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膨脹土邊坡工程學 版權信息
- ISBN：9787030785275
- 條形碼：9787030785275 ; 978-7-03-078527-5
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
膨脹土邊坡工程學 內容簡介
本書系統闡述膨脹土的地質成因、礦物成分和膨脹等級的劃分方法，論述膨脹土的強度特性、脹縮性和裂隙性；基于膨脹土孔隙表面的分形模型，揭示膨脹土的水力作用機理，建立膨脹土的廣義有效應力和膨脹變形理論；探究脹縮裂隙控制的膨脹土邊坡淺層失穩機制和軟弱夾層控制的膨脹土邊坡深層失穩機制，提出膨脹土邊坡兩種失穩機制的穩定性評價方法；建立膨脹土的朗肯土壓力理論，提出了膨脹土邊坡的新型防護技術：分隔防護技術、減壓支擋技術和超前穩固技術，形成了膨脹土邊坡防護的土袋防護技術、加筋土覆蓋技術、復合防排水技術、EPS減壓擋土墻技術、抗滑樁技術、錨固技術、樁板墻技術和生態防護技術理論體系，建成新型防護技術的標準化應用示范工程；對膨脹土邊坡防護工程的健康診斷方法、膨脹土滑坡的早期識別方法以及膨脹土邊坡變形的北斗實時監測技術進行系統研究。 本書可供從事防災減災工程、地質環境工程、巖土工程的科研、教學、工程技術、管理技術人員參考閱讀，也可作為工程技術和管理技術人員設計、施工、搶險的指導書。
膨脹土邊坡工程學 目錄
緒論 1
1 膨脹土的地質成因與判別方法 5
1.1 膨脹土的成因與成分 5
1.1.1 膨脹土分布的分帶性 5
1.1.2 膨脹土的地質成因 5
1.1.3 膨脹土的礦物成分 7
1.2 膨脹土的結構模型 15
1.2.1 顆粒分布 16
1.2.2 孔隙分布 18
1.2.3 孔隙表面分維 20
1.3 膨脹土的判別與等級劃分 23
1.3.1 判別指標 23
1.3.2 判別方法 29
1.3.3 等級劃分 29
2 膨脹土孔隙水的分布形態 32
2.1 核磁共振的基本概念 32
2.1.1 弛豫時間 32
2.1.2 弛豫機制 32
2.2 土-水作用 33
2.2.1 鹽溶液的影響 35
2.2.2 溫度的影響 38
2.3 孔隙水的狀態 43
2.3.1 土-水特征曲線 43
2.3.2 吸附水與毛細水的區分 44
2.3.3 脫吸濕過程中水分分布 45
3 膨脹土的強度特性 48
3.1 無側限抗壓強度 48
3.2 抗拉強度 49
3.2.1 抗拉強度理論 49
3.2.2 拉伸試驗類型 51
3.2.3 一軸拉伸試驗 52
3.3 剪切強度 57
3.3.1 直剪試驗 57
3.3.2 非飽和土剪切強度理論 59
4 膨脹土的脹縮特性 64
4.1 膨脹變形 64
4.1.1 膨脹變形機理 64
4.1.2 擴散雙電層理論 65
4.1.3 分形吸附理論 70
4.2 收縮變形 79
4.2.1 收縮變形試驗 79
4.2.2 收縮特性曲線方程 81
4.2.3 收縮特性曲線的分形模型 84
5 膨脹土的裂隙特性 87
5.1 裂隙發育機理 87
5.2 脹縮裂隙發育規律 90
5.2.1 裂隙率 90
5.2.2 裂隙尺寸 91
5.2.3 裂隙的分維 92
5.2.4 引江濟淮膨脹土的裂隙特性 93
5.3 裂隙性膨脹土的剪切強度 99
5.3.1 裂隙土的強度組成 99
5.3.2 裂隙土強度的尺寸效應 100
5.3.3 裂隙土的剪切強度理論 103
6 膨脹土的土壓力理論 105
6.1 土壓力的測試結果 105
6.1.1 索洛昌(1982)的測試結果 105
6.1.2 蔣世庭等(2011)的測試結果 106
6.1.3 模型試驗結果 106
6.2 土壓力的經驗公式 107
6.2.1 Sudhindra和Moza(1988)的經驗公式 107
6.2.2 Nelson等(2015)的經驗公式 108
6.3 土壓力理論 109
6.3.1 非飽和土的土壓力理論 109
6.3.2 膨脹土的庫侖土壓力理論 112
6.3.3 膨脹土的朗肯土壓力理論 115
7 脹縮裂隙控制的膨脹土邊坡淺層失穩機制及其穩定性分析方法 119
7.1 模型試驗 119
7.1.1 模型制作 119
7.1.2 儀器布設 120
7.1.3 試驗結果分析 121
7.2 降雨-蒸發模擬 123
7.2.1 計算模型 123
7.2.2 計算參數 124
7.2.3 計算結果 125
7.3 裂隙發育模擬 127
7.3.1 脹縮變形模擬 127
