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目 录 1

序 1

前言 1

第1章绪论 1

1.1 引 言 1

1.2岩土工程化学的框架 1

1.3默默无闻的100年 3

8.2水泥稳定土 51 5

1.4迎接未来的挑战 6

参考文献 7

2.2.1岩石力学 8

第2章岩土工程化学的理论基础 8

2.1 引 言 8

2.2岩土工程化学的理论基础 8

2.2.2土力学 9

2.2.3工程地质学 9

2.2.4岩土工程学 10

2.2.5化学 11

2.3理论总结的重要现实意义 14

2.4岩土工程化学基本理论概述 14

2.4.1 与岩土工程有关的基本物理作用和化学作用 14

2.4.2岩土工程化学基本理论与原理 20

参考文献 24

第3章岩土工程性质的微观试验研究 26

3.1简单的历史回顾 26

3.2.1软土和软弱夹层的成因 27

3.2软土和软弱夹层的成因与结构性的物理化学研究 27

3.2.2软土和岩石的微结构及其结构性的物理化学研究 37

3.3岩土微观试验研究的方法与设备 57

3.3.1 电子显微镜观测和透射电镜复型法研究 57

3.3.2 X射线衍射分析 59

3.3.3数字图像处理技术 61

3.3.4差热分析 62

3.3.5负孔隙水压力量测技术 63

3.3.6仿真技术 68

参考文献 69

4.1.1二维粗糙裂隙中的浆体流动 71

4.1 岩土灌浆渗流机理 71

第4章化学灌浆通论 71

4.1.2化学浆液对黏土渗透性能的影响 79

4.1.3悬浊型浆液在岩土中的渗流 81

4.1.4浆液在低渗透介质中的渗透规律 85

4.2高压灌浆力学机理 87

4.2.1 高压喷射灌浆的主要特征 88

4.2.2 高压喷射灌浆加固机理 93

4.2.3 高压喷射灌浆的固化机理 110

4.3灌浆加固原理 113

4.3.1渗透灌浆 114

4.3.2压密灌浆 115

4.3.3充填灌浆 117

4.3.4劈裂灌浆 119

4.3.6电动化学灌浆 142

4.3.5强制灌浆 142

4.4灌浆材料的分析与评价 146

4.4.1灌浆设计中对灌浆材料的考虑 147

4.4.2水泥类化学灌浆材料 150

4.4.3有机高分子灌浆材料 206

4.4.4其他类型浆材 261

4.4.5填料 262

4.5灌浆材料的改性 264

4.5.1水玻璃浆材的改性 264

4.5.2脲醛树脂浆材的改性 264

4.5.3丙烯酰胺浆材的改性 270

4.5.4聚氨酯浆材的改性 271

4.5.5环氧树脂浆材的改性 271

4.5.6甲基丙烯酸甲酯浆材的改性 285

4.5.7丙烯酸盐类浆材的改性 287

4.6有机高分子复合化学灌浆材料 288

4.5.8木质素类浆材的改性 288

4.7.1双管胀圈式灌浆管 292

4.7.2化学灌浆的定量法和定时法 292

4.7.3诱导灌浆技术 293

4.7.4储能复合灌浆技术 296

4.7.5布袋灌浆技术 297

4.7灌浆新工艺的研究 299

4.7.6利用三元灌浆计进行灌浆控制 299

4.7.7信息监控群孔灌浆法 300

4.7.8“以水顶浆”法灌浆工艺 301

4.7.9综合灌浆法 302

4.7.10高压灌浆技术 303

4.7.11灌浆新工艺的发展趋向 305

4.8灌浆添加剂的研究与开发 308

4.8.1 添加剂的选择和使用原则 310

4.8.2灌浆添加剂的发展和展望 324

4.9国内外的灌浆新工艺 325

4.9.1袖阀管灌浆法 325

4.9.2双重管钻杆法（DDS法、LAG法、MT法） 327

4.9.3高压喷射灌浆 329

4.9.4有效灌入法灌浆工艺 329

4.9.5位差压力灌浆工艺 331

4.9.6干水泥灌浆法工艺 331

4.9.7黏土无压灌浆工艺 333

4.9.8预应力高压灌浆工艺 335

4.9.9爆破灌浆技术 337

4.9.10高压旋喷桩的单管分喷施工法 338

4.9.11无孔灌浆法工艺 339

4.10化学灌浆主要技术参数的工程计算 340

4.10.1浆液扩散半径计算和确定 340

4.10.2关于灌浆压力的分析和确定 348

