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第1章 绪论 1

1.1膨胀土问题概述 1

1.2膨胀土问题的国内外研究现状 3

1.3本章小结 5

第2章 膨胀土工程问题调研 6

2.1实地调研的意义和目的 6

2.2膨胀土病害与防治的调研 6

2.2.1广西南宁盆地及百色盆地 6

2.2.2云贵高原断陷盆地 14

2.2.3南阳襄樊盆地 17

2.3云桂鄂湘豫等地的膨胀土概况 20

2.3.1广西的膨胀土概况 20

2.3.2云南的膨胀土概况 23

2.3.3湖北的膨胀土概况 28

2.3.4河南的膨胀土特征 29

2.3.5江苏的膨胀土概况 32

2.3.6湖南的膨胀土概况 33

2.4本章小结 35

第3章 膨胀土判别分类与胀缩机理 36

3.1膨胀土的判别与分类 36

3.1.1膨胀土判别分类的原则与指标选择 36

3.1.2膨胀土的初判与详判 37

3.1.3膨胀土的判别分类方法 38

3.1.4膨胀岩的分类 41

3.2膨胀土的抗剪强度特性 42

3.2.1膨胀土强度的含义 42

3.2.2膨胀土的强度理论 43

3.2.3膨胀土的强度衰减和残余强度 45

3.2.4影响膨胀土抗剪强度的主要因素 45

3.3膨胀土的微结构及胀缩机理 47

3.3.1膨胀土的微结构特征 47

3.3.2胀缩机理与微观结构 48

3.4本章小结 49

第4章 膨胀土加筋设计与加固机理 50

4.1加筋膨胀土筋材及加固机理 50

4.1.1加筋膨胀土中的土工合成材料 50

4.1.2公路膨胀土的受力特性 51

4.1.3加筋膨胀土地基的加固作用机理 52

4.2加筋膨胀土地基稳定分析方法 53

4.2.1加筋膨胀土地基的破坏形式 53

4.2.2假定滑动面的加筋路堤极限平衡稳定分析法 53

4.3加筋膨胀土地基承载力和沉降特性 57

4.3.1膨胀土加筋地基的垫层作用效果分析 57

4.3.2影响膨胀土加筋地基垫层作用效果的因素 58

4.3.3膨胀土加筋地基垫层承载力 59

4.4土工合成材料在浅基础中的加筋机理 60

4.4.1土工织物的加筋机理 60

4.4.2土工格栅的加筋机理 62

4.5土工合成材料在浅基础中的加筋设计 62

4.5.1宾奎特法（Binquet J.Lee K.L） 62

4.5.2改进的太沙基法 65

4.6膨胀土加筋垫层的承载力计算 66

4.6.1加筋垫层的“深基础效应”极限承载力的计算 66

4.6.2膨胀土的各向异性特性对加筋垫层承载力的影响和计算 67

4.6.3工程实例——涵洞基础加筋垫层的设计及承载力计算 69

4.6.4加筋垫层的设计及承载力计算比较 71

4.7加筋膨胀土地基设计方法 71

4.7.1加筋膨胀土地基的承载力 71

4.7.2加筋膨胀土地基的沉降 73

4.7.3加筋膨胀土地基的稳定性 73

4.7.4土工合成材料的设计拉力 74

4.7.5加筋地基的设计 75

4.8本章小结 75

第5章 膨胀土工程特性变形特征 77

5.1膨胀土处治概况 77

5.1.1膨胀土的特性 77

5.1.2膨胀土对公路工程的危害 77

5.1.3膨胀土的传统处理方法 78

5.2膨胀土工程特性试验分析 79

5.2.1试验土样的选取 79

5.2.2膨胀土的初步判定 80

5.3击实膨胀土工程特性 81

5.3.1击实膨胀土的基本物理力学指标 81

5.3.2击实膨胀土的工程特性分析 82

5.3.3试验结论 88

5.4膨胀土增长曲线特征及运动学规律 89

5.4.1 NLSF原理及增长曲线回归方程 89