7.3.2 離散元接觸模型 127
7.3.3 計算參數 128
7.3.4 計算結果 129
7.4 邊坡穩定性的計算方法 130
7.4.1 計算參數 131
7.4.2 計算結果 132
7.5 穩定性分析方法比較 136
8 軟弱夾層控制的膨脹土邊坡深層失穩機制及其穩定性評價方法 141
8.1 模擬方法 141
8.1.1 計算模型 141
8.1.2 本構理論 142
8.1.3 計算參數 145
8.2 邊坡失穩機制 146
8.2.1 位移 146
8.2.2 應力 148
8.2.3 塑性區 151
8.2.4 穩定性系數 153
8.3 *優坡角 155
8.3.1 位移 155
8.3.2 應力 157
8.3.3 塑性區 158
8.3.4 穩定性系數 160
9 膨脹土滑坡和工程邊坡新型防治技術 162
9.1 失穩特征 162
9.1.1 淺層性 162
9.1.2 牽引性 164
9.1.3 平緩性 165
9.1.4 反復性 166
9.1.5 成群性 166
9.1.6 方向性 166
9.1.7 季節性 166
9.2 新型防治技術 167
9.2.1 分隔防護技術 168
9.2.2 減壓支擋技術 170
9.2.3 超前穩固技術 171
10 膨脹土邊坡的土袋防護技術 174
10.1 增強機理 174
10.1.1 土袋的抗壓強度 174
10.1.2 土袋間的摩擦角 177
10.1.3 土袋地基承載力 181
10.2 護坡設計 183
10.2.1 設計方法 183
10.2.2 標準化技術 185
10.3 護坡施工 186
10.3.1 施工準備 186
10.3.2 施工工藝 187
10.4 應用示范工程 188
10.4.1 南京繞越高速公路膨脹土路塹邊坡防護工程 188
10.4.2 廣西崇愛高速公路膨脹土路塹邊坡防護工程 192
11 膨脹土邊坡的加筋土覆蓋技術 200
11.1 加筋模型試驗 200
11.1.1 土性試驗 200
11.1.2 模型制作 200
11.1.3 試驗結果分析 204
11.2 數值模擬 210
11.2.1 計算模型 210
11.2.2 計算參數 211
11.2.3 計算結果分析 211
11.3 應用示范工程 219
11.3.1 工程概況 219
11.3.2 施工工藝 219
11.3.3 施工監測 222
12 膨脹土邊坡的復合防排水結構 225
12.1 毛細阻滯效應 225
12.2 滲流分析 226
12.2.1 計算模型 226
12.2.2 計算參數 227
12.2.3 邊界條件 228
12.2.4 復合防排水結構的影響 228
12.2.5 復合防排水結構形式的影響 232
12.2.6 影響因素分析 235
12.3 模型試驗 241
12.3.1 模型箱設計 241
12.3.2 回填與壓實 242
12.3.3 監測元件布置 243
12.3.4 試驗結果分析 245
12.4 應用示范工程 247
12.4.1 工程概況 247
12.4.2 設計方案 248
12.4.3 施工流程 249
12.4.4 施工監測 250
13 土工泡沫(EPS)減壓擋土墻技術 255
13.1 無側限抗壓強度 255
13.2 應力歷史的影響 256
13.2.1 試驗方案 256
13.2.2 試驗結果分析 258
13.3 減壓性能 264
13.3.1 試驗方案 264
13.3.2 試驗結果分析 264
13.4 土壓力分布 265
13.4.1 模型試驗 265
13.4.2 試驗結果分析 267
13.5 設計方法 270
13.5.1 減壓機理 270
13.5.2 土壓力公式 271
13.5.3 EPS板選擇 271
13.6 應用示范工程 272
13.6.1 工程概況 272
13.6.2 監測元件埋設 273
13.6.3 監測結果分析 274
14 膨脹土邊坡支擋的抗滑樁技術 276
14.1 門式抗滑樁 276
14.1.1 設計方法 276
14.1.2 應用示范工程 279
14.2 雙排抗滑樁 293
14.2.1 概述 293
14.2.2 設計方法 293
14.2.3 應用示范工程 296
15 膨脹土邊坡的錨固技術 305
15.1 錨固技術 305
15.1.1 注漿錨桿 305
15.1.2 擴大頭錨桿 305
15.1.3 傘型錨 306
15.2 設計方法 308
15.2.1 穩定性分析 308
15.2.2 錨固力確定 308
15.2.3 連接桿體橫截面面積確定 309
