书籍详情
盐分环境人工软黏土工程性质与宏微观行为
作者：邓永锋，张彤炜，谈云志 著
出版社：科学出版社
出版时间：2021-06-01
ISBN：9787030690814
定价：¥158.00
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内容简介
《盐分环境人工软黏土工程性质与宏微观行为》着眼于近岸环境中，孔隙水盐分对不同矿物构成的软黏土工程性质的影响机制尚不明晰这一问题，开展孔隙水盐分对人工软黏土物理-力学性质的影响规律和宏微观机制研究，是作者团队近年来在该方面*新研究成果的总结。《盐分环境人工软黏土工程性质与宏微观行为》包括5 章，在介绍黏土矿物的物理化学性质和海相黏土形成过程的基础上，重点展现盐分环境中人工软黏土的水理性质、固结特性、强度特性和本构模型4 个方面的研究进展。
作者简介
暂缺《盐分环境人工软黏土工程性质与宏微观行为》作者简介
目录
目录
第1章 绪论 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 黏土矿物学概述 8
1.2.1 黏土与黏土矿物 8
1.2.2 黏土矿物的晶体构造 9
1.2.3 黏土矿物的成因与分类 11
1.3 黏土矿物的物理化学性质 17
1.3.1 黏土的表面特性 17
1.3.2 黏土的胶体特性 26
1.3.3 黏土颗粒与水的相互作用 30
1.4 盐分与软黏土工程特性 34
1.4.1 盐分与黏性土物理指标 34
1.4.2 盐分与黏性土力学指标 36
1.4.3 盐分影响黏性土力学行为的机理 40
1.5 本书的主要内容 43
第2章 盐分环境中人工软黏土的水理性质 45
2.1 典型黏土矿物与人工软黏土 45
2.1.1 高岭土与膨润土 45
2.1.2 人工软黏土矿物成分分析 46
2.2 粒径分布 49
2.2.1 黏性土粒径分布的分析方法 49
2.2.2 不同盐分环境的粒径分布 52
2.3 界限含水率 55
2.3.1 界限含水率与土-水相互作用 55
2.3.2 盐分影响下的界限含水率 58
2.4 盐分环境中人工软黏土的沉积特性 63
2.4.1 人工软黏土的沉积试验 63
2.4.2 人工软黏土沉积速率和沉积类型 63
2.5 界限含水率与土的小应变剪切模量相关性 71
2.5.1 压实土的小应变剪切模量测试 71
2.5.2 压实土的总吸力测试 73
2.5.3 小应变剪切模量、总吸力与*优含水率 75
2.6 盐分对人工软黏土膨胀力的影响 78
2.6.1 膨胀力测试方法 78
2.6.2 盐分环境中人工软黏土的膨胀力与膨胀变形 80
2.7 盐分环境中人工软黏土干缩行为 85
2.7.1 土的干缩开裂 85
2.7.2 蒸发过程与裂缝特征 86
2.7.3 干湿循环后裂缝特征 91
2.8 盐分环境中人工软黏土表面电位 94
2.8.1 颗粒的表面电位与测试 94
2.8.2 Zeta 电位与黏粒絮凝 96
2.9 本章小结 98
第3章 盐分环境中人工软黏土的固结特性 100
3.1 常规固结和渗滤固结 100
3.2 盐分对常规固结参数的影响 101
3.2.1 人工软黏土的压缩指数 101
3.2.2 盐分环境中人工软黏土固结行为的归一化特征 107
3.2.3 人工软黏土的次固结过程 112
3.2.4 人工软黏土的渗透系数 119
3.2.5 固结行为的盐分效应机理 121
3.3 盐分与渗滤固结耦合过程 124
3.3.1 渗滤固结过程模拟 124
3.3.2 盐分淡化与盐分积聚过程对比 126
3.3.3 渗滤-固结过程的土体结构演化 128
3.4 盐分对固结过程中土体结构的影响 133
3.4.1 土体微观结构分析方法 133
3.4.2 SEM 和MIP 试验结果 136
3.5 本章小结 143
第4章 盐分环境中人工软黏土强度特性 145
4.1 固结不排水剪切试验 145
4.1.1 三轴剪切试验 145
4.1.2 试样制备方法 146
4.1.3 试验操作过程 152
4.2 盐分环境中等向压缩过程 153
4.2.1 超静孔压消散时间 153
4.2.2 等向压缩的特征参数 157
4.3 盐分环境中人工软黏土抗剪强度 158
4.3.1 盐分与抗剪强度 158
4.3.2 人工软黏土的临界状态 166
4.4 本章小结 170
第5章 考虑盐分效应的软黏土本构模型 172
5.1 土的本构关系 172
5.1.1 弹塑性模型 172
5.1.2 修正剑桥模型 174
5.1.3 非饱和土本构模型 177
5.1.4 盐分相关力学模型研究进展 181
5.2 考虑盐分作用的人工软黏土本构模型 190
