水-应力作用膨胀土力学特性与深基坑支护技术

本书针对我国广泛存在的膨胀类土体，首先通过X射线衍射、扫描电镜、CT试验、力学试验，探讨了膨胀土体的细观结构、力学特性及土水特征曲线演化规律，深入分析了水应力耦合作用下膨胀性土体的强度特性；在此基础上，从微细观结果和宏观试验结果出发，建立了微细观宏观力学模型与细胞自动机仿真计算模型；*后通过室内试验，分析了膨胀土中锚索的预应力变化规律，进而通过物理相似模拟分析了深基坑支护结构体系的受力变形规律，提出了膨胀性土体条件下深基坑支护桩的受力变形计算方法。 本书可作为土木工程专业研究生相关课程的参考教材，也可作为深基坑工程与土力学研究者及相关工程技术人员的参考书。 为方便教学，本书配有免费教学大纲、高品质的教学课件、章后习题详解、节后思考题解答、试题库等，凡选用本书作为授课教材的学校，均可来电（010-88379564）或邮件（cmpqu@163.com）索取，有任何技术问题也可通过以上方式联系。

前言第1章绪论1.1水应力作用下膨胀土特性研究现状1.1.1膨胀土土水特征曲线影响研究1.1.2膨胀土裂隙产生发展研究现状1.2深基坑支护结构与膨胀土相互作用研究现状1.2.1支护桩体与膨胀土相互作用研究现状1.2.2锚索与膨胀土相互作用的研究现状1.2.3支护结构土压力方面的研究现状1.3本书研究的内容第2章水应力作用下膨胀土物理力学特性试验研究2.1膨胀土矿物成分分析及细观结构研究2.1.1膨胀土X射线衍射分析2.1.2扫描电镜试验研究2.2干湿循环对饱和膨胀土土水特征曲线的影响试验研究2.2.1土水特征曲线基本概念2.2.2土水特征曲线的数学模型2.2.3滤纸法测土水特征曲线的试验原理与过程2.2.4试验结果分析2.3干湿循环对非饱和膨胀土的裂隙影响试验研究2.3.1裂隙开展的原理2.3.2裂隙定量描述2.3.3重塑膨胀土裂隙演化试验研究2.4膨胀土剪切强度试验研究2.4.1非饱和土强度理论2.4.2含水率对膨胀土抗剪强度的试验研究2.4.3干密度对膨胀土抗剪强度的试验研究2.4.4干湿循环对膨胀土抗剪强度的试验研究第3章水应力作用下膨胀土微细观宏观物理力学特性研究3.1土体微细观结构中土颗粒间的物理化学作用3.1.1双电层静电斥力3.1.2范德华力3.1.3水合作用力3.2膨胀土体微细观宏观强度理论研究3.2.1黏土颗粒间物化作用力3.2.2微细观几何模型的建立3.2.3微细观几何模型与宏观强度关系研究3.2.4基于微观结构模型的膨胀性土体孔隙比计算3.3膨胀土细胞自动机仿真模拟3.3.1细胞自动机的基本规则3.3.2膨胀模型3.3.3轴向受压模型第4章膨胀土中锚索应力变化规律试验研究4.1预应力锚索支护原理4.2锚索预应力值瞬时损失的影响因素分析4.2.1张拉过程中影响因素分析4.2.2锁定时的影响因素分析4.3锚索预应力长期损失的影响因素分析4.3.1土体介质蠕变的影响分析4.3.2灌浆材料徐变的影响分析4.3.3钢绞线松弛引起的预应力值损失4.4环境因素对锚索预应力损失的影响分析4.4.1降雨的影响分析4.4.2温度的影响分析4.5膨胀土中锚索应力变化规律室内试验研究4.5.1试验设计与方案4.5.2试验准备4.5.3试验结果与分析4.6膨胀土中锚索的预应力数值模拟4.6.1数值计算参数的确定4.6.2计算结果分析第5章深基坑支护结构受力变形的室内模型试验研究5.1模型参数的确定5.1.1相似比确定5.1.2材料选择5.1.3试验布置及方法5.2模型试验方案实施5.3模型试验数据分析5.3.1桩顶水平位移5.3.2桩顶竖向位移5.3.3支护桩桩身应力5.3.4现场监测和模拟试验对比分析第6章膨胀土地层基坑支护结构受力变形计算理论6.1引言6.2桩体微分方程的推导6.2.1开挖面以下桩身的挠曲微分方程推导6.2.2开挖面以上桩身挠曲微分方程推导6.2.3膨胀性岩土地层抗力函数p=p(x,y)的确定6.3考虑开挖过程影响的分段独立坐标法6.3.1开挖面以上桩体挠度的计算6.3.2开挖面以下桩体挠度的计算6.4桩体挠度方程的求解6.4.1边界条件的确定6.4.2挠度方程的求解6.5膨胀性岩土复合地层现场工程概况与监测结果6.5.1工程概况6.5.2工程地质6.5.3岩土分层及特征6.5.4基坑支护结构体系6.5.5基坑开挖与支护结构的施工6.5.6监测内容设置6.5.7位移与内力监测计算6.5.8桩体测斜数据整理分析6.5.9钢支撑轴力监测数据整理分析6.5.10岩石土复合地层下监测数据分析6.6实例计算分析6.6.1遵循的规范与标准6.6.2理论计算对象的选择6.6.3荷载种类6.6.4计算参数的选取6.6.5侧压力计算结果6.6.6桩体变形理论计算及结果分析6.6.7桩体水平位移理论计算结果6.6.8理论计算结果分析参考文献