第1章 绪论 1
1.1 研究背景及问题的提出 1
1.2 高填方地基变形规律研究方法综述 2
1.2.1 高填方变形理论计算 2
1.2.2 高填方变形原位监测研究 4
1.2.3 高填方变形离心模型试验研究 5
1.2.4 高填方变形数值反演分析研究 6
1.2.5 高填方变形回归分析研究现状 10
1.3 黄土体宏观变形特性研究 12
1.3.1 黄土的结构性本构关系研究 12
1.3.2 黄土的固结特性研究 13
1.3.3 黄土的蠕变规律研究 18
1.4 黄土体的细观变形规律研究 21
1.4.1 土体的微观结构性研究 21
1.4.2 基于土体电阻率的细观变形研究现状及存在的问题 22
1.5 研究中存在的问题及主要研究技术路线 25
1.5.1 研究现状中存在的问题 25
1.5.2 主要研究工作及技术路线 26
第2章 黄土高填方机场地基工程问题及难点分析 28
2.1 黄土高填方的特殊工程问题——以山西某机场试验段为例 28
2.1.1 黄土地区机场工程的特殊性 28
2.1.2 黄土地区机场的岩土工程技术问题 29
2.1.3 基于“三面两体四水控制论”的岩土工程问题研究技术路线 30
2.2 机场高填方沉降机理及预测分析 32
2.2.1 高填方地基的宏观变形规律预分析 33
2.2.2 高填方地基的细观变形机理预分析 34
第3章 基于原位监测的黄土高填方工后沉降时空规律研究 36
3.1 山西某机场试验段工程概况 36
3.2 场区工程及水文地质条件 37
3.2.1 地形地貌条件 37
3.2.2 工程地质区域划分 37
3.2.3 气象、水文条件 38
3.2.4 地基土物理性质及力学性质指标 38
3.2.5 挖方区料源条件 41
3.3 试验段高填方设计与施工概况 41
3.4 高填方地基变形原位监测系统 43
3.4.1 监测目的 43
3.4.2 监测内容与监测点布置 43
3.4.3 监测仪器与监测频次和精度 46
3.5 监测结果分析与评价 48
3.5.1 道槽区填筑体顶面沉降监测 48
3.5.2 边坡坡面位移监测 51
3.5.3 道槽区填筑体内部变形监测 54
3.5.4 边坡区填筑体内部变形监测 55
3.5.5 填筑体内部土压力监测 59
3.6 高填方变形场及应力场时空规律分析 71
3.6.1 实测总沉降的分离及不均匀沉降原因分析 71
3.6.2 应力扩散引起的附加变形分析 75
3.6.3 填土高度及填土速率对工后沉降影响 82
3.6.4 综合压实度对填筑体工后沉降量的影响 84
3.6.5 基于应变速率的工后沉降递推法 85
3.7 基于修正“FDA”方法的工后沉降分析 86
3.7.1 问题的提出 86
3.7.2 加载阶段变形量的分离 87
3.7.3 工后沉降阶段变形量的分离 92
3.7.4 工程应用分析 95
3.8 基于沉降量-沉降速率曲线的工后沉降分析 97
3.8.1 St′-St曲线的线性关系证明 97
3.8.2 工程应用分析 102
第4章 基于室内蠕变试验的黄土高填方工后沉降规律研究 105
4.1 蠕变试验方案及结果 105
4.1.1 蠕变试验装置 105
4.1.2 蠕变试验方案及结果 106
4.2 蠕变试验模型及蠕变参数的求取 107
4.2.1 R-Q-λ经验蠕变模型及参数的求取 107
4.2.2 A-m-n经验蠕变模型及参数的求取 109
4.2.3 Merchant蠕变模型及参数的求取 110
4.2.4 Burgers蠕变模型及参数的求取 112
4.2.5 M-B蠕变模型及参数的求取 113
4.3 黄土蠕变规律分析 115
4.3.1 不同含水率下压实黄土蠕变规律分析 116
4.3.2 不同压实度下压实黄土蠕变规律分析 121
4.3.3 原状黄土固结蠕变规律分析 125
4.4 基于蠕变试验的黄土高填方工后沉降数值分析 127
4.4.1 数值反演分析研究存在的问题 127
4.4.2 “概化层”数值模型的建立及参数的选取 128
4.4.3 数值试验方案 130
4.4.4 工后沉降敏感性分析 130
4.4.5 基于实测的数值反演分析及预测 133
第5章 基于高压固结试验的黄土高填方工后沉降规律研究 137
5.1 高压固结试验方案 137
5.2 不同性状黄土次固结特性分析 138
5.2.1 不同含水率下黄土次固结特性分析 138
5.2.2 不同压实度下黄土次固结特性分析 142
5.2.3 原状黄土的次固结特性分析 143
5.2.4 考虑含水率和压实度变化的一维次固结模型 145
5.3 基于固结理论的高填方变形数值分析及预测 149
5.3.1 Biot耦合固结理论及离散化有限元方程式 149
5.3.2 SSC软土蠕变模型简介 152
5.3.3 反演分析模型及初始参数 154
5.3.4 反演结果分析 156
5.3.5 工后蠕变沉降分析 160
5.4 基于固结试验的工后蠕变沉降解析方法分析 161
5.4.1 基于“修正次固结系数”的工后沉降分析 161
5.4.2 基于“微元体模型”的工后蠕变沉降分析 162
5.4.3 考虑含水率变化的“修正模量”法工后增湿蠕变沉降分析 163
5.4.4 工程算例 165
第6章 机场高填方工后沉降的其他预测方法 170
6.1 基于回归分析法的工后沉降预测 170
6.2 基于人工神经网络的工后沉降预测 173
6.2.1 人工神经网络模型（BP）预测方法 173
6.2.2 人工神经网络模型预测结果 174
6.3 基于工程类比法的工后沉降预测 175
6.3.1 贵阳龙洞堡机场 175
6.3.2 云南大理机场 177
6.3.3 杜康沟车站西段高路堤 179
6.3.4 基于实测递推法预测 180
6.3.5 规范方法估算 181
第7章 基于土电阻率的黄土高填方细观变形机理研究 182
7.1 黄土结构性微观机理研究现状及存在的问题 182
7.2 研究内容及思路 183
7.3 试验装置及试验方案 184
7.4 基于电阻率特性的黄土变形规律分析 185
7.4.1 黄土电阻率与温度和含水率关系 186
7.4.2 黄土电阻率与压实度关系 187
7.4.3 黄土电阻率模型 187
7.4.4 黄土电阻率-应变-时间特性 188
7.4.5 黄土电阻率分布及水分迁移规律 192
7.4.6 工程实例分析 195
第8章 机场高填方地基中暗穴扩展对道面变形影响研究 198
8.1 黄土高填方暗穴成因及临界厚度 198
8.1.1 黄土高填方地基暗穴成因 198
8.1.2 暗穴抬升过程临界高度（垂直裂隙发育） 200
8.1.3 暗穴扩容过程临界高度（水敏性较强） 201
8.1.4 黄土暗穴临界高度影响因素分析 202
8.1.5 黄土暗穴塌陷过程稳定性案例分析 203
8.2 基于3D-FEM的道面响应分析 204
8.2.1 暗穴扩容对道面的影响 204
8.2.2 暗穴抬升对道面的影响 205
8.3 暗穴扩展对道面的破坏时间预测 206
8.3.1 压实黄土侵蚀性试验研究 206
8.3.2 基于室内试验的暗穴坍塌量分析 207
参考文献 209