結(jié)合是本書的研究特色。希望本書的研究成果能讓更多的專家學(xué)者從不同視角了解季凍土，為季凍區(qū)工程建設(shè)提供技術(shù)支撐。 本書可為從事季凍土研究的科學(xué)工作者，以及季凍土工程咨詢、設(shè)計、施工和維護的工程技術(shù)人員提供參考，也可作為土木工程、水利工程、交通運輸工程、地質(zhì)資源與地質(zhì)工程等相關(guān)專業(yè)本科生和研究生的參考書。
季凍土力學(xué)特性及工程測試分析(精) 目錄
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 季凍土分布 1
1.2 季凍土工程災(zāi)害 2
1.3 季凍區(qū)工程建設(shè) 4
1.4 季凍土現(xiàn)有測試技術(shù)面臨的挑戰(zhàn) 4
1.5 主要內(nèi)容 5
參考文獻 5
第2章 季凍土試驗結(jié)果離散性分析和制樣新標準 7
2.1 概述 7
2.2 季凍土三軸試驗結(jié)果離散性問題 7
2.2.1 凍融循環(huán)下季凍土三軸試驗研究現(xiàn)狀 7
2.2.2 凍融循環(huán)下試驗結(jié)果離散性原因剖析 12
2.2.3 常規(guī)制樣標準下試驗結(jié)果離散性分析 13
2.3 季凍土三軸試驗常規(guī)制樣方法 16
2.3.1 壓樣法 16
2.3.2 分層擊實法 18
2.4 季凍土三軸試驗制樣新標準 19
2.4.1 凍融循環(huán)下土試樣離散性 19
2.4.2 提高季凍土三軸試驗結(jié)果穩(wěn)定性的途徑 20
2.4.3 基于抗剪強度指標的季凍土三軸試驗制樣新標準 22
2.4.4 新標準檢驗 24
2.5 本章小結(jié) 27
參考文獻 27
第3章 季凍土靜力特性 29
3.1 概述 29
3.2 試驗方法及常見問題 29
3.2.1 試驗方法 29
3.2.2 試驗常見問題及解決方法 31
3.3 凍融循環(huán)下季凍土強度 33
3.3.1 凍融循環(huán)下季凍土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系 33
3.3.2 凍融循環(huán)下季凍土破壞強度 39
3.3.3 凍融循環(huán)下季凍土抗剪強度指標變化模式 41
3.3.4 不同土類抗剪強度指標變化模式對比分析 44
3.3.5 凍融循環(huán)下季凍土抗剪強度計算 45
3.4 負溫下季凍土強度 47
3.4.1 負溫下季凍土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系 48
3.4.2 負溫下季凍土三軸破壞強度 50
3.4.3 負溫下季凍土破壞強度計算公式 52
3.5 本章小結(jié) 53
參考文獻 54
第4章 季凍土動力特性 55
4.1 概述 55
4.2 循環(huán)荷載下季凍土變形 55
4.2.1 季凍土凍結(jié)階段動力試驗 55
4.2.2 常溫下殘余應(yīng)變增長規(guī)律 57
4.2.3 負溫下殘余應(yīng)變增長規(guī)律 57
4.2.4 負溫對殘余應(yīng)變增長規(guī)律的影響 58
4.2.5 季凍土振陷模型 60
4.3 沖擊型動力荷載 64
4.3.1 沖擊型動力荷載概念 64
4.3.2 三軸試驗中幾種簡單的沖擊型動力荷載 67
4.4 沖擊型動力荷載下季凍土殘余應(yīng)變規(guī)律 70
4.4.1 沖擊型動應(yīng)力幅值影響 70
4.4.2 沖擊型動應(yīng)力峰值位置影響 72
4.4.3 凍融循環(huán)與沖擊型荷載協(xié)同作用下季凍土殘余應(yīng)變規(guī)律 73