5.4.2膨胀土增长曲线运动学特征 91

5.4.3膨胀土增长曲线特征总结 94

5.5本章小结 94

第6章 膨胀土路堤模型试验 96

6.1中膨胀土模型试验Ⅰ（简称 Mod Ⅰ） 96

6.1.1 Mod Ⅰ的试验概况 96

6.1.2 Mod Ⅰ的试验阶段及试验内容 97

6.1.3 Mod Ⅰ的试验结果分析 97

6.1.4 Mod Ⅰ的试验结果 99

6.2弱膨胀土模型试验（简称Mod Ⅱ） 99

6.2.1 Mod Ⅱ的试验设计 99

6.2.2 Mod Ⅱ的试验过程描述 100

6.2.3 Mod Ⅱ的含水量测试分析 101

6.2.4 ModⅡ的土压力测试分析 103

6.2.5 ModⅡ的温度测试分析 104

6.2.6 Mod Ⅱ的胀缩变形测试分析 105

6.3弱膨胀土模型试验（简称Mod Ⅲ） 105

6.3.1 ModⅢ的试验概况 105

6.3.2 ModⅢ的试验设计及过程 106

6.3.3 ModⅢ的含水量测试分析 106

6.3.4 ModⅢ的土压力测试分析 108

6.3.5 ModⅢ的温度测试分析 109

6.3.6 Mod Ⅲ的胀缩变形测试分析 109

6.4本章小结 110

第7章 加筋膨胀土挡土墙模型试验 112

7.1加筋膨胀土模型试验 112

7.1.1加筋膨胀土模型试验工况 112

7.1.2模型试验装置 113

7.1.3模型试验膨胀土与加筋筋材 115

7.1.4试验过程 115

7.2重复荷载下加筋膨胀土路堤试验分析 116

7.2.1沉降变形的结果及分析 116

7.2.2加筋膨胀土路堤侧向变形测试分析 117

7.3加筋膨胀土挡土墙模型试验 120

7.3.1加筋膨胀土挡土墙的承载力分析 120

7.3.2加筋膨胀土挡土墙的竖向变形分析 121

7.3.3加筋膨胀土挡土墙浸水前后的沉降率分析 122

7.3.4加筋膨胀土挡土墙的侧向变形分析 123

7.3.5浸水过程加筋膨胀土体积的膨胀量分析 125

7.4本章小结 126

第8章 加筋膨胀土蠕变模型试验 128

8.1加筋土蠕变特性及蠕变模型 129

8.1.1土体的蠕变特性 129

8.1.2加筋筋材的蠕变特性 130

8.1.3加筋土的蠕变模型 132

8.1.4加筋复合土体的黏弹塑性本构关系 134

8.2加筋膨胀土挡土墙蠕变模型试验 134

8.2.1加筋膨胀土挡土墙蠕变模型概况 134

8.2.2挡土墙的侧向变形蠕变曲线特征及分析 135

8.2.3加筋膨胀土挡土墙的沉降变形特征与分析 136

8.3本章小结 137

第9章 加筋膨胀土路堤结构计算模型及静动力特性分析 139

9.1增量弹塑性理论 139

9.1.1弹性增量理论 139

9.1.2塑性增量理论 139

9.1.3弹塑性模量矩阵及其确定 142

9.2路基土弹塑性本构模型 143

9.2.1土动应力应变关系特点 143

9.2.2土的动力弹一塑模型（E -P模型） 144

9.3土工格栅加筋土研究现状 144

9.3.1土工格栅的性能 144

9.3.2土工格栅的动力特性 145

9.3.3土工格栅的加筋机理 145

9.3.4土工格栅加筋土的机理和评价 146

9.3.5土工格栅隔振的波动分析 148

9.4土工格栅加筋土动力计算模型 151

9.4.1格栅纵肋、横肋与土相互作用的模拟 151

9.4.2格栅与土接触面的有限元格式 153

9.4.3修正Drucker-Prager帽盖模型 157

9.5加筋膨胀土路堤结构变形静力特性分析 158

9.5.1地基/路基/路面结构计算模型 158

