西南红层工程特性及其路堤稳定性

拼音题名

xi nan hong ceng gong cheng te xing ji qi lu di wen ding xing

附注

摘要

本书采用电子显微镜法、室内外崩解、CBR试验等试验对西南红层的物理力学性能进行了研究，利用神经网络模型反演的非饱和参数对降雨下红层路堤边坡稳定性进行了研究；通过有限元对离心试验某工点实际填筑过程进行了数值模拟；通过足尺动态模型试验，模拟在实际荷载条件下基床的动态特性，证明了措施的可行性和可靠性。

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本书采用电子显微镜法、室内外崩解、CBR试验等试验对西南红层的物理力学性能进行了研究，利用神经网络模型反演的非饱和参数对降雨下红层路堤边坡稳定性进行了研究；通过有限元对离心试验某工点实际填筑过程进行了数值模拟；通过足尺动态模型试验，模拟在实际荷载条件下基床的动态特性，证明了措施的可行性和可靠性。

拼音题名

xi nan hong ceng gong cheng te xing ji qi lu di wen ding xing

其它题名

并列题名

ISBN

978-7-03-036556-9

责任者

刘俊新等编著

出版者

科学出版社

出版地

北京

出版时间

2013

中图分类号

U416.1

附注

摘要

本书采用电子显微镜法、室内外崩解、CBR试验等试验对西南红层的物理力学性能进行了研究，利用神经网络模型反演的非饱和参数对降雨下红层路堤边坡稳定性进行了研究；通过有限元对离心试验某工点实际填筑过程进行了数值模拟；通过足尺动态模型试验，模拟在实际荷载条件下基床的动态特性，证明了措施的可行性和可靠性。

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本书首先采用电子显微镜法、X射线衍射法、室内外崩解、CBR试验以及蠕变等试验对西南红层的物理力学性能进行了系统的研究，同时基于非饱和土单变量的有效应力理论，在考虑地表径流-地下渗流和流体-固体双耦合的情况下，利用神经网络模型反演的非饱和参数对降雨下红层路堤边坡稳定性进行了研究，得出了一些有益的结论；其次以单轴压缩红层蠕变试验为基础，提出了基于非饱和土单变量理论的红层非饱和土路堤沉降计算理论，通过有限元对离心试验某工点实际填筑过程进行了数值模拟，证明了该理论的正确性；最后通过足尺动态模型试验，模拟在实际荷载条件下基床的动态特性，证明了措施的可行性和可靠性。本书可供道路与桥梁工程、岩土工程等专业的工程技术人员与科研人员参考，也可作为高等院校相关专业师生的参考书。