4.10.3灌浆量的计算 359

4.10.4灌浆历时 363

4.10.5胶凝时间的设计 364

参考文献 365

5.1非饱和土的灌浆理论 369

5.1.1灌浆设计中对非饱和土的考虑 369

第5章化学灌浆理论综述 369

5.1.2非饱和土灌浆原理 371

5.1.3非饱和土灌浆工程实例 376

5.2用“灌浆强度值”方法设计和控制灌浆工程 379

5.2.1涉及的理论和预备知识 379

5.2.2 GIN方法的要点 380

5.2.3应用GIN方法灌浆工程实例 381

5.3灌浆施工控制理论 382

5.3.1灌浆施工控制的理论基础 384

5.4电渗固结及电动化学灌浆加固理论 391

5.4.1 电渗的基本规律 391

5.4.2软黏土电硅化加固的基本原理 396

5.4.3软土电渗处理工程实例 403

5.5.1灌浆效应理论的物理基础 405

5.5灌浆效应理论 405

5.6灌浆流变理论 422

5.5.2灌浆效应的显现 422

5.6.1 灌浆流变理论定理（原理）系统 424

5.6.2灌浆工程实践中某些典型的流变表现 430

5.7灌浆的离子交换理论 436

5.8灌浆的湿面黏接理论 439

5.9灌浆效果耐久性理论 440

5.9.1灌浆效果耐久性通论 440

5.9.2获得浆材（准确地说是灌浆效果）耐久性的原则 442

5.9.3对几种主要化学浆材耐久性的评述 443

参考文献 447

第6章膨胀土工程化学 450

6.1 膨胀土的矿物成分和化学成分 450

6.2膨胀土中黏土矿物的化学特性 452

6.3膨胀土中的其他物质 453

6.4膨胀土中的物理－化学活动 454

6.5膨胀土化学加固的原理 456

6.6硫酸盐渍土的盐胀机理 457

6.7膨胀土物理化学反应的数学表述 461

6.8有关膨胀土桩基的化学问题 468

6.8.1设计中的考虑 468

6.8.2地基胀缩变形对桩基工作状态的影响 469

参考文献 472

第7章岩土工程中工程环境反应的化学研究 473

7.1环境和人类 473

7.1.1岩土工程施工中使用化学方法所导致的环境问题 473

7.1.2环境效应的防治和利用 475

7.2施工过程中的环境污染 476

7.3工程使用期间的环境污染 476

7.4人类健康与化学元素 479

7.5岩土工程化学研究中的毒理学问题 480

7.5.1岩土工程化学毒理学的基本理论 480

7.5.2几种主要化学材料的毒性 481

7.6.1 岩石本构关系的困惑 493

7.6岩土本构关系研究的化学途径 493

7.6.2运用物理－化学观点研究控制岩土的强度与变形性能的基本因素 495

7.7水质污染化学 498

7.7.1水的形态和性质 498

7.7.2地下水补给来源的化学特征 499

7.7.3化学灌浆对环境水质的影响 499

7.7.4水的污染及其防治 500

7.7.5解决水质污染的绿色化学途径 501

参考文献 501

第8章水泥土和水泥稳定土 502

8.1水泥土 502

8.1.1水泥土的固化原理 502

8.1.2水泥土的工程性质 507

8.2.1水泥稳定土的固化原理 515

8.2.2水泥稳定土的工程性质 516

8.3关于水泥土和水泥稳定土的综合评述 518

8.3.1 表征水泥土和水泥稳定土的工程性质的某些特征参数 518

8.3.2关于水泥土和水泥稳定土的综合评述 520

8.4水泥土及水泥稳定土的工程实例 522

参考文献 524

第9章土建功能高分子材料与新技术 525

9.1应用得最早和最广泛的土建功能高分子材料——水泥混凝土 525

9.2高聚物在土建工程中的应用 527

9.3高性能混凝土复合技术 533

9.3.1高性能混凝土 534

9.3.2高效减水剂 535

9.3.3高性能混凝土的微观结构 539

9.4混凝土聚合物复合技术 542

9.4.1高聚物的物理、力学状态 542

9.4.2高聚物材料和混凝土聚合物复合材料的分类 543

9.4.3混凝土聚合物复合材料的形成机理 545

9.5高性能混凝土和混凝土聚合物复合材料应用的潜力与风险 548

9.5.1关于脆性和收缩的改善 549