4.5 本章小結(jié) 76
參考文獻 77
第5章 季凍土工程現(xiàn)場測試新方法 79
5.1 概述 79
5.2 基于藍牙傳感技術(shù)的溫度測試新方法 79
5.2.1 路基溫度測試概述 79
5.2.2 藍牙溫度傳感器系統(tǒng)設(shè)計 81
5.2.3 傳感器抗低溫測試 86
5.2.4 溫度數(shù)據(jù)的采集 87
5.3 基于FBG的路基變形測試新方法 87
5.3.1 FBG傳感原理 88
5.3.2 路基變形求解公式 89
5.3.3 溫度變化影響及溫度補償方法 92
5.3.4 路基變形測試梁設(shè)計 98
5.3.5 測試梁標定 100
5.3.6 測試梁在工程現(xiàn)場的應(yīng)用 101
5.4 本章小結(jié) 103
參考文獻 103
第6章 季凍土路基溫度、應(yīng)力及變形測試新方法應(yīng)用 104
6.1 概述 104
6.2 路基溫度測試 104
6.2.1 路基中傳感器的安裝與調(diào)試 104
6.2.2 基于兩級節(jié)點的深層路基溫度測試 105
6.2.3 凍融循環(huán)下季凍土路基溫度分布規(guī)律 109
6.3 路基應(yīng)力、變形測試及分析 112
6.3.1 測試概況 112
6.3.2 路基變形特征 115
6.3.3 考慮凍融循環(huán)的季凍土路基變形特征 116
6.3.4 車輛荷載對路基應(yīng)力及變形的影響規(guī)律 124
6.4 本章小結(jié) 130
參考文獻 130
第7章 季凍土變形數(shù)值模擬 131
7.1 概述 131
7.2 三軸試驗數(shù)值模擬 131
7.2.1 三軸試驗數(shù)值模擬參數(shù)選取 132
7.2.2 網(wǎng)格剖分 132
7.2.3 三軸試驗與模擬結(jié)果對比分析 133
7.3 凍脹試驗數(shù)值模擬 137
7.3.1 不同土類的凍脹特性 137
7.3.2 凍脹模擬基本理論 140
7.3.3 凍脹系數(shù)選取 143
7.3.4 凍脹系數(shù)修正與模擬分析 148
7.4 路基變形數(shù)值模擬 151
7.4.1 路基變形數(shù)值模擬參數(shù)選取 151
7.4.2 路基變形數(shù)值模型建立 151
7.4.3 可靠性檢驗 156
7.4.4 車輛荷載下路基變形模擬分析 157
7.5 路基凍脹數(shù)值模擬 160
7.5.1 路基凍脹模型建立 160
7.5.2 凍結(jié)溫度對路基凍脹的影響 164
7.5.3 全凍結(jié)期內(nèi)的路基凍脹分析 170
7.6 本章小結(jié) 177
參考文獻 177
彩圖
前言
第1章 緒論 1
1.1 季凍土分布 1
1.2 季凍土工程災(zāi)害 2
1.3 季凍區(qū)工程建設(shè) 4
1.4 季凍土現(xiàn)有測試技術(shù)面臨的挑戰(zhàn) 4
1.5 主要內(nèi)容 5
參考文獻 5
第2章 季凍土試驗結(jié)果離散性分析和制樣新標準 7
2.1 概述 7
2.2 季凍土三軸試驗結(jié)果離散性問題 7
2.2.1 凍融循環(huán)下季凍土三軸試驗研究現(xiàn)狀 7
2.2.2 凍融循環(huán)下試驗結(jié)果離散性原因剖析 12
2.2.3 常規(guī)制樣標準下試驗結(jié)果離散性分析 13
2.3 季凍土三軸試驗常規(guī)制樣方法 16
2.3.1 壓樣法 16
2.3.2 分層擊實法 18
2.4 季凍土三軸試驗制樣新標準 19
2.4.1 凍融循環(huán)下土試樣離散性 19
2.4.2 提高季凍土三軸試驗結(jié)果穩(wěn)定性的途徑 20
