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內容簡介

　　《軟黏土微觀結構分析及宏觀力學計算》首先介紹瞭軟黏土的微觀結構試驗測試方法，提齣軟黏土的接觸麵概念和測試方法。其次，介紹瞭基於微觀結構的軟土孔隙率定量方法和軟土平均接觸麵積率定量方法，建立平均接觸麵積率與宏觀孔隙率之間的關係。然後，介紹瞭基於平均接觸麵積率的軟土滲流分析、飽和軟土固結理論、土壓力理論和土坡穩定理論。最後，介紹瞭基於平均接觸麵積率的抗剪強度理論。
　　《軟黏土微觀結構分析及宏觀力學計算》內容切中國際研究熱點，學術思想新穎，邏輯性強，結構體係好，對土力學理論注入瞭新鮮活力。

內頁插圖

目錄

前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 國內外研究現狀 2
1.2.1 土體微觀研究製樣技術現狀 3
1.2.2 土體微觀測試技術應用現狀 6
1.2.3 土體微觀定量研究現狀 11
1.2.4 土體微觀本構模型研究現狀 12
1.2.5 土體微觀動態研究現狀 14
1.2.6 土體宏微觀關係研究現狀 15
1.3 目前存在的問題 18
1.4 本書的主要工作 19
第2章 基於微觀結構的軟土孔隙率定量研究 21
2.1 引言 21
2.2 試驗介紹 22
2.2.1 試驗設備簡介 22
2.2.2 試驗材料及其特性 24
2.2.3 試樣的製備 24
2.3 軟土微觀孔隙率研究 25
2.3.1 軟土三維孔隙率定性評價及定量計算方法 25
2.3.2 孔隙數量、大小及變化趨勢的三維體現 27
2.3.3 軟土微觀孔隙率的定量分析 30
2.3.4 三維孔隙率的影響因素分析 32
2.4 本章小結 37
第3章 基於微觀結構的軟土平均接觸麵積率定量研究 39
3.1 引言 39
3.2 軟土接觸麵積微觀定性評價 40
3.3 軟土平均接觸麵積率研究 41
3.3.1 平均接觸麵積率的定義 41
3.3.2 平均接觸麵積率的統計分析 43
3.3.3 平均接觸麵積率與孔隙率關係研究 45
3.4 平均接觸麵積率統計影響因素分析 46
3.4.1 不同閾值步距的影響 46
3.4.2 不同放大倍數的影響 47
3.4.3 不同閾值的影響 50
3.4.4 選區像素大小的影響 51
3.4.5 誤差分析 52
3.5 本章小結 53
第4章 平均接觸麵積率與宏觀孔隙率之間的關係研究 55
4.1 引言 55
4.2 試驗介紹 56
4.2.1 試驗材料及特性 56
4.2.2 試樣製備及物理特性 57
4.2.3 電鏡測試方案 60
4.3 測試結果及分析 62
4.4 本章小結 71
第5章 基於平均接觸麵積率的滲流分析 73
5.1 引言 73
5.2 考慮接觸麵積率的軟土地下水滲流速度 75
5.2.1 一維滲透試驗與達西定律 75
5.2.2 土中水的滲透速度 76
5.3 考慮接觸麵積的滲流作用力 77
5.3.1 靜水壓力 77
5.3.2 動水壓力 78
5.3.3 流土與管湧 81
5.4 考慮接觸麵積的滲流齣口臨界水力坡度 82
5.5 本章小結 84
第6章 基於接觸麵積的固結理論 86
6.1 引言 86
6.2 考慮接觸麵積率的飽和土有效應力原理 87
6.2.1 有效應力公式推導 87
6.2.2 與Terzaghi有效應力公式的對比討論 89
6.3 考慮土體接觸麵積的一維固結理論 90
6.4 考慮土體接觸麵積的Biot固結理論 93
6.5 本章小結 98
第7章 基於接觸麵積的土壓力理論 100
7.1 引言 100
7.2 考慮顆粒接觸麵積的水土分算靜止土壓力 102
7.2.1 方程的引齣 102
7.2.2 算例分析及結果討論 105
7.3 考慮顆粒接觸麵積的水土分算朗肯土壓力 109
7.3.1 朗肯土壓力理論 109
7.3.2 不同條件下的水土分算朗肯土壓力 111
7.4 本章小結 117
第8章 基於接觸麵積的土坡穩定理論 119
8.1 引言 119
8.2 考慮接觸麵積的穩定分析法 120
8.2.1 瑞典條分法 120
8.2.2 簡化Bishop法 123
8.3 考慮接觸麵積的各種因素對土坡穩定性分析 126
8.3.1 坡頂超載對邊坡穩定性的影響 128
8.3.2 浮力和滲流力對邊坡穩定性的影響 129
8.3.3 地震力和其他振動力對邊坡穩定性的影響 131
8.4 本章小結 132
第9章 基於平均接觸麵積率的土抗剪強度理論 134
9.1 引言 134
9.2 考慮接觸麵積的土抗剪強度理論和極限平衡條件 135
9.2.1 莫爾-庫侖強度理論 135
9.2.2 土的抗剪強度與抗剪強度指標 137
9.2.3 土的極限平衡條件 139
9.3 考慮接觸麵積的無黏性土抗剪強度理論 142
9.4 考慮接觸麵積的飽和黏土抗剪強度理論 144
9.4.1 孔隙壓力係數 144
9.4.2 正常固結和超固結土的抗剪強度 149
9.5 抗剪強度的影響因素 153
9.5.1 土的結構性影響 153
9.5.2 應力曆史的影響 154
9.5.3 土體各嚮異性的影響 154
9.5.4 加荷速率的影響 155
9.5.5 蠕變對土體抗剪強度的影響 156
9.5.6 土體固結對黏性土抗剪強度的影響 156
9.6 本章小結 157
參考文獻 159

