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高速鐵路紅層軟岩深路塹路基時效變形特性研究

作者：鍾志彬//鄧榮貴//李安洪//吳沛沛|責編:朱小剛
出版社：科學
ISBN：9787030712882

出版日期：2023/02/01
裝幀：平裝
頁數：281

人民幣：RMB 198 元售價：元

內容大鋼

紅層軟岩地區的高速鐵路深路塹路基持續上拱變形是近年來我國高速鐵路建設和運營維護遇到的新問題。本書以成渝客運專線內江北站為依托，通過大量的紅層砂泥岩物理力學性能試驗、理論分析和數值模擬，在總結紅層軟岩時效性膨脹和蠕變特徵的基礎上，結合深路塹開挖過程，揭示路基長期持續上拱變形的內在機理，並初步建立路基時效性上拱變形理論模型，提出一種新型弧形樁板結構以有效控制路基上拱變形。系統介紹了紅層軟岩區深路塹路基長期上拱變形問題的研究思路、研究方法、研究內容和研究成果，以及論證提出的處治新理念與新方法。
本書可供從事鐵路工程、公路工程、建築工程及地下工程等工程領域的技術人員和高等院校岩土工程、路基工程及地質工程等專業的師生參考。

作者介紹

鍾志彬//鄧榮貴//李安洪//吳沛沛|責編:朱小剛

前言
第1章  緒論
  1.1  紅層軟岩及其工程問題
  1.2  國內外研究現狀
    1.2.1  紅層軟岩地層結構特徵研究
    1.2.2  紅層軟岩礦物成分及其特性研究
    1.2.3  紅層軟岩膨脹變形特性研究
    1.2.4  紅層軟岩流變特性研究
    1.2.5  紅層軟岩時效性損傷機理研究
    1.2.6  深路塹開挖岩體應力場分異及鬆弛區特徵研究
    1.2.7  路基變形治理技術研究
    1.2.8  研究現狀總結
  1.3  本書研究內容
第2章  成渝客運專線內江北站路基上拱病害概況
  2.1  問題概述
  2.2  工程地質及水文地質
    2.2.1  工程地質概況
    2.2.2  地層岩性及地質現象
    2.2.3  鑽孔地質情況分析
    2.2.4  地表及地下水發育特徵
  2.3  路基上拱變形的時空規律
    2.3.1  路塹開挖深度影響分析
    2.3.2  路基上拱變形發展規律
  2.4  本章小結
第3章  紅層軟岩膨脹特性研究
  3.1  概述
  3.2  岩樣製備
  3.3  常規單軸及三軸壓縮特徵
  3.4  含水率對泥岩單軸抗壓性能的影響
    3.4.1  試驗設計
    3.4.2  試驗結果及分析
  3.5  紅層軟岩常規膨脹性研究
    3.5.1  膨脹岩判定
    3.5.2  內江北站岩石膨脹性試驗結果分析
    3.5.3  黏土礦物的XRD分析
  3.6  原狀岩樣時效性膨脹變形試驗設計
  3.7  紅層泥岩時效性膨脹變形模型
  3.8  影響紅層泥岩時效膨脹變形的因素分析
    3.8.1  吸水率對膨脹變形的影響
    3.8.2  結構特徵對膨脹變形的影響
    3.8.3  側向約束對膨脹變形的影響
  3.9  紅層軟岩乾濕循環下脹縮變形試驗
    3.9.1  試驗設計
    3.9.2  乾濕循環變形特徵
    3.9.3  多級乾濕循環變形特徵
  3.10  紅層軟岩時效膨脹變形特性的討論
  3.11  本章小結
第4章  複雜水-力環境下紅層砂泥岩蠕變特性研究
  4.1  概述
  4.2  岩石流變模型

