劉清秉、項偉、吳雲剛、張偉鋒所著的《膨脹土工程特性及改性理論研究/特殊土加固理論與實踐繫列》的內容是筆者及課題組多年來針對南水北調中線工程沿線膨脹土工程_特性及物化改性方面進行的繫統科研工作的總結。其間，得到了**自然科學基金、高等學校博士學科點專項科研基金、河南水利科技攻關基金的資助。筆者及課題組通過在南水北調中線工程沿線膨脹土地區長期深入實際的工作，獲取了豐富的**手資料，並對沿線膨脹土開展了大量現場及室內試驗研究，提出了水利工程中膨脹土脹縮變形預測計算方法及理論模型，並從黏土礦物一水相互作用的微觀角度提出了離子土固化劑改性膨脹土的新型方法。

1 緒論
1.1 膨脹土的概念與定義
1.2 膨脹土對工程建設的危害
1.2.1 膨脹土的分布及其地質成因
1.2.2 工程建設中的膨脹土問題
1.3 膨脹土研究的進展
1.3.1 膨脹土工程性質及膨脹機理研究
1.3.2 膨脹土本構模型研究
1.3.3 膨脹土加固改良技術研究
1.4 膨脹土研究的展望
2 膨脹土物化性質及結構
2.1 膨脹土的顆粒組成
2.2 膨脹土礦物成分
2.3 膨脹土物化性質
2.3.1 膨脹土化學成分
2.3.2 膨脹土陽離子交換量及可交換陽離子
2.3.3 膨脹土中可溶鹽及膠結物
2.4 膨脹土結構特征
2.4.1 膨脹土宏觀結構
2.4.2 膨脹土微觀結構
3 膨脹土判別分類及膨脹機理
3.1 概述
3.2 判別分類原則及關鍵性指標選擇
3.3 水汽吸附指標判別分類方法
3.3.1 試驗土樣和方法
3.3.2 試驗結果與分析
3.4 膨脹土脹縮機理
3.4.1 影響膨脹土脹縮的因素
3.4.2 膨脹土脹縮機理理論
4 膨脹土脹縮變形特征
4.1 概述
4.2 膨脹土浸水膨脹時程特征和膨脹速率
4.2.1 原狀樣和重塑樣膨脹時程曲線
4.2.2 膨脹變形時程階段特征
4.2.3 膨脹速率參數定義及應用
4.3 土樣初始狀態對膨脹變形特征的影響
4.3.1 膨脹率隨土樣初始孔隙比的變化
4.3.2 初始飽和度對於膨脹率的影響
4.3.3 膨脹率隨上覆壓力的變化關繫
4.3.4 膨脹體積中“孔隙水-氣”分量變化規律
4.4 膨脹土循環脹縮變形特征規律
4.