1 绪论 1
1.1 概述 1
1.1.1 注浆的应用范围 2
1.1.2 注浆方法与注浆材料性能要求 2
1.2 注浆技术发展的历史、现状与趋势 4
1.2.1 注浆法发展历史 4
1.2.2 注浆工艺发展现状 4
1.2.3 注浆材料发展现状及浆液的流变性 6
1.2.4 注浆技术研究和发展的趋势 11
1.3 注浆理论与数值模拟研究现状 11
1.3.1 注浆理论发展现状与存在的问题 11
1.3.2 土体动力学本构模型 16
1.3.3 饱和土层的解析分析 19
1.3.4 砂土液化孔压的研究现状 21
1.3.5 饱和多孔介质波动的有限元数值模拟 24
1.3.6 数值模拟在注浆中的发展现状及存在的问题 26
2 砂土液化的本构模型 28
2.1 广义塑性模型简介 28
2.1.1 三个不变量 28
2.1.2 流动方向 28
2.1.3 塑性模量 29
2.2 等效非线性模型 30
2.3 砂土液化组合模型 34
2.3.1 组合结构模型理论 34
2.3.2 考虑在达到极限状态面前的加载与卸荷 35
2.3.3 砂土沿极限状态面的本构关系 38
2.3.4 本构模型的孔隙水压力 39
2.3.5 模型参数的确定 40
2.3.6 模型验证 41
3 砂土液化的模糊神经网络预测 46
3.1 模糊推理系统 46
3.1.1 模糊化和模糊器 47
3.1.2 规则库 48
3.1.3 推理机 49
3.1.4 去模糊化 51
3.1.5 模糊在砂土液化中的应用 51
3.2 适用于推理的神经网络 53
3.2.1 神经网络基础 53
3.2.2 无监督学习与Kohonen网络 57
3.3 模糊神经网络算法建模及运用 58
3.3.1 空间结构 58
3.3.2 模糊神经网络算法分析（时间划分） 62
3.3.3 算例 65
4 动力作用下的饱和砂土物理场研究 69
4.1 动力作用下的饱和砂土运动控制方程 69
4.1.1 基本假设 69
4.1.2 平衡方程 69
4.2 动力作用下饱和砂土物理场的解 72
4.2.1 动力作用下运动方程的基本解 72
4.2.2 在有一定埋深动力作用下运动方程的解析解 75
4.2.3 算例 84
4.3 振动力作用下饱和砂土中的波 89
4.3.1 各向同性多孔介质的波动方程 89
4.3.2 各向同性饱和土体中波的讨论及算例 95
5 饱和砂土在振动力作用下的有限元计算 100
5.1 饱和砂土在振动力作用下的有限元方程 100
5.1.1 平衡理论与基本方程式 100
5.1.2 有限元方程的建立 101
5.2 振动力作用下的饱和砂土大应变有限元方程 105
5.2.1 几何非线性理论 105
5.2.2 饱和砂土大应变公式推导 106
5.2.3 非线性本构关系的引入 109
5.2.4 有限元格式求解 110
5.3 八节点四边形轴对称等参单元 113
5.4 饱和砂土动力无限元 115
5.4.1 乘子型无限元的建立 115
5.4.2 轴对称双向无限元构造（频域） 116
5.4.3 轴对称单向无限元构造（时域） 118
5.5 计算中液化单元的处理 119
5.5.1 砂土液化状态准则 119
5.5.2 液化单元的应力调整 119
5.6 有限元数值分析过程 122
5.6.1 静力分析 122
5.6.2 动力分析 123
5.6.3 土的动应力应变关系 124
5.6.4 饱和砂土地基振动液化分析 124
6 渗透注浆浆液扩散公式 127
6.1 宾汉体浆液扩散半径计算公式 127
6.1.1 宾汉体浆液流变方程 127
6.1.2 宾汉体浆液渗流公式（广义达西定律） 127
