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第一章 土冻结概论 1

1.1 冻胀 1

（1）什么叫冻胀 1

（2）冻胀过程实例 3

（3）决定冻胀的因素 5

（4）冻胀机理要点 8

（5）冻胀机理 8

1.2 冻土的物理性质 13

（1）构成冻土的元素 13

（2）力学性质 13

（3）热性质 14

（4）电性质 15

（5）冻融促进风化 15

1.3 永久冻土 15

（1）定义 15

（2）永久冻土的分布 16

（3）永久冻土地带的气候 19

（4）永久冻土地带的植被 22

（5）永久冻土的起因 24

（6）永久冻土现在是在发展中还是在退化中 25

（7）永久冻土地带的奇异地形 26

第二章 土的冻结过程及冻胀现象 37

2.1 土的冻结深度 37

2.2 Berggren、Aldrich的修正解 39

2.3 野外冻胀现象的实例 45

2.4 Taber、Beskow的冻胀机理研究 51

2.5 毛细理论 53

2.6 冻结过程中热和水流的关系 56

2.7 冻土中的水流 60

2.8 热和水结合的系统模型（Harlan模型） 63

2.9 热和水结合的系统模型（Taylor模型） 68

2.10 热和水结合的系统模型的问题 69

第三章 冻土的各种性质 77

3.1 力学性质 77

（1）力学实验 77

（2）强度特性 83

（3）变型特性 91

3.2 热性质 93

（1）冻土中的热状态 94

（2）热传导 94

（3）比热 100

（4）冻土的热膨胀率 104

3.3 不冻水 105

（1）冻土中的不冻水 105

（2）不冻水量的推断 111

第四章 冻胀力及冻胀机理 119

4.1 冻胀力 119

（1）伴随土冻结的吸排水现象和冻胀及冻胀力的定义 119

（2）毛细管冻胀理论及吸着水薄膜冻胀力理论 122

（3）关于冻胀力的实验 124

4.2 冻胀机理 130

（1）衡量冻胀现象的强度和量度的尺度 130

（2）表示冻土内析出冰晶的吸排水（泵）能力的推断 139

（3）冻结膨胀率（冻胀率）、冻结吸排水率的有效约束应力，冻结速度的关系 147

4.3 冻胀机理的模型化和基础微分方程式 153

（1）控制冻结面附近冻土内热及不冻间隙水同时输送的基础微分方程式 153

（2）控制冻土内不冻间隙水压及温度分布的基础微分方程式的简化及电子计算机解析 156

（3）解明冻胀机理的展望 160

第五章 人工冻土的利用 172

5.1 冻结施工法的历史 172

5.2 冻结施工法的特征 173

5.3 冻结理论 175

（1）冻结速度 175

（2）温度分布、冻结负荷 176

（3）冻结效率 177

5.4 解冻理论 178

（1）冻结中由于停止冷却的解冻 178

（2）工程完了后的解冻 179

（3）冷冻液泄漏时的侵蚀引起的解冻 180

5.5 地下水流的影响 181

（1）冻土壁形成时的影响 181

（2）冻土壁完成后的影响 183

5.6 冻结膨胀对未冻结区域的影响 184

（1）水平方向上的土压和变位 184

（2）竖向上的移位 185

5.7 今后的展望 187

（1）开发课题 187

（2）扩大应用范围 189

第六章 冻结和冻胀的数学解析 198

6.1 冻结深度推算模型 198

（1）冻结深度推算的必要性 198

（2）解析的原理和手段 198

（3）解析模型的适用事例 205

6.2 通过FEM进行的冻结法土压力分析 211

（1）关于冻结土压力 211

（2）冻结土压力解析 212

（3）利用二维空间园筒模型解析冻结土压力 213

（4）由FEM进行的冻结土压力解析 214

6.3 热和水共同移动的模型 217

（1）共同移动模型的基本式 217

（2）土质的各常数 220

（3）解析方法 221

（4）数值计算举例 223

第七章 室内冻胀试验法 234

7.1 概论 234

（1）冻胀试验的历史 234

（2）影响冻胀因素的分类 235

（3）冻胀试验的种类 236

7.2 冻胀试验装置 237

（1）试验装置举例 237

（2）试体容纳器 240

（3）多孔板 240

（4）冻结开始时的冰核形成 241

7.3 测定方法 242

（1）冻胀量和水分移动量 242

（2）关于力学的各种量 243

（3）关于热的各种量 244

7.4 试验土和试样 245

（1）代表试料土的试样 245

（2）试样的宽度 246

（3）试样的长度 247

（4）试样冻结过程 248

（5）试样的应力变化过程 250

7.5 两端面温度一定的冻胀试验 250

（1）冻结方法 250

（2）冻胀性判定试验 251

（3）长期冻胀实验 253

7.6 冻结速度一定的冻胀实验 254

（1）冻结速度一定所需要的冷却条件 254

（2）试验条件和整理结果 256

7.7 试验结果的适用和问题 259

（1）试验结果的适用 259

（2）涉及到冻胀的动水阻抗的影响 259

（3）冻结面前方的脱水压密 262

第八章 有关问题 270

8.1 观测仪器 270

（1）测定用器械的种类和特点 270

（2）冻结、融解过程的记录 275

8.2 火星的永久冻土 277