2.4.3 基于抗剪強度指標的季凍土三軸試驗制樣新標準 22
2.4.4 新標準檢驗 24
2.5 本章小結(jié) 27
參考文獻 27
第3章 季凍土靜力特性 29
3.1 概述 29
3.2 試驗方法及常見問題 29
3.2.1 試驗方法 29
3.2.2 試驗常見問題及解決方法 31
3.3 凍融循環(huán)下季凍土強度 33
3.3.1 凍融循環(huán)下季凍土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系 33
3.3.2 凍融循環(huán)下季凍土破壞強度 39
3.3.3 凍融循環(huán)下季凍土抗剪強度指標變化模式 41
3.3.4 不同土類抗剪強度指標變化模式對比分析 44
3.3.5 凍融循環(huán)下季凍土抗剪強度計算 45
3.4 負溫下季凍土強度 47
3.4.1 負溫下季凍土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系 48
3.4.2 負溫下季凍土三軸破壞強度 50
3.4.3 負溫下季凍土破壞強度計算公式 52
3.5 本章小結(jié) 53
參考文獻 54
第4章 季凍土動力特性 55
4.1 概述 55
4.2 循環(huán)荷載下季凍土變形 55
4.2.1 季凍土凍結(jié)階段動力試驗 55
4.2.2 常溫下殘余應(yīng)變增長規(guī)律 57
4.2.3 負溫下殘余應(yīng)變增長規(guī)律 57
4.2.4 負溫對殘余應(yīng)變增長規(guī)律的影響 58
4.2.5 季凍土振陷模型 60
4.3 沖擊型動力荷載 64
4.3.1 沖擊型動力荷載概念 64
4.3.2 三軸試驗中幾種簡單的沖擊型動力荷載 67
4.4 沖擊型動力荷載下季凍土殘余應(yīng)變規(guī)律 70
4.4.1 沖擊型動應(yīng)力幅值影響 70
4.4.2 沖擊型動應(yīng)力峰值位置影響 72
4.4.3 凍融循環(huán)與沖擊型荷載協(xié)同作用下季凍土殘余應(yīng)變規(guī)律 73
4.5 本章小結(jié) 76
參考文獻 77
第5章 季凍土工程現(xiàn)場測試新方法 79
5.1 概述 79
5.2 基于藍牙傳感技術(shù)的溫度測試新方法 79
5.2.1 路基溫度測試概述 79
5.2.2 藍牙溫度傳感器系統(tǒng)設(shè)計 81
5.2.3 傳感器抗低溫測試 86
5.2.4 溫度數(shù)據(jù)的采集 87
5.3 基于FBG的路基變形測試新方法 87
5.3.1 FBG傳感原理 88
5.3.2 路基變形求解公式 89
5.3.3 溫度變化影響及溫度補償方法 92
5.3.4 路基變形測試梁設(shè)計 98
5.3.5 測試梁標定 100
5.3.6 測試梁在工程現(xiàn)場的應(yīng)用 101
5.4 本章小結(jié) 103
參考文獻 103
第6章 季凍土路基溫度、應(yīng)力及變形測試新方法應(yīng)用 104
6.1 概述 104
6.2 路基溫度測試 104
6.2.1 路基中傳感器的安裝與調(diào)試 104
6.2.2 基于兩級節(jié)點的深層路基溫度測試 105
6.2.3 凍融循環(huán)下季凍土路基溫度分布規(guī)律 109
6.3 路基應(yīng)力、變形測試及分析 112
6.3.1 測試概況 112
6.3.2 路基變形特征 115
6.3.3 考慮凍融循環(huán)的季凍土路基變形特征 116
6.3.4 車輛荷載對路基應(yīng)力及變形的影響規(guī)律 124
6.4 本章小結(jié) 130
參考文獻 130
第7章 季凍土變形數(shù)值模擬 131
7.1 概述 131
