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第1章 土体非稳态相变温度场的有限元法1

1.1 非稳态相变温度场的有限元方程1

1.2 边界条件的处理5

1.3 土体冻融相变的处理7

1.4 求解的特点8

第2章 土体热参数及工程边界条件的确定10

2.1 冻土热参数的确定10

2.2 黄土热参数的确定12

2.3 土体工程边界条件的确定19

2.3.1 相变列阵｛P1｝19

2.3.2 辐射换热列阵｛P2｝19

2.3.3 对流换热列阵｛P3｝22

2.3.4 蒸发耗热列阵｛P4｝23

第3章 土体温度场计算与工程问题分析27

3.1 青藏高原多年冻土路基温度场计算分析27

3.2 黄土路基温度场数值分析36

3.3 黄土高原浅层土体温度场数值分析40

3.4 黄土高原最大冻深问题研究44

3.5 黄土高原路面温度季节变化及日变化分析48

3.6 基于温度场分析的多年冻土路基临界高度研究53

第4章 非饱和土水分迁移机理及计算模型62

4.1 非饱和土体二维水分迁移的有限元控制方程62

4.1.1 采用三角形单元的二维水分迁移的有限元控制方程63

4.1.2 采用四边形单元的二维水分迁移的有限元控制方程64

4.2 非饱和土体水分迁移驱动力讨论68

4.2.1 重力水头68

4.2.2 基质吸力水头71

4.2.3 温度水头73

4.2.4 相变界面水头75

4.3 非饱和土体水分迁移求解方法及特点76

4.4 非饱和土体气态水迁移方程77

第5章 非饱和土水分迁移参数84

5.1 考虑密度影响的非饱和黄土渗透系数的试验研究84

5.2 考虑密度影响的非饱和砂土土水特征曲线研究90

5.3 考虑温度和密度影响的非饱和黄土土水特征曲线研究96

5.4 非饱和土体气态水迁移特征的试验研究103

5.5 非饱和黄土结合水的类型和界限划分109

5.6 考虑制样因素的黄土土水特征曲线试验研究119

5.7 冻融循环对黄土渗透性各向异性的影响124

第6章 非饱和土体水分迁移工程问题分析132

6.1 非饱和黄土路基水分场的数值分析132

6.2 考虑降雨影响的非饱和黄土边坡水分场分析140

6.3 管沟渗水下的黄土地基水分场数值分析146

第7章 非饱和土体水热耦合问题研究153

7.1 土体水热力耦合问题研究意义、现状及建议153

7.2 非饱和土体水热耦合参数研究160

7.2.1 含水量对热参数的影响160

7.2.2 温度场对水分迁移的影响161

7.3 非饱和土体水热耦合计算162

7.4 温度作用下非饱和黄土水分迁移研究165

7.5 冻结作用下非饱和黄土水分迁移问题研究173

7.6 冻结作用下非饱和黄土水分迁移模型试验研究179

第8章 考虑水热影响的非饱和土变形及强度问题189

8.1 考虑水热影响的冻土应力变形数值模型189

8.1.1 瞬时变形190

8.1.2 蠕变变形192

8.1.3 自身体积变形194

8.2 多年冻土地区路基冻胀变形分析197

8.3 考虑含水量影响的非饱和原状黄土冻融强度试验研究203

8.4 考虑含水量和制样因素的黄土真三轴强度试验研究209

8.4.1 兰州土样应力－应变曲线211

8.4.2 西安土样应力－应变曲线215

8.4.3 兰州黄土抗剪强度参数216

8.4.4 西安黄土抗剪强度参数218

8.4.5 黄土剪切过程中应力比变化规律220

8.4.6 不同物质结构黄土强度特性对比221

8.5 膨胀土增湿变形特性的试验研究224

8.5.1 原状膨胀土试验225

8.5.2 重塑膨胀土试验230

8.6 考虑含水量和密度影响的压实黄土直剪试验研究231

8.6.1 压实黄土的黏聚力与物理指标的关系232

8.6.2 压实黄土的内摩擦角与物理指标的关系234

8.6.3 考虑含水量和干密度影响的抗剪强度的确定方法235

第9章 黄土节理渗透及强度问题研究238

9.1 黄土节理二维稳态流流量方程238

9.2 黄土节理渗水问题的试验研究247

9.3 含节理黄土体渗流数值模型253

9.4 原状黄土人工节理抗剪强度特性的试验研究264

参考文献270