●第1章緒論1
1.1膨脹土渠道典型破壞特征3
1.2膨脹土基本特性研究現狀4
1.2.1膨脹土的裂隙性4
1.2.2膨脹土的強度衰減性6
1.3膨脹土渠道破壞機制及穩定性研究現狀8
1.3.1膨脹土渠道邊坡的現場原型試驗和模型試驗8
1.3.2膨脹土渠道邊坡的穩定性分析方法10
1.4高寒區季節性運行渠道濕干凍融耦合作用條件10
第2章濕干和凍融循環下膨脹土裂隙演化規律15
2.1膨脹土裂隙試驗的設計和方法15
2.1.1試驗材料與方法15
2.1.2試樣表面及內部裂隙采集24
2.2濕干凍融耦合作用下膨脹土裂隙演化規律29
2.2.1試樣表面裂隙開裂模式29
2.2.2試樣表面裂隙率分布及水分變化31
2.2.3試樣內部裂隙的三維重建形態分布35
2.2.4試樣內部切片裂隙率及裂隙深度分布35
2.2.5試樣內部裂隙的空間形態特征39
2.2.6試樣內部非水平裂隙長度及連通性特征44
2.2.7試樣內部裂隙網絡結構評價50
第3章濕干和凍融條件下膨脹土強度衰減特征56
3.1膨脹土強度試驗的設計和方法56
3.1.1渠道現場邊界條件56
3.1.2試驗裝置及試驗過程57
3.2試驗結果與分析59
3.2.1濕干及凍融過程對膨脹土力學特性的影響59
3.2.2循環次數及干密度對膨脹土力學特性的影響63
3.3濕干凍融耦合作用下膨脹土的損傷演化規律71
3.3.1濕干及凍融過程對膨脹土損傷規律的影響71
3.3.2循環次數及干密度對膨脹土損傷規律的影響75
第4章膨脹土渠道凍融過程離心模擬技術79
4.1土工離心模擬的基本原理及發展79
4.2膨脹土渠道凍融循環離心模型試驗設備80
4.2.1熱交換裝置的研制80
4.2.2凍融離心模型箱84
4.2.3凍融離心測量繫統84
4.3膨脹土渠道凍融過程離心模型試驗85
4.3.1模型的設計與制作85
4.3.2量測儀器埋設89
4.3.3溫度輸出設置90
4.3.4試驗結果及分析91
第5章高寒區膨脹土渠道干濕與凍融耦合過程離心模擬110
5.1膨脹土渠道干濕循環離心模型試驗110
5.1.1試驗設備及相似比尺110
5.1.2模型試驗方案與測點布置117
5.1.3試驗工況及過程模擬120
5.1.4干濕循環對膨脹土渠道坡穩定性的影響分析120
5.2膨脹土渠道干濕凍融耦合離心模型試驗150
5.2.1試驗設備的研制與開發150
5.2.2使用方法與特點155
5.2.3初步應用156
第6章高寒區膨脹土渠道的破壞機制及穩定性161
6.1高寒區膨脹土渠道的破壞特征161
6.1.1現場渠道破壞斷面地質及氣像條件161
6.1.2現場斷面破壞形態及內部特征161
6.2高寒區膨脹土渠道的破壞模式及失穩過程163
6.2.1膨脹土裂隙的主要發育過程163
6.2.2膨脹土裂隙傳播路徑發生偏轉現像的內在機理164
6.2.3膨脹土渠道的破壞模式及失穩過程166
6.3高寒區膨脹土渠道的破壞機制及數值模擬170
6.3.1渠道模型及計算方案170
6.3.2數值模擬結果與分析178
參考文獻186