前言/序言

　　土的微觀結構決定土的宏觀力學性質，但長期以來，許多土力學理論都是藉助固體力學的理論建立起來的，沒有充分考慮土的工程特性。學術界和工程界都認識到土的結構對土的工程性質有重要影響，開展瞭大量的微觀結構研究，但其成果很難在宏觀力學計算中應用。本書通過研究軟黏土的微觀結構，以接觸麵積為突破口，建立瞭微觀結構與宏觀力學計算之間的橋梁，並將成果應用於土力學的主要問題——滲流問題、固結問題、穩定問題、土壓力問題和抗剪強度問題。
　　本書首先介紹瞭軟黏土的微觀結構試驗測試方法，提齣軟黏土的接觸麵概念和測試方法。其次，介紹瞭基於微觀結構的軟土孔隙率定量方法和軟土平均接觸麵積率定量方法，建立平均接觸麵積率與宏觀孔隙率之間的關係。然後，介紹瞭基於平均接觸麵積率的軟土滲流分析、飽和軟土固結理論、土壓力理論和土坡穩定理論。最後，介紹瞭基於平均接觸麵積率的抗剪強度理論。
　　本書從微觀角度揭示瞭軟黏土的結構特點，發展瞭有效應力，建立瞭微觀與宏觀的內在聯係，展示瞭微觀結構影響宏觀力學的內涵，使微觀結構研究成果得到實際應用。本書成果刷新瞭土力學許多理論，學術價值和應用價值十分顯著。
　　本書由徐日慶和鄧禕文編著，徐麗陽參加瞭第2～4章的研究工作，硃亦弘參加瞭第3章的研究工作，馮蘇陽參加瞭第4章的研究工作。
　　感謝國傢自然科學基金的資助——項目“基於軟黏土微觀結構研究的宏觀力學機製研究”（批準號41672264），“考慮土非連續性的強度和變形理論研究”。
　　感謝浙江大學濱海和城市岩土工程研究中心同事們的支持和幫助。
　　由於作者水平有限，書中難免存在不足之處，敬請讀者批評指正。






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