鹽分環(huán)境人工軟黏土工程性質(zhì)與宏微觀行為

目錄
第1章 緒論 1
1.1 研究背景及必要性 1
1.1.1 研究背景 1
1.1.2 研究的必要性 6
1.2 黏土礦物學(xué)概述 8
1.2.1 黏土與黏土礦物 8
1.2.2 黏土礦物的晶體構(gòu)造 9
1.2.3 黏土礦物的成因與分類 11
1.3 黏土礦物的物理化學(xué)性質(zhì) 17
1.3.1 黏土的表面特性 17
1.3.2 黏土的膠體特性 26
1.3.3 黏土顆粒與水的相互作用 30
1.4 鹽分與軟黏土工程特性 34
1.4.1 鹽分與黏性土物理指標(biāo) 34
1.4.2 鹽分與黏性土力學(xué)指標(biāo) 36
1.4.3 鹽分影響?zhàn)ば酝亮W(xué)行為的機(jī)理 40
1.5 本書的主要內(nèi)容 43
第2章 鹽分環(huán)境中人工軟黏土的水理性質(zhì) 45
2.1 典型黏土礦物與人工軟黏土 45
2.1.1 高嶺土與膨潤土 45
2.1.2 人工軟黏土礦物成分分析 46
2.2 粒徑分布 49
2.2.1 黏性土粒徑分布的分析方法 49
2.2.2 不同鹽分環(huán)境的粒徑分布 52
2.3 界限含水率 55
2.3.1 界限含水率與土-水相互作用 55
2.3.2 鹽分影響下的界限含水率 58
2.4 鹽分環(huán)境中人工軟黏土的沉積特性 63
2.4.1 人工軟黏土的沉積試驗(yàn) 63
2.4.2 人工軟黏土沉積速率和沉積類型 63
2.5 界限含水率與土的小應(yīng)變剪切模量相關(guān)性 71
2.5.1 壓實(shí)土的小應(yīng)變剪切模量測試 71
2.5.2 壓實(shí)土的總吸力測試 73
2.5.3 小應(yīng)變剪切模量、總吸力與*優(yōu)含水率 75
2.6 鹽分對人工軟黏土膨脹力的影響 78
2.6.1 膨脹力測試方法 78
2.6.2 鹽分環(huán)境中人工軟黏土的膨脹力與膨脹變形 80
2.7 鹽分環(huán)境中人工軟黏土干縮行為 85
2.7.1 土的干縮開裂 85
2.7.2 蒸發(fā)過程與裂縫特征 86
2.7.3 干濕循環(huán)后裂縫特征 91
2.8 鹽分環(huán)境中人工軟黏土表面電位 94
2.8.1 顆粒的表面電位與測試 94
2.8.2 Zeta 電位與黏粒絮凝 96
2.9 本章小結(jié) 98
第3章 鹽分環(huán)境中人工軟黏土的固結(jié)特性 100
3.1 常規(guī)固結(jié)和滲濾固結(jié) 100
3.2 鹽分對常規(guī)固結(jié)參數(shù)的影響 101
3.2.1 人工軟黏土的壓縮指數(shù) 101
3.2.2 鹽分環(huán)境中人工軟黏土固結(jié)行為的歸一化特征 107
3.2.3 人工軟黏土的次固結(jié)過程 112
3.2.4 人工軟黏土的滲透系數(shù) 119
3.2.5 固結(jié)行為的鹽分效應(yīng)機(jī)理 121
3.3 鹽分與滲濾固結(jié)耦合過程 124
3.3.1 滲濾固結(jié)過程模擬 124
3.3.2 鹽分淡化與鹽分積聚過程對比 126
3.3.3 滲濾-固結(jié)過程的土體結(jié)構(gòu)演化 128
3.4 鹽分對固結(jié)過程中土體結(jié)構(gòu)的影響 133
3.4.1 土體微觀結(jié)構(gòu)分析方法 133
3.4.2 SEM 和MIP 試驗(yàn)結(jié)果 136
3.5 本章小結(jié) 143
第4章 鹽分環(huán)境中人工軟黏土強(qiáng)度特性 145
4.1 固結(jié)不排水剪切試驗(yàn) 145
4.1.1 三軸剪切試驗(yàn) 145
4.1.2 試樣制備方法 146
4.1.3 試驗(yàn)操作過程 152
4.2 鹽分環(huán)境中等向壓縮過程 153
4.2.1 超靜孔壓消散時(shí)間 153
4.2.2 等向壓縮的特征參數(shù) 157
4.3 鹽分環(huán)境中人工軟黏土抗剪強(qiáng)度 158
4.3.1 鹽分與抗剪強(qiáng)度 158
4.3.2 人工軟黏土的臨界狀態(tài) 166
4.4 本章小結(jié) 170
第5章 考慮鹽分效應(yīng)的軟黏土本構(gòu)模型 172
5.1 土的本構(gòu)關(guān)系 172
5.1.1 彈塑性模型 172
5.1.2 修正劍橋模型 174
5.1.3 非飽和土本構(gòu)模型 177
5.1.4 鹽分相關(guān)力學(xué)模型研究進(jìn)展 181
5.2 考慮鹽分作用的人工軟黏土本構(gòu)模型 190
5.2.1 基本假定 190
5.2.2 屈服函數(shù)與硬化參數(shù) 196
5.2.3 彈塑性本構(gòu)方程 197
5.2.4 模型驗(yàn)證與參數(shù)影響 199
5.3 數(shù)值模擬算例 206
5.3.1 建模方法 206
5.3.2 算例概況 207
5.3.3 基本計(jì)算原理 209
5.3.4 計(jì)算結(jié)果 212
5.4 本章小結(jié) 219
參考文獻(xiàn) 220