9.5.2加筋膨胀土路堤结构加载历时过程 161

9.5.3加筋膨胀土路堤结构变形控制分析 162

9.6加筋膨胀土路堤结构影响因素动力特性分析 165

9.6.1荷载形式的影响分析 165

9.6.2加筋层数的影响分析 166

9.6.3加筋筋材位置的影响分析 167

9.6.4荷载大小的影响分析 168

9.6.5移动载荷的影响分析 169

9.7本章小结 174

第10章 膨胀土地区公路设计与施工技术 175

10.1膨胀土地区公路路基设计标准 175

10.1.1一般规定 175

10.1.2填方路基 175

10.1.3挖方路基 176

10.2膨胀土地区公路工程的系统设计 177

10.2.1公路膨胀土常见病害及成因分析 177

10.2.2公路路基的系统设计 177

10.2.3路基主体设计 178

10.2.4路基防护与加固设计 179

10.2.5路基排水设计 180

10.2.6环保设计 180

10.3膨胀土路基的处理方法及施工要求 180

10.3.1膨胀土路基的主要处理方法 180

10.3.2膨胀土路基的施工技术要求 181

10.3.3膨胀土路基的施工基本要求 183

10.4公路膨胀土问题处治技术与方法 184

10.4.1膨胀土路基化学改良处治技术 184

10.4.2膨胀土挖方路堑边坡防护处治技术 187

10.4.3膨胀土填方路堤防护处治技术 189

10.5加筋膨胀土路堤施工工艺及质量控制 190

10.5.1加筋膨胀土工程施工技术规范 191

10.5.2膨胀土地区施工注意事项 191

10.5.3土工布加筋膨胀土路堤施工工艺与质量控制 192

10.5.4土工网垫加筋膨胀土路堤施工工艺与质量控制 193

10.5.5土工格栅加筋膨胀土路堤施工工艺与质量控制 193

10.5.6土工格室加筋膨胀土路堤的施工工艺与质量控制 195

10.6土工织物加筋膨胀土路堤的机理与质量控制 197

10.6.1使织物的受力和路堤的变形尽可能接近理想的受力机制 197

10.6.2提高土工织物加筋垫层效果的措施 198

10.6.3选择合适的工程——避开加筋垫层的尺寸效应的不利影响 198

10.6.4采用预应变加筋法 199

10.7本章小结 200

第11章 膨胀土试验路段设计施工与监测 201

11.1公路膨胀土试验路段概况 201

11.1.1膨胀土不良地质路段及设计对策 201

11.1.2膨胀土试验路段概况 201

11.2膨胀土及其改良土的室内试验分析 203

11.2.1室内试验数据 203

11.2.2室内试验结果分析 205

11.3膨胀土试验路段施工工法 205

11.3.1 T Ⅰ弱膨胀土试验路段 205

11.3.2 T Ⅱ弱膨胀土石灰改良试验路段 206

11.3.3 TⅢ弱膨胀土加筋试验路段 208

11.3.4施工质量控制 209

11.4膨胀土试验路堤的沉降变形监测分析 209

11.4.1膨胀土试验路堤的填筑及沉降观测概况 209

11.4.2试验路堤的沉降观测分析 211

11.4.3试验路段的沉降观测分析 220

11.5膨胀土试验路段的侧向位移变形监测分析 220

11.5.1膨胀土试验路段的侧向位移测试概况 220

11.5.2试验路段的水平位移试验分析 221

11.5.3试验路段的侧向位移观测分析 223

11.6膨胀土试验路段的土压力测试分析 223

11.6.1试验路段的土压力监测概况 223

11.6.2试验路段的土压力测试分析 223

11.6.3试验路段的土压力测试总结 229

11.7本章小结 229

第12章 总结 231

参考文献 233