目录

前言

第1章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1 土体微观研究制样技术现状 3

1.2.2 土体微观测试技术应用现状 6

1.2.3 土体微观定量研究现状 11

1.2.4 土体微观本构模型研究现状 12

1.2.5 土体微观动态研究现状 14

1.2.6 土体宏微观关系研究现状 15

1.3 目前存在的问题 18

1.4 本书的主要工作 19

第2章 基于微观结构的软土孔隙率定量研究 21

2.1 引言 21

2.2 试验介绍 22

2.2.1 试验设备简介 22

2.2.2 试验材料及其特性 24

2.2.3 试样的制备 24

2.3 软土微观孔隙率研究 25

2.3.1 软土三维孔隙率定性评价及定量计算方法 25

2.3.2 孔隙数量、大小及变化趋势的三维体现 27

2.3.3 软土微观孔隙率的定量分析 30

2.3.4 三维孔隙率的影响因素分析 32

2.4 本章小结 37

第3章 基于微观结构的软土平均接触面积率定量研究 39

3.1 引言 39

3.2 软土接触面积微观定性评价 40

3.3 软土平均接触面积率研究 41

3.3.1 平均接触面积率的定义 41

3.3.2 平均接触面积率的统计分析 43

3.3.3 平均接触面积率与孔隙率关系研究 45

3.4 平均接触面积率统计影响因素分析 46

3.4.1 不同阈值步距的影响 46

3.4.2 不同放大倍数的影响 47

3.4.3 不同阈值的影响 50

3.4.4 选区像素大小的影响 51

3.4.5 误差分析 52

3.5 本章小结 53

第4章 平均接触面积率与宏观孔隙率之间的关系研究 55

4.1 引言 55

4.2 试验介绍 56

4.2.1 试验材料及特性 56

4.2.2 试样制备及物理特性 57

4.2.3 电镜测试方案 60

4.3 测试结果及分析 62

4.4 本章小结 71

第5章 基于平均接触面积率的渗流分析 73

5.1 引言 73

5.2 考虑接触面积率的软土地下水渗流速度 75

5.2.1 一维渗透试验与达西定律 75

5.2.2 土中水的渗透速度 76

5.3 考虑接触面积的渗流作用力 77

5.3.1 静水压力 77

5.3.2 动水压力 78

5.3.3 流土与管涌 81

5.4 考虑接触面积的渗流出口临界水力坡度 82

5.5 本章小结 84

第6章 基于接触面积的固结理论 86

6.1 引言 86

6.2 考虑接触面积率的饱和土有效应力原理 87

6.2.1 有效应力公式推导 87

6.2.2 与Terzaghi有效应力公式的对比讨论 89

6.3 考虑土体接触面积的一维固结理论 90

6.4 考虑土体接触面积的Biot固结理论 93

6.5 本章小结 98

第7章 基于接触面积的土压力理论 100

7.1 引言 100

7.2 考虑颗粒接触面积的水土分算静止土压力 102

7.2.1 方程的引出 102

7.2.2 算例分析及结果讨论 105

7.3 考虑颗粒接触面积的水土分算朗肯土压力 109

7.3.1 朗肯土压力理论 109

7.3.2 不同条件下的水土分算朗肯土压力 111

7.4 本章小结 117

第8章 基于接触面积的土坡稳定理论 119

8.1 引言 119

8.2 考虑接触面积的稳定分析法 120

8.2.1 瑞典条分法 120

8.2.2 简化Bishop法 123

8.3 考虑接触面积的各种因素对土坡稳定性分析 126

8.3.1 坡顶超载对边坡稳定性的影响 128

8.3.2 浮力和渗流力对边坡稳定性的影响 129

8.3.3 地震力和其他振动力对边坡稳定性的影响 131

8.4 本章小结 132

第9章 基于平均接触面积率的土抗剪强度理论 134

9.1 引言 134

9.2 考虑接触面积的土抗剪强度理论和极限平衡条件 135

9.2.1 莫尔-库仑强度理论 135

9.2.2 土的抗剪强度与抗剪强度指标 137

9.2.3 土的极限平衡条件 139

9.3 考虑接触面积的无黏性土抗剪强度理论 142

9.4 考虑接触面积的饱和黏土抗剪强度理论 144

9.4.1 孔隙压力系数 144

9.4.2 正常固结和超固结土的抗剪强度 149

9.5 抗剪强度的影响因素 153

9.5.1 土的结构性影响 153

9.5.2 应力历史的影响 154

9.5.3 土体各向异性的影响 154

9.5.4 加荷速率的影响 155

9.5.5 蠕变对土体抗剪强度的影响 156

9.5.6 土体固结对黏性土抗剪强度的影响 156

9.6 本章小结 157

参考文献 159