7.2 三軸試驗數(shù)值模擬 131
7.2.1 三軸試驗數(shù)值模擬參數(shù)選取 132
7.2.2 網(wǎng)格剖分 132
7.2.3 三軸試驗與模擬結(jié)果對比分析 133
7.3 凍脹試驗數(shù)值模擬 137
7.3.1 不同土類的凍脹特性 137
7.3.2 凍脹模擬基本理論 140
7.3.3 凍脹系數(shù)選取 143
7.3.4 凍脹系數(shù)修正與模擬分析 148
7.4 路基變形數(shù)值模擬 151
7.4.1 路基變形數(shù)值模擬參數(shù)選取 151
7.4.2 路基變形數(shù)值模型建立 151
7.4.3 可靠性檢驗 156
7.4.4 車輛荷載下路基變形模擬分析 157
7.5 路基凍脹數(shù)值模擬 160
7.5.1 路基凍脹模型建立 160
7.5.2 凍結(jié)溫度對路基凍脹的影響 164
7.5.3 全凍結(jié)期內(nèi)的路基凍脹分析 170
7.6 本章小結(jié) 177
參考文獻 177
彩圖
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季凍土力學(xué)特性及工程測試分析(精) 節(jié)選
第1章 緒論 1.1季凍土分布 季凍土一般指冬季凍結(jié)、夏季完全融化的土，主要分布于南北半球的高緯度地區(qū)，其厚度在北半球從北向南（南半球從南向北）逐漸減小[1， 2]。季凍土早期的定義為“凍結(jié)一個季度并保持凍結(jié)1～2個夏天的土體、土壤和其他巖石”，認為季節(jié)凍結(jié)狀態(tài)是年復(fù)一年的定期現(xiàn)象[3]。季凍土在我國分布十分廣泛，約占陸地面積的53%，覆蓋了黑龍江、吉林、遼寧、北京、天津、河北、山東、河南、山西、陜西、內(nèi)蒙古、寧夏、甘肅、四川、青海和新疆大部分地區(qū)，以及西藏和湖北的部分地區(qū)。 受環(huán)境影響，季凍土產(chǎn)生周期性的凍結(jié)、融化現(xiàn)象，其物理力學(xué)性質(zhì)發(fā)生巨大改變，這給工程安全性、穩(wěn)定性帶來了隱患和挑戰(zhàn)。凍土和季凍土特殊工程性態(tài)的研究一直受到研究者的廣泛關(guān)注，20世紀30年代，蘇聯(lián)學(xué)者崔托維奇發(fā)表了世界上**篇關(guān)于凍土力學(xué)方面的論文，他對凍土力學(xué)的發(fā)展做出了開創(chuàng)性貢獻。1937年，崔托維奇和蘇姆金共同撰寫了《凍土力學(xué)基礎(chǔ)》，這是有關(guān)凍土力學(xué)的**本著作。之后崔托維奇的《凍土力學(xué)原理》出版，這一著作被認為奠定了凍土力學(xué)的基礎(chǔ)。隨后，諸多關(guān)于凍土的論著相繼問世，如《正凍土、正融土和凍土力學(xué)原理》《凍土的流變性質(zhì)及承載能力》《凍土變形研究》《土體蠕變和固結(jié)理論問題及其實際應(yīng)用》《房屋建筑物與永久凍土的熱力作用》《凍土研究》《全蘇第八屆地冰學(xué)討論會資料》等，推動了這一學(xué)科的發(fā)展。1973 年，《凍土力學(xué)》出版，該書全面闡述了凍土力學(xué)的基本原理和重要規(guī)律，代表了當時國際上的*高水平，也是公認的內(nèi)容充實、完善的凍土力學(xué)著作。1985年，中國科學(xué)院蘭州冰川凍土研究所張長慶、朱元林將此著作進行翻譯，推動了國內(nèi)凍土研究的發(fā)展[3]。 季凍土作為凍土的一種存在形式，由于其特殊的工程特性一直受到國內(nèi)外學(xué)者關(guān)注，有關(guān)季凍土的研究可大體分為如下幾部分。 （1）季凍土試驗技術(shù)。