干湿循环下压实膨胀土裂隙发育、强度变化和疲劳损伤

本书包括5章。第1章绪 论，对膨胀土裂隙网络及其 测量和定量化描述方法、干 湿循环特性、岩土材料的细 观结构和疲劳损伤特性进行 了概述。第2章利用PCAS裂 隙图像处理软件，对干湿循 环条件下不同压实度膨胀土 的表面裂隙发育变化进行了 动态、定量的测量；结合不 同裂隙发育程度的膨胀土的 直剪试验，对干湿循环作用 下膨胀土的开裂规律及其对 抗剪强度的影响进行了研究 。第3章利用CT技术和计算 机图像处理技术对干湿循环 条件下试件内部的细观裂隙 进行了定量化分析，分析了 裂隙网络的几何结构和形态 特征随循环次数的变化规律 ；利用聚类分析和逐步回归 法，从裂隙表征指标中筛选 出基本指标，并建立了其与 抗剪强度的函数关系；基于 CT数定义损伤变量，建立 了膨胀土体细观结构特征与 干湿循环控制参数及低应力 抗剪强度指标间的关系。第 4章采用纵波速度定义干湿 循环下膨胀土疲劳损伤的损 伤变量，建立了等幅干湿循 环下不同控制含水率的膨胀 土试件的非线性疲劳损伤演 化方程；在提出循环幅度换 算方法的基础上，建立了考 虑损伤历史影响和循环幅度 顺序的非线性疲劳损伤累积 模型，并用它探讨了干湿循 环下膨胀土的损伤变化规律 ，揭示了损伤变量与低应力 抗剪强度的关系。

第1章 绪论 1.1 研究背景及问题的提出 1.2 国内外研究现状 1.2.1 膨胀土裂隙网络的研究现状 1.2.2 裂隙测量方法的研究现状 1.2.3 膨胀土裂隙定量化描述的研究现状 1.2.4 岩土材料细观结构的研究现状 1.2.5 疲劳损伤特性的研究现状 1.2.6 膨胀土干湿循环作用的研究现状 1.3 主要研究内容 第2章 干湿循环下压实膨胀土表面裂隙发育规律与强度关系 2.1 引言 2.2 膨胀土中裂隙的特点 2.3 膨胀土裂隙定量化描述参数概述 2.3.1 裂隙度 2.3.2 裂隙率 2.3.3 分形及分形维数 2.3.4 裂隙基本度量指标 2.4 干湿循环下压实膨胀土土体开裂规律研究 2.4.1 试验用土基本物理性质 2.4.2 试验方案及过程 2.4.3 试验结果 2.5 干湿循环下压实膨胀土裂隙对抗剪强度影响研究 2.5.1 试验方法 2.5.2 试验结果 2.6 本章小结 第3章 干湿循环下压实膨胀土细观裂隙变化规律与强度关系 3.1 引言 3.2 膨胀土细观结构研究室内模拟试验 3.2.1 CT试验装置 3.2.2 计算机层析成像技术原理 3.2.3 试验方案及过程 3.2.4 数据处理方法 3.3 考虑干湿循环作用的膨胀土低应力直剪试验 3.3.1 低应力条件下直剪强度试验过程 3.3.2 低应力直剪试验结果及分析 3.4 干湿循环作用下膨胀土细观裂隙发育及定量分析 3.4.1 干湿循环作用下膨胀土的裂隙演化分析 3.4.2 干湿循环作用下膨胀土细观裂隙参数提取与定量化分析 3.4.3 膨胀土裂隙发育程度基本指标的筛选 3.4.4 裂隙基本指标与强度关系拟合分析 3.5 基于CT数的细观结构与抗剪强度的关系 3.5.1 膨胀土CT数据分析 3.5.2 基于CT数的膨胀土细观结构损伤定义 3.5.3 膨胀土CT损伤变量和抗剪强度关系探讨 3.6 本章小结 第4章 干湿循环下压实膨胀土疲劳损伤研究 4.1 基于波速的膨胀土损伤试验原理 4.1.1 声波测试系统及原理 4.1.2 基于波速的损伤试验