西南红层工程特性及其路堤稳定性PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1问题的提出 1

1.2国内外研究现状 3

1.2.1饱和-非饱和渗流研究现状 3

1.2.2地表径流研究现状 7

1.2.3降雨对边坡稳定性影响的研究现状 9

1.2.4路堤本体沉降变形理论的研究现状 13

1.2.5基床结构动态特性的研究现状 19

1.3存在的问题及拟解决办法 20

1.4本书研究的主要内容及技术路线 21

第2章 我国红层与四川红层的分布特征 23

2.1引言 23

2.2红层的界定 23

2.3中国红层的分布及一般特征 23

2.4四川盆地红层的一般特征 27

2.4.1新构造特征及川中红层形成 27

2.4.2四川红层的分布特征 27

2.5本章小结 29

第3章 红层泥岩填料工程地质特性 30

3.1引言 30

3.2红层泥岩的成分及微结构分析 30

3.2.1化学成分 30

3.2.2矿物成分及微结构 31

3.3红层泥岩的物性参数分析 37

3.4红层泥岩填料水理性质 39

3.4.1红层泥岩填料的膨胀特性 39

3.4.2红层泥岩崩解特性 40

3.4.3红层泥岩崩解分形分析 44

3.5红层泥岩填料的主要工程特性 46

3.5.1红层泥岩填料的压实特性 46

3.5.2红层泥岩填料的抗压强度 47

3.5.3红层泥岩填料的抗剪强度 48

3.5.4红层泥岩填料的渗透特性 54

3.5.5红层泥岩填料CBR强度 56

3.5.6红层泥岩填料的长期强度特性 58

3.6本章小结 65

第4章 考虑地表径流-渗流的耦合理论与应用研究 67

4.1引言 67

4.2饱和-非饱和水气两相渗流的基本理论 68

4.2.1水气两相流体驱动势 68

4.2.2饱和-非饱和水气两相渗流Darcy定律 69

4.2.3土-水特征曲线和非饱和水气两相渗透函数 71

4.2.4饱和-非饱和水气两相渗流的基本微分方程 77

4.3边坡降雨入渗问题 80

4.3.1边坡降雨入渗过程 80

4.3.2边坡降雨人渗过程的影响因素 82

4.4坡面流问题的基本理论 83

4.4.1经典的坡面流问题 84

4.4.2坡面流控制方程与定解条件 85

4.4.3坡面流微分方程的解析解 86

4.5地表径流-非饱和渗流的耦合在FLAC中的数值模拟 86

4.6坡面产流数学模型的验证 88

4.7考虑耦合和简化边界对坡面入渗的影响 89

4.8考虑水气两相对坡面入渗的影响 91

4.9本章小结 91

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 92

5.1引言 92

5.2径向基函数网络算法的原理 92

5.2.1径向基函数网络结构 92

5.2.2径向基函数 93

5.2.3径向基层的工作原理 94

5.2.4 RBF网络的训练 95

5.3非饱和参数的反演 96

5.3.1模型的制作与设计 96

5.3.2有限元模拟 97

5.3.3参数的反演 100

5.4本章小结 100

第6章 降雨入渗对路堤边坡的稳定性研究 102

6.1引言 102

6.2非饱和土有效应力的描述 103

6.2.1饱和土有效应力的概念 103

6.2.2非饱和土的单变量有效应力描述 104

6.3非饱和土单变量的流固耦合理论 106

6.3.1传导定律 106

6.3.2毛细定律 107

6.3.3流体连续方程 107

6.3.4流体本构方程 107

6.3.5流体平衡方程 108

6.3.6土体平衡方程 110

6.3.7土体本构方程 110

6.3.8几何相容方程 111

6.3.9应力场对渗流场的影响 111

6.4非饱和土流固耦合在FLAC中的实现 114

6.4.1流体本构方程的离散化 114

6.4.2节点的流动速率 115

6.4.3时步的控制 115

6.5流固耦合对边坡稳定性的影响 115

6.6工程实例分析 118

6.6.1坡度的影响 119

6.6.2坡高的影响 121

6.6.3水平渗透性的影响 123

6.6.4降雨强度的影响 124

6.6.5初始饱和度的影响 126

6.6.6压实度的影响 128

6.6.7长期强度的影响 129

6.7本章小结 131

第7章 红层路堤非饱和沉降理论研究 132

7.1引言 132

7.2土体流变模型理论 132

7.2.1基本流变元件 132

7.2.2组合黏弹性模型 134

7.2.3组合黏弹塑性模型 138

7.2.4描述土体蠕变特性的其他理论 139

7.3红层蠕变本构识别 140

7.4饱和土体的固结-蠕变耦合理论 145

7.4.1陈宗基流变-固结耦合模型 145

7.4.2 Merchant流变-固结耦合模型 147

7.5基于红层蠕变试验的非饱和流变-固结耦合模型 149

7.6本章小结 151

第8章 红层路堤非饱和沉降理论验证 152

8.1引言 152

8.2土工离心模型试验的机理 152

8.3红层填料路堤离心模型试验 156

8.3.1离心模型试验方案 156

8.3.2离心模型试验结果分析 157

8.3.3路堤施工期沉降-路堤高度的关系 158

8.3.4路堤的总沉降-时间-路堤高度的关系 159

8.3.5路堤工后沉降-时间-路堤高度的关系 160

8.3.6路堤工后沉降预测计算方法 161

8.3.7路堤最终工后沉降-压实系数的关系 162

8.3.8路堤工后沉降-总沉降的关系 163

8.4离心试验对沉降计算理论的验证 163

8.5工程实例对沉降计算理论的验证 170

8.6本章小结 171

第9章 半刚性基床结构动态特性试验研究 173

9.1引言 173

9.2试验概况 173

9.2.1试验模型 173

9.2.2测试内容与传感器布置 175

9.2.3试验荷载设计 175

9.2.4试验分组步骤 178

9.3模型填料与施工 179

9.4数据处理 181

9.4.1应力 181

9.4.2变形 189

9.4.3加速度 196

9.4.4基床表面应变 197

9.4.5刚度 199

9.5本章小结 200

结论 202

参考文献 204