6.1.3 在砂土中进行渗透灌浆时宾汉体浆液扩散公式的推导 129
6.1.4 扩散公式的求解 131
6.1.5 公式的适用范围 132
6.1.6 公式的应用 132
6.2 幂律型浆液扩散公式 133
6.2.1 幂律型浆液流变方程 133
6.2.2 幂律型浆液渗流公式（广义达西定律） 133
6.2.3 在砂土中进行渗透灌浆时幂律型浆液扩散公式的推导 135
6.2.4 有效扩散半径公式的求解 136
6.2.5 公式的适用范围 137
6.2.6 注浆压力差与浆液流变参数、扩散半径的关系 137
6.3 柱形扩散公式 138
6.3.1 宾汉体柱形扩散公式 138
6.3.2 幂律体柱形扩散公式 139
7 压密注浆理论与数值模拟 141
7.1 概述 141
7.2 圆筒形孔扩张理论在压密注浆中的应用 142
7.2.1 圆筒形孔扩张理论 142
7.2.2 圆筒形孔扩张理论在压密注浆中的应用 145
7.3 弹性固结理论及其在压密注浆中的应用 145
7.3.1 轴对称Biot固结理论的推导 146
7.3.2 算例分析 155
7.4 弹塑性大变形理论在压密注浆数值模拟中的应用 158
7.4.1 土的弹塑性理论 158
7.4.2 几何非线性的考虑 164
7.4.3 算例 173
8 饱和砂土动力学试验 176
8.1 试验仪器与方法 176
8.1.1 试验仪器 176
8.1.2 试验步骤 178
8.1.3 饱和砂土物理力学指标 180
8.1.4 试验模型设计 181
8.1.5 试验内容 183
8.2 孔隙水压力 184
8.2.1 概述 184
8.2.2 孔压发展变化规律 186
8.2.3 振动孔压计算模型 188
8.2.4 孔压的应变路径模型 191
8.2.5 应力路径与孔隙水压力 192
8.2.6 孔压与滞回圈面积关系 196
8.2.7 增加动应力幅值孔压变化情况 197
8.3 饱和砂土轴向动应变 197
8.3.1 应力应变回滞环 197
8.3.2 剪胀、卸荷体缩与孔隙水压力 200
8.3.3 应力路径与轴向应变 204
8.3.4 轴向应变与孔隙水压 206
8.3.5 轴向弹性模量 207
8.4 饱和砂土的应力路径研究 208
8.4.1 应力路径形状 209
8.4.2 剪胀剪缩 210
8.5 强度变化规律研究 211
8.6 砂土液化动稳态强度分析 212
8.6.1 动稳态阶段的定义 212
8.6.2 流动液化和极限状态破坏的判别 215
8.6.3 稳态阶段的动强度与极限状态面 216
8.6.4 砂土液化破坏的影响因素分析 219
8.7 固结比对饱和砂土液化的影响 223
8.7.1 引言 223
8.7.2 固结比对液化应变的影响 224
8.7.3 固结比对砂土液化动强度的影响 228
8.7.4 固结比对砂土液化孔压发展的影响 230
9 振动注浆机理及有限元模拟 232
9.1 振动对土体起始劈裂压力的影响 232
9.2 弹性饱和多孔介质轴对称动力固结方程 233
9.2.1 轴对称Biot动力固结方程推导 233
9.2.2 轴对称Biot动力固结方程的有限元表示（空间离散） 236
9.2.3 轴对称Biot动力固结方程的求解 239
9.2.4 算例分析 241
9.3 振动注浆数值模拟 243
9.3.1 土体动力本构模型 243
9.3.2 弹塑性土体大应变动力平衡方程及有限元表示 252
9.4 程序研制 253
9.5 算例 260
9.5.1 简介 260
9.5.2 土性参数的选取 263
9.5.3 计算结果分析 264
附录 279
参考文献 288
中英文专业名词对照 303