季凍土試驗技術(shù)包括試驗儀器研發(fā)、試驗新方法探索、試驗技術(shù)改進、試驗標準確立等。試驗技術(shù)的發(fā)展決定著人們對季凍土工程性質(zhì)的認知，目前季凍土室內(nèi)外測試方法在不斷發(fā)展，但仍不完善，特別是季凍土試驗標準的科學(xué)性及規(guī)范化仍需探討。 （2）季凍土強度特性。季凍土強度包括凍結(jié)階段的強度和凍融循環(huán)下的強度。凍結(jié)階段的強度由溫度變化主導(dǎo)，試驗結(jié)果的可靠性依賴于溫控技術(shù)的提高。目前，對凍融循環(huán)下季凍土強度特性的認識存在較大爭議，尤其是對凍融循環(huán)下抗剪強度指標的確定還難以達成一致認識，工程應(yīng)用也因此受到限制。 （3）季凍土變形特性。季凍土在動荷載下的變形及凍脹變形等一直是研究重點。研究動荷載下季凍土的變形特性，應(yīng)考慮工程背景（如交通車輛荷載等），一個需要關(guān)注的問題是以往用于永久凍土的試驗工況和試驗方法對季凍土能否繼續(xù)適用，如試驗圍壓和加載應(yīng)力的選取等。 （4）季凍土現(xiàn)場測試。季凍土現(xiàn)場測試包括溫度、應(yīng)力和變形測試。面對季凍土復(fù)雜的測試環(huán)境，現(xiàn)場變形動態(tài)測試的數(shù)據(jù)準確性與現(xiàn)場適應(yīng)性之間存在著矛盾。隨著5G時代到來，互聯(lián)網(wǎng) + 現(xiàn)場測試必將發(fā)揮巨大作用。 （5）季凍土試驗及現(xiàn)場測試數(shù)值模擬分析。數(shù)值模擬分析需要通過室內(nèi)試驗獲取關(guān)鍵參數(shù)，并結(jié)合現(xiàn)場測試結(jié)果，來提供可靠的工程問題解決方案。同時，數(shù)值模擬還可大大減少試驗工作量、提高工作效率。 以上研究內(nèi)容中，試驗是基礎(chǔ)性工作，現(xiàn)場測試是理論分析與工程應(yīng)用之間的橋梁紐帶，這兩部分內(nèi)容是本書闡述的重點。 1.2季凍土工程災(zāi)害 季凍土的凍結(jié)、融化過程會引發(fā)一系列工程病害，包括凍脹、融沉、翻漿、路面開裂、邊坡滑塌、疲勞破壞等。受溫度控制，土中水發(fā)生相變，導(dǎo)致土體密度、體積發(fā)生變化，力學(xué)性能隨之改變。同時，水分遷移和重分布會引發(fā)季凍土凍脹災(zāi)害。在融化過程中，固結(jié)排水會導(dǎo)致融沉災(zāi)害。在季凍土凍融全過程中，融化期的土強度較弱，大量工程問題在這一敏感時段出現(xiàn)。以交通工程為背景，在車輛荷載作用下，季凍土路基易在春季融化期發(fā)生沉陷，導(dǎo)致路面開裂、翻漿等。 例如，建于內(nèi)蒙古與黑龍江交界處的牙林鐵路和嫩林鐵路，兩項工程投入使用以來，均出現(xiàn)了典型的凍融工程病害[3]。其中，牙林鐵路中線（242～440km，長度為198km）共有路基下沉地段183處，累計長度為27.4km，冰錐、凍脹丘共5處，累計長度為170m；牙林鐵路西線（潮烏線）有下沉地段42處，累計長度為6.1km，凍害28處共600m；在凍脹、融沉作用下，牙林鐵路部分車站房屋開裂破壞比較嚴重。嫩林鐵路共有路基下沉地段133處，累計長度為49.1km，占多年凍土總長度的45.5%，占線路總長度的10%[4]。由于301國道穿越了季凍區(qū)，工程災(zāi)害頻發(fā)，其中以道路融沉災(zāi)害*為嚴重，同時，路面翻漿災(zāi)害也不鮮見[5]。 圖1.1（a）、（b）所示分別為凍融造成的道路災(zāi)害典型形式—凍脹和融沉，圖1.1（c）、（d）所示分別為凍融造成的其他兩種道路災(zāi)害典型形式—沉陷和翻漿，圖片是作者收集統(tǒng)計及春融期對哈爾濱市區(qū)內(nèi)各大主干道路災(zāi)害調(diào)查過程中拍攝的[1]。 