序

前言

第1章 绪论

1.1 问题的提出

1.2 国内外研究现状

1.2.1 饱和-非饱和渗流研究现状

1.2.2 地表径流研究现状

1.2.3 降雨对边坡稳定性影响的研究现状

1.2.4 路堤本体沉降变形理论的研究现状

1.2.5 基床结构动态特性的研究现状

1.3 存在的问题及拟解决办法

1.4 本书研究的主要内容及技术路线

第2章 我国红层与四川红层的分布特征

2.1 引言

2.2 红层的界定

2.3 中国红层的分布及一般特征

2.4 四川盆地红层的一般特征

2.4.1 新构造特征及川中红层形成

2.4.2 四川红层的分布特征

2.5 本章小结

第3章 红层泥岩填料工程地质特性

3.1 引言

3.2 红层泥岩的成分及微结构分析

3.2.1 化学成分

3.2.2 矿物成分及微结构

3.3 红层泥岩的物性参数分析

3.4 红层泥岩填料水理性质

3.4.1 红层泥岩填料的膨胀特性

3.4.2 红层泥岩崩解特性

3.4.3 红层泥岩崩解分形分析

3.5 红层泥岩填料的主要工程特性

3.5.1 红层泥岩填料的压实特性

3.5.2 红层泥岩填料的抗压强度

3.5.3 红层泥岩填料的抗剪强度

3.5.4 红层泥岩填料的渗透特性

3.5.5 红层泥岩填料CBR强度

3.5.6 红层泥岩填料的长期强度特性

3.6 本章小结

第4章 考虑地表径流-渗流的耦合理论与应用研究

4.1 引言

4.2 饱和-非饱和水气两相渗流的基本理论

4.2.1 水气两相流体驱动势

4.2.2 饱和-非饱和水气两相渗流Darcy定律

4.2.3 土-水特征曲线和非饱和水气两相渗透函数

4.2.4 饱和-非饱和水气两相渗流的基本微分方程

4.3 边坡降雨入渗问题

4.3.1 边坡降雨入渗过程

4.3.2 边坡降雨入渗过程的影响因素

4.4 坡面流问题的基本理论

4.4.1 经典的坡面流问题

4.4.2 坡面流控制方程与定解条件

4.4.3 坡面流微分方程的解析解

4.5 地表径流-非饱和渗流的耦合在FLAC中的数值模拟

4.6 坡面产流数学模型的验证

4.7 考虑耦合和简化边界对坡面入渗的影响

4.8 考虑水气两相对坡面入渗的影响

4.9 本章小结

第5章 基于径向基函数神经网络模型对非饱和参数的反演

5.1 引言

5.2 径向基函数网络算法的原理

5.2.1 径向基函数网络结构

5.2.2 径向基函数

5.2.3 径向基层的工作原理

5.2.4 RBF网络的训练

5.3 非饱和参数的反演

5.3.1 模型的制作与设计

5.3.2 有限元模拟

5.3.3 参数的反演

5.4 本章小结

第6章 降雨入渗对路堤边坡的稳定性研究

6.1 引言

6.2 非饱和土有效应力的描述

6.2.1 饱和土有效应力的概念

6.2.2 非饱和土的单变量有效应力描述

6.3 非饱和土单变量的流固耦合理论

6.3.1 传导定律

6.3.2 毛细定律

6.3.3 流体连续方程

6.3.4 流体本构方程

6.3.5 流体平衡方程

6.3.6 土体平衡方程

6.3.7 土体本构方程

6.3.8 几何相容方程

6.3.9 应力场对渗流场的影响

6.4 非饱和土流固耦合在FLAC中的实现

6.4.1 流体本构方程的离散化

6.4.2 节点的流动速率

6.4.3 时步的控制

6.5 流固耦合对边坡稳定性的影响

6.6 工程实例分析

6.6.1 坡度的影响

6.6.2 坡高的影响

6.6.3 水平渗透性的影响

6.6.4 降雨强度的影响

6.6.5 初始饱和度的影响

6.6.6 压实度的影响

6.6.7 长期强度的影响

6.7 本章小结

第7章 红层路堤非饱和沉降理论研究

7.1 引言

7.2 土体流变模型理论

7.2.1 基本流变元件

7.2.2 组合黏弹性模型

7.2.3 组合黏弹塑性模型

7.2.4 描述土体蠕变特性的其他理论

7.3 红层蠕变本构识别

7.4 饱和土体的固结-蠕变耦合理论

7.4.1 陈宗基流变-固结耦合模型

7.4.2 Merchant流变-固结耦合模型

7.5 基于红层蠕变试验的非饱和流变-固结耦合模型

7.6 本章小结

第8章 红层路堤非饱和沉降理论验证

8.1 引言

8.2 土工离心模型试验的机理

8.3 红层填料路堤离心模型试验

8.3.1 离心模型试验方案

8.3.2 离心模型试验结果分析

8.3.3 路堤施工期沉降-路堤高度的关系

8.3.4 路堤的总沉降-时间-路堤高度的关系

8.3.5 路堤工后沉降-时间-路堤高度的关系

8.3.6 路堤工后沉降预测计算方法

8.3.7 路堤最终工后沉降-压实系数的关系

8.3.8 路堤工后沉降-总沉降的关系

8.4 离心试验对沉降计算理论的验证

8.5 工程实例对沉降计算理论的验证

8.6 本章小结

第9章 半刚性基床结构动态特性试验研究

9.1 引言

9.2 试验概况

9.2.1 试验模型

9.2.2 测试内容与传感器布置

9.2.3 试验荷载设计

9.2.4 试验分组步骤

9.3 模型填料与施工

9.4 数据处理

9.4.1 应力

9.4.2 变形

9.4.3 加速度

9.4.4 基床表面应变

9.4.5 刚度

9.5 本章小结

结论

参考文献

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