高寒區膨脹土渠道劣化機理

《高寒區膨脹土渠道劣化機理》是2020年12月科學出版社出版的圖書，作者是蔡正銀，本書主要講述了膨脹土渠道乾濕及濕乾凍融耦合循環作用離心模擬方法，膨脹土渠道在濕乾凍融耦合下的劣化機理，高寒區膨脹土渠道穩定性數值模擬方法。

基本介紹

• 中文名：高寒區膨脹土渠道劣化機理
• 作者：蔡正銀
• 出版社：科學出版社
• ISBN：9787030674067

內容簡介

本書針對我國北疆等高寒區膨脹土渠道破壞異常嚴重的問題,通過現場調研總結了高寒區膨脹土渠道的主要破壞形式，明確了北疆渠道現場所經歷的濕乾凍融耦合循環邊界是誘發膨脹土渠道破壞的關鍵因素;通過大量室內單元試驗闡述了膨脹土在濕乾凍融耦合下的強度衰減與結構損傷雙重互饋破壞機制;論述了渠道凍融過程離心模擬技術，以及膨脹土渠道凍融劣化演化規律;介紹了膨脹土渠道乾濕及濕乾凍融耦合循環作用離心模擬方法，揭示了膨脹土渠道在濕乾凍融耦合下的劣化機理;*後介紹了高寒區膨脹土渠道穩定性數值模擬方法。

圖書目錄

第1章　緒論1

1.1　膨脹土渠道典型破壞特徵3

1.2　膨脹土基本特性研究現狀4

1.2.1　膨脹土的裂隙性4

1.2.2　膨脹土的強度衰減性6

1.3　膨脹土渠道破壞機制及穩定性研究現狀8

1.3.1　膨脹土渠道邊坡的現場原型試驗和模型試驗8

1.3.2　膨脹土渠道邊坡的穩定性分析方法10

1.4　高寒區季節性運行渠道濕乾凍融耦合作用條件10

第2章　濕乾和凍融循環下膨脹土裂隙演化規律15

2.1　膨脹土裂隙試驗的設計和方法15

2.1.1　試驗材料與方法15

2.1.2　試樣表面及內部裂隙採集24

2.2　濕乾凍融耦合作用下膨脹土裂隙演化規律29

2.2.1　試樣表面裂隙開裂模式29

2.2.2　試樣表面裂隙率分布及水分變化31

2.2.3　試樣內部裂隙的三維重建形態分布35

2.2.4　試樣內部切片裂隙率及裂隙深度分布35

2.2.5　試樣內部裂隙的空間形態特徵39

2.2.6　試樣內部非水平裂隙長度及連通性特徵44

2.2.7　試樣內部裂隙網路結構評價50

第3章　濕乾和凍融條件下膨脹土強度衰減特徵56

3.1　膨脹土強度試驗的設計和方法56

3.1.1　渠道現場邊界條件56

3.1.2　試驗裝置及試驗過程57

3.2　試驗結果與分析59

3.2.1　濕乾及凍融過程對膨脹土力學特性的影響59

3.2.2　循環次數及乾密度對膨脹土力學特性的影響63

3.3　濕乾凍融耦合作用下膨脹土的損傷演化規律71

3.3.1　濕乾及凍融過程對膨脹土損傷規律的影響71

3.3.2　循環次數及乾密度對膨脹土損傷規律的影響75

第4章　膨脹土渠道凍融過程離心模擬技術79

4.1　土工離心模擬的基本原理及發展79

4.2　膨脹土渠道凍融循環離心模型試驗設備80

4.2.1　熱交換裝置的研製80

4.2.2　凍融離心模型箱84

4.2.3　凍融離心測量系統84

4.3　膨脹土渠道凍融過程離心模型試驗85

4.3.1　模型的設計與製作85

4.3.2　量測儀器埋設89

4.3.3　溫度輸出設定90

4.3.4　試驗結果及分析91

第5章　高寒區膨脹土渠道乾濕與凍融耦合過程離心模擬110

5.1　膨脹土渠道乾濕循環離心模型試驗110

5.1.1　試驗設備及相似比尺110

5.1.2　模型試驗方案與測點布置117

5.1.3　試驗工況及過程模擬120

5.1.4　乾濕循環對膨脹土渠道坡穩定性的影響分析120

5.2　膨脹土渠道乾濕凍融耦合離心模型試驗150

5.2.1　試驗設備的研製與開發150

5.2.2　使用方法與特點155

5.2.3　初步套用156

第6章　高寒區膨脹土渠道的破壞機制及穩定性161

6.1　高寒區膨脹土渠道的破壞特徵161

6.1.1　現場渠道破壞斷面地質及氣象條件161

6.1.2　現場斷面破壞形態及內部特徵161

6.2　高寒區膨脹土渠道的破壞模式及失穩過程163

6.2.1　膨脹土裂隙的主要發育過程163

6.2.2　膨脹土裂隙傳播路徑發生偏轉現象的內在機理164

6.2.3　膨脹土渠道的破壞模式及失穩過程166

6.3　高寒區膨脹土渠道的破壞機制及數值模擬170

6.3.1　渠道模型及計算方案170

6.3.2　數值模擬結果與分析178

參考文獻186