圖1.1凍融災(zāi)害的主要表現(xiàn)形式 在多年凍土區(qū)及季節(jié)凍土區(qū)建設(shè)的工程設(shè)施中都存在不同程度的工程病害，有些還十分嚴重，如南疆鐵路吐庫段、青藏鐵路（格爾木—拉薩段和環(huán)青海湖段）、中俄原油管道（漠河—加格達奇段）、北黑高速公路、吉圖琿鐵路客運專線、莫斯科—喀山高速鐵路等[6-12]。部分工程甚至陷入“壞了就修、修了再壞”的惡性循環(huán)怪圈，不僅后續(xù)維護支出費用高，也無法保證道路運營安全性和駕乘舒適性。 1.3季凍區(qū)工程建設(shè) 大戰(zhàn)略帶動大工程，大工程呼喚大安全。隨著國家“一帶一路”倡議、東北振興戰(zhàn)略、西部大開發(fā)戰(zhàn)略等的實施，季凍區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也迎來了大發(fā)展，一大批重大工程和重點項目或已啟動實施，或在醞釀規(guī)劃。 “一帶一路”倡議中的“設(shè)施聯(lián)通”指的是以公路、鐵路、水運等互聯(lián)互通為代表的交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，對“一帶一路”倡議起著先導(dǎo)和支撐作用。而大規(guī)模交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)不可避免要與分布廣泛的季凍區(qū)相交匯，如巴基斯坦喀喇昆侖公路二期項目、匈塞鐵路項目、土耳其高速鐵路項目、蒙內(nèi)鐵路項目、京莫高鐵項目、敦格鐵路等[13-16]，這些均部分或全部位于季凍區(qū)。 盡管部分凍土工程問題可通過換填、阻斷補給水源、冷卻地基、改變施工工藝等方式得到適當處置，但季凍土相關(guān)工程的系統(tǒng)治理問題仍未得到很好解決。而季凍區(qū)工程設(shè)計標準問題和施工質(zhì)量問題是上述工程問題的主因，設(shè)計標準問題又與相應(yīng)技術(shù)規(guī)范不完備和研究不深入有關(guān)，這也是作者對此開展專題研究的初衷。 1.4季凍土現(xiàn)有測試技術(shù)面臨的挑戰(zhàn) 季凍土力學(xué)特性的變化受多因素影響，但由溫度主導(dǎo)。溫度變化可引起土顆粒特性、水的狀態(tài)發(fā)生改變，加之凍融過程中多因素的共同作用，使得整個凍融過程存在許多有待深入研究的工程問題，如負溫下土強度的變形特性、凍脹融沉特性、蠕變特性、凍結(jié)過程中的水分遷移規(guī)律、凍融循環(huán)下的強度變化、凍融過程中的靜動力特性、現(xiàn)場測試技術(shù)等，這些問題的解決依賴于試驗技術(shù)和方法的發(fā)展，也在很大程度上決定了人們對季凍土力學(xué)特性的認識。季凍土研究涉及大量的室內(nèi)、室外試驗與測試，其中室內(nèi)試驗包括低溫三軸試驗、凍融循環(huán)三軸試驗、動三軸試驗、凍脹試驗、電阻率試驗、計算機斷層掃描（computer tomography，CT）試驗、壓汞試驗、超聲試驗等。室外測試通常為有關(guān)季凍土工程地基的溫度場、水分遷移場、變形等特性的測試。室內(nèi)、室外試驗可以從不同角度揭示季凍土力學(xué)及工程特性，為季凍區(qū)工程設(shè)計及穩(wěn)定性分析提供依據(jù)。 區(qū)別于常規(guī)土類，季凍土在凍融循環(huán)作用下的特性帶來了試驗技術(shù)上的挑戰(zhàn)。在室內(nèi)試驗方面，目前對季凍土力學(xué)特性的認識主要依靠三軸試驗，而當前季凍土三軸試驗無規(guī)范可循，只能按常規(guī)試驗標準進行，制樣上的誤差導(dǎo)致試驗結(jié)果離散性較大，工程上難以運用。