    4.2.1  經驗模型
    4.2.2  元件組合模型
    4.2.3  Burgers模型
    4.2.4  流變參數識別與演算法
  4.3  試驗設計
    4.3.1  蠕變試驗裝置研製
    4.3.2  紅層泥岩蠕變試驗設計
  4.4  側限單軸加卸載蠕變特性
    4.4.1  載入蠕變特性
    4.4.2  卸載蠕變特性
  4.5  側限水-力耦合蠕變特性
  4.6  側限水-力耦合蠕變試驗結果對比分析
  4.7  空氣濕度對紅層泥岩蠕變特徵的影響
  4.8  含水率對泥岩循環加卸載蠕變特性的影響
    4.8.1  全過程加卸載蠕變特徵
    4.8.2  含水率對加卸載蠕變特性的影響
    4.8.3  流變模型與參數識別
  4.9  泥岩非線性蠕變模型及參數識別
    4.9.1  考慮含水損傷效應的非線性蠕變模型
    4.9.2  考慮流變力學參數時間效應的非線性蠕變模型
    4.9.3  改進的Burgers非線性蠕變模型
    4.9.4  蠕變模型的參數識別
  4.10  多級卸載-乾濕循環耦合蠕變特徵
  4.11  深路塹路基上拱變形機理初步分析
第5章  紅層軟岩深挖路塹地基變形理論研究
  5.1  深路塹場地應力環境分析
  5.2  深路塹邊坡與地基地應力特徵分析
  5.3  紅層軟岩路基分層變形機理模型
  5.4  紅層軟岩地基長期變形計算理論
  5.5  深路塹應力場時空演化分析
  5.6  地基分層變形計算方法
    5.6.1  C1層岩體變形計算
    5.6.2  C2層岩體變形計算
    5.6.3  C3和C4層岩體變形計算
    5.6.4  地基總變形計算
  5.7  理論模型的簡化應用
  5.8  內江北站路基長期變形分析與預測
    5.8.1  基底水平應力時空演化特徵
    5.8.2  內江北站地基蠕變模型
    5.8.3  路基時效性變形趨勢預測
  5.9  基於流變的紅層軟岩路基時效變形預測方法
  5.10  本章小結
第6章  紅層軟岩深挖路塹長期變形數值模擬研究
  6.1  引言
  6.2  數值模型建立
  6.3  計算結果及對比分析
    6.3.1  彈塑性變形分析
    6.3.2  蠕變變形分析
    6.3.3  蠕變擾動區分析
  6.4  本章小結

第7章  砂岩夾層對深路塹長期變形影響的數值模擬研究
  7.1  引言
  7.2  數值模型建立
  7.3  岩體彈塑性變形特徵
    7.3.1  純泥岩層路基變形特徵
    7.3.2  水平砂岩夾層路基變形特徵
  7.4  岩體流變變形特徵
    7.4.1  水平砂岩夾層路基流變特徵
    7.4.2  純泥岩層路基流變特性
  7.5  彈塑性及流變變形對比分析
  7.6  本章小結
第8章  弧形樁板結構路基上拱變形控制理論分析
  8.1  樁板結構形式及加固機理
    8.1.1  樁板結構形式
    8.1.2  路基結構加固機理
  8.2  穩定邊坡的樁板結構受力分析
    8.2.1  模型結構概化
    8.2.2  弧形承載板受力分析
    8.2.3  抗力樁受力分析
  8.3  欠穩定邊坡的樁板結構受力分析
    8.3.1  模型結構概化
    8.3.2  承載板-懸臂段聯合受力分析
  8.4  算例分析
  8.5  本章小結
第9章  弧形樁板結構路基時效性變形控制特徵分析
  9.1  工程概況
  9.2  模型建立
  9.3  彈塑性計算結果分析
    9.3.1  彈塑性變形分析
    9.3.2  應力場分析
  9.4  流變計算結果分析
    9.4.1  流變應力和位移場分析
    9.4.2  邊坡流變穩定性分析
    9.4.3  路基時效變形
  9.5  路基彈塑性及長期變形特徵小結
  9.6  弧形樁板結構變形控制效果分析
    9.6.1  數值模型建立
    9.6.2  加固後路基時效變形分析
    9.6.3  弧形樁板結構變形和內力分析
  9.7  弧形樁板結構幾何參數影響分析
  9.8  本章小結
第10章  紅層軟岩深路塹路基時效性上拱變形機理
  10.1  路基時效性上拱變形機理總結
  10.2  高速鐵路深挖路塹路基上拱病害風險分析初探
  10.3  高速鐵路無砟軌道上拱變形調節結構
  10.4  討論
參考文獻
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