15.3 錨固施工 309
15.4 應用示范工程 312
15.4.1 臨時加固工程 312
15.4.2 永久修復工程 317
16 膨脹土邊坡防護的樁板墻技術 322
16.1 數值模擬 322
16.1.1 數值模型 322
16.1.2 模型驗證 323
16.1.3 參數分析 324
16.2 標準化設計 330
16.2.1 懸臂段長度 330
16.2.2 懸臂段樁身內力計算 331
16.2.3 嵌固段長度 333
16.2.4 樁徑及樁間距 334
16.2.5 樁板墻構造形式 335
16.2.6 減壓層設計及膨脹土邊坡設計 337
16.3 施工工法 337
16.3.1 成樁方法 337
16.3.2 工藝流程 337
16.4 應用示范工程 341
16.4.1 工程概況 341
16.4.2 加固方法 341
16.4.3 監測內容 342
16.4.4 監測結果分析 343
17 膨脹土邊坡的生態防護技術 347
17.1 植物選型 347
17.1.1 植物選型原則 347
17.1.2 植物類型推薦 347
17.2 根系加筋作用 355
17.2.1 加筋機理 355
17.2.2 加筋力學模型 356
17.2.3 加筋效果分析 357
17.3 根系錨固作用 359
17.3.1 錨固機理 359
17.3.2 錨固力學模型 360
17.3.3 錨固效果分析 360
17.4 根系蒸騰作用 364
17.4.1 植物蒸騰作用 364
17.4.2 根系吸水模型 365
17.4.3 蒸騰效應分析 366
17.5 根系土剪切強度 371
17.5.1 根系的拉伸強度 371
17.5.2 根系土的強度 374
17.5.3 根系土剪切強度計算方法 378
17.6 根系土膨脹特性 380
17.7 應用示范工程 381
17.7.1 工程概況 381
17.7.2 生態防護設計 381
18 膨脹土邊坡防護工程的健康診斷方法 384
18.1 病害類型 384
18.1.1 坡面防護及排水工程 384
18.1.2 擋土墻工程 384
18.2 健康診斷指標 385
18.3 健康診斷方法 389
18.3.1 改進的層次分析法 389
18.3.2 正交試驗方法 392
18.3.3 聚類分析方法 395
18.4 應用示范工程 399
18.4.1 二分k-means診斷結果 399
18.4.2 高斯混合聚類方法的診斷結果 400
18.4.3 模糊層次分析法的診斷結果 401
18.4.4 健康診斷結果驗證 401
19 膨脹土滑坡隱患識別與北斗實時監測技術 404
19.1 膨脹土滑坡隱患識別技術 404
19.1.1 合成孔徑雷達干涉測量 404
19.1.2 膨脹土邊坡隱患識別技術 407
19.1.3 南水北調中線工程膨脹土邊坡隱患識別 409
19.2 北斗/GNSS實時監測技術 416
19.2.1 普適性北斗/GNSS監測設備 416
19.2.2 北斗/GNSS實時監測技術及原理 417
19.2.3 廣西寧明膨脹土邊坡北斗/GNSS實時監測 419
參考文獻 423
附錄 現場病害調查表 429
展開全部
膨脹土邊坡工程學 作者簡介
徐永福，上海交通大學二級教授、長聘教授、博士研究生導師，人選教育部新世紀優秀人才支持計劃以及2021年和2022年全球前2％頂尖科學家榜單。現擔任《巖土工程學報》《工程地質學報》《金屬礦山》編委、中國巖石力學與工程學會紅層工程分會常務理事、中國水利學會巖土力學專業委員會常務理事、中國非飽和（特殊）土力學專業委員會副主任委員等。主持國家重點研發計劃項目、國家自然科學基金重點項目等科研項目100余項，在國內外學術期刊上發表160余篇學術論文，其中國際期刊SCI檢索論文80余篇，出版專著8部，授權專利10項，主編標準6部，獲省部級自然科學獎3項、科技進步獎3項。 劉建紅，正高級工程師。畢業于西南交通大學橋梁及地下工程系，長期從事勘察設計和技術管理工作，是位業務精湛的科技型專家和領軍人物。主持過多項鐵路、軌道交通、市政橋梁等大型工程項目的規劃設計咨詢與科研工作，以及長三角交通一體化區域鐵路與軌道交通研究：獲得“鐵道部優秀共產黨員”“青年科技拔尖人才”“上海市建設質量勘察設計十大精英”“火車頭獎章”等榮譽稱號，獲省部級科技獎多項；在核心期刊發表論文多篇，主編《上海市域鐵路設計規范(試行)》，負責多項鐵路建造關鍵技術研究，并獲得多項發明專利。
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