而進行季凍土三軸試驗時，對溫控系統(tǒng)、加載系統(tǒng)、圍壓系統(tǒng)等均有更高的要求，F(xiàn)場測試面臨的挑戰(zhàn)更大，面對極端溫度環(huán)境、交通荷載的耦合影響，如何實現(xiàn)季凍土溫度、應(yīng)力和變形的高精度實時測試，也是需要關(guān)注和探討的關(guān)鍵問題。 1.5主要內(nèi)容 國內(nèi)在凍土方面的研究已發(fā)展了幾十年，取得了顯著成果并已應(yīng)用于眾多工程。本書總結(jié)課題組近年來在季凍土研究方面的階段性研究成果，以季凍土試驗技術(shù)改進和現(xiàn)場測試新方法的提出為主要工作思路，在制樣標準上實現(xiàn)創(chuàng)新，對季凍土試驗技術(shù)和試驗工況進行必要改進，揭示季凍土靜動力特性，提出季凍土溫度、變形測試新方法，研發(fā)基于無線藍牙技術(shù)的溫度傳感器、基于光纖布拉格光柵（fiber Bragg grating，F(xiàn)BG）的路基變形監(jiān)測傳感器等。同時，結(jié)合室內(nèi)試驗獲取的季凍土力學(xué)相關(guān)參數(shù)和現(xiàn)場測試結(jié)果，模擬季凍土室內(nèi)三軸試驗和凍脹試驗，分析實際路基的變形特性和凍脹特性。
季凍土力學(xué)特性及工程測試分析(精) 作者簡介
孟上九，1971年生，二級教授，博士，博士生導(dǎo)師，F(xiàn)任黑龍江科技大學(xué)校長、黨委副書記。1994年6月畢業(yè)于阜新礦業(yè)學(xué)院煤田地質(zhì)專業(yè)（本科），1999年6月畢業(yè)于中國地震局工程力學(xué)研究所巖土工程專業(yè)（碩士），2002年6月畢業(yè)于中國地震局工程力學(xué)研究所巖土工程專業(yè)（博士），2003～2005年在河海大學(xué)從事巖士工程學(xué)科博士后研究工作。之后，一直從事季節(jié)凍土力學(xué)特性與測試技術(shù)、土動力學(xué)與巖土地震工程等方向的研究。目前擔任教育部土木類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會委員、中國地震學(xué)會工程勘察專業(yè)委員會副主任委員、中國煤炭工業(yè)協(xié)會常務(wù)理事、中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會環(huán)境巖土工程分會理事、《世界地震工程》期刊副主編等。 先后發(fā)表高水平論文50余篇，多數(shù)發(fā)表在《我國高質(zhì)量科技期刊分級目錄》入選期刊，近20篇論文發(fā)表在“2021中國擁有國際影響力學(xué)術(shù)期刊”（TOP5%）入選期刊。主持國家自然科學(xué)基金項目、黑龍江省自然科學(xué)基金項目、黑龍江省科技攻關(guān)項目等10余項，參與國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（簡稱863計劃）、科技部科研院所社會公益研究專項等項目。2006年獲第三屆黑龍江省杰出青年科技創(chuàng)新獎，2007年、2009年先后兩次獲中國地震局防震減災(zāi)科技成果獎二等獎，2015年獲中國地震局防震減災(zāi)科技成果獎一等獎，2016年、2017年先后兩次獲得黑龍江省科技進步獎三等獎。2009年獲黑龍江省高等教育教學(xué)成果獎一等獎，2022年獲黑龍江省高等教育教學(xué)成果獎特等獎。
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