5.2.1 基本假定 190
5.2.2 屈服函数与硬化参数 196
5.2.3 弹塑性本构方程 197
5.2.4 模型验证与参数影响 199
5.3 数值模拟算例 206
5.3.1 建模方法 206
5.3.2 算例概况 207
5.3.3 基本计算原理 209
5.3.4 计算结果 212
5.4 本章小结 219
参考文献 220
第1章 绪论 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 黏土矿物学概述 8
1.2.1 黏土与黏土矿物 8
1.2.2 黏土矿物的晶体构造 9
1.2.3 黏土矿物的成因与分类 11
1.3 黏土矿物的物理化学性质 17
1.3.1 黏土的表面特性 17
1.3.2 黏土的胶体特性 26
1.3.3 黏土颗粒与水的相互作用 30
1.4 盐分与软黏土工程特性 34
1.4.1 盐分与黏性土物理指标 34
1.4.2 盐分与黏性土力学指标 36
1.4.3 盐分影响黏性土力学行为的机理 40
1.5 本书的主要内容 43
第2章 盐分环境中人工软黏土的水理性质 45
2.1 典型黏土矿物与人工软黏土 45
2.1.1 高岭土与膨润土 45
2.1.2 人工软黏土矿物成分分析 46
2.2 粒径分布 49
2.2.1 黏性土粒径分布的分析方法 49
2.2.2 不同盐分环境的粒径分布 52
2.3 界限含水率 55
2.3.1 界限含水率与土-水相互作用 55
2.3.2 盐分影响下的界限含水率 58
2.4 盐分环境中人工软黏土的沉积特性 63
2.4.1 人工软黏土的沉积试验 63
2.4.2 人工软黏土沉积速率和沉积类型 63
2.5 界限含水率与土的小应变剪切模量相关性 71
2.5.1 压实土的小应变剪切模量测试 71
2.5.2 压实土的总吸力测试 73
2.5.3 小应变剪切模量、总吸力与*优含水率 75
2.6 盐分对人工软黏土膨胀力的影响 78
2.6.1 膨胀力测试方法 78
2.6.2 盐分环境中人工软黏土的膨胀力与膨胀变形 80
2.7 盐分环境中人工软黏土干缩行为 85
2.7.1 土的干缩开裂 85
2.7.2 蒸发过程与裂缝特征 86
2.7.3 干湿循环后裂缝特征 91
2.8 盐分环境中人工软黏土表面电位 94
2.8.1 颗粒的表面电位与测试 94
2.8.2 Zeta 电位与黏粒絮凝 96
2.9 本章小结 98
第3章 盐分环境中人工软黏土的固结特性 100
3.1 常规固结和渗滤固结 100
3.2 盐分对常规固结参数的影响 101
3.2.1 人工软黏土的压缩指数 101
3.2.2 盐分环境中人工软黏土固结行为的归一化特征 107
3.2.3 人工软黏土的次固结过程 112
3.2.4 人工软黏土的渗透系数 119
3.2.5 固结行为的盐分效应机理 121
3.3 盐分与渗滤固结耦合过程 124
3.3.1 渗滤固结过程模拟 124
3.3.2 盐分淡化与盐分积聚过程对比 126
3.3.3 渗滤-固结过程的土体结构演化 128
3.4 盐分对固结过程中土体结构的影响 133
3.4.1 土体微观结构分析方法 133
3.4.2 SEM 和MIP 试验结果 136
3.5 本章小结 143
第4章 盐分环境中人工软黏土强度特性 145
4.1 固结不排水剪切试验 145
4.1.1 三轴剪切试验 145
4.1.2 试样制备方法 146
4.1.3 试验操作过程 152
4.2 盐分环境中等向压缩过程 153
4.2.1 超静孔压消散时间 153
4.2.2 等向压缩的特征参数 157
4.3 盐分环境中人工软黏土抗剪强度 158
4.3.1 盐分与抗剪强度 158
4.3.2 人工软黏土的临界状态 166
4.4 本章小结 170
第5章 考虑盐分效应的软黏土本构模型 172
5.1 土的本构关系 172
5.1.1 弹塑性模型 172
5.1.2 修正剑桥模型 174
5.1.3 非饱和土本构模型 177
5.1.4 盐分相关力学模型研究进展 181
5.2 考虑盐分作用的人工软黏土本构模型 190
5.2.1 基本假定 190
5.2.2 屈服函数与硬化参数 196
5.2.3 弹塑性本构方程 197
5.2.4 模型验证与参数影响 199
5.3 数值模拟算例 206
5.3.1 建模方法 206
5.3.2 算例概况 207
5.3.3 基本计算原理 209
5.3.4 计算结果 212
5.4 本章小结 219
参考文献 220
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