9.5.2关于高性能混凝土和混凝土聚合物复合材料耐久性的讨论 551

9.6对特种混凝土的新的应用领域的探索 553

9.6.1纤维增强混凝土（FRC） 553

9.6.2 FS-1浸透型混凝土保护液的开发研究与应用 563

9.6.3对未来社会与混凝土若干问题的探索 568

9.7高聚物土工复合技术 571

9.7.1 土工织物 571

9.7.2轻质填土材料 576

9.7.3塑料排水板 579

9.8环境材料 581

9.8.1环境材料的内涵 581

9.8.2土建工程材料的再生循环 581

9.9高分子化学灌浆材料 586

9.9.1 高分子化学灌浆材料的特点 586

9.9.2高分子化学灌浆材料的一般使用方法 586

9.9.3成就与发展前景 587

参考文献 588

第10章与化学有关的特殊岩土工程 589

10.1伊拉克拜社仕坝址的特殊坝基条件及其处理 589

10.2灭蚁毒剂与灌浆材料的中和反应降低了毒效问题的探索解决 589

10.3盐渍土地层的地基环境处理 590

10.4矿渣黄土水化与硬化的机理 592

10.4.1矿渣黄土的水解和水化反应 592

10.5静破碎技术及化学软化剂的应用 594

10.4.2水化物质的凝结与硬化 594

10.6固壁泥浆受水泥污染的对策 596

10.7硫酸根离子污染地基的处理 597

10.7.1硫酸根离子腐蚀机理 598

10.7.2污染地基处理 599

10.8土工织物滤层化学淤堵的机理及其防治 601

10.8.1土工织物化学淤堵机理 601

10.8.2关于无纺土工织物化学淤堵的试验研究结论 602

10.9.1海水对水泥土的侵蚀作用 603

10.9海水对水泥土的侵蚀及其对策 603

10.9.2海水对水泥土侵蚀的防治 604

10.10石灰桩桩体材料的选用 605

10.10.1有关石灰桩加固软土的化学问题 605

10.10.2关于石灰桩桩体材料选用的若干经验规律 607

10.10.3生石灰的化学加固作用 607

10.11泥炭土及泥炭质土地基的处理 609

10.11.1泥炭分类 610

10.11.2泥炭地基物理化学特征 610

10.11.3泥炭土地基处理的化学途径 611

10.12混凝土碱－骨料反应及其对工程的危害 615

参考文献 615

第11章岩土工程的化学破坏 616

11.1化学反应侵蚀分类 616

11.1.1混凝土的化学反应侵蚀 616

11.1.2混凝土的碱－骨料反应损坏 629

11.1.3岩土体的化学反应侵蚀 632

11.1.4岩土工程中钢构件的化学腐蚀 635

11.1.5岩土工程中高分子聚合物的化学腐蚀 640

1 1.2岩土工程的化学破坏理论 641

11.2.1岩土工程的化学破坏理论的定理系统 641

11.2.2岩土工程中化学破坏的若干典型实例 650

参考文献 652

第12章数值分析方法在岩土工程化学中的应用 653

12.1化学胶结作用的数值模拟分析方法 653

12.2灌浆对岩土介质变形性质的影响 654

12.3灌浆对岩土介质强度性质的影响 655

12.4灌浆对岩土介质损伤性质的影响 656

12.4.1实际岩体中损伤张量的确定 657

12.4.2损伤张量的室内试验确定 658

12.4.3灌浆对损伤张量的影响 659

12.4.4灌浆后岩体的损伤力学数值分析思路与方法 660

12.5.1 渗流作用下裂隙岩土体的损伤特性与描述 661

12.5灌浆对岩土介质渗透性质的影响 661

12.5.2裂隙渗透张量随岩体损伤断裂与灌浆作用的演化 663

12.6土工织物仿真模型 665

12.6.1薄层单元模型 665

12.6.2接触单元模型 666

12.6.3软基上土工网的拉力计算问题 668

12.6.4填筑体的抗滑稳定验算问题 668

参考文献 670

13.1绿色化学定义和意义 671

第13章绿色化学与岩土工程 671

13.2岩土工程施工的绿色过程 672

13.2.1关于岩土工程中的绿色化学若干原理及其评述 672

13.2.2岩土工程化学领域中开发的绿色化学反应和绿色工艺 674

13.2.3绿色化学在岩土工程中的发展前景 675

13.3绿色化学的启迪 675

参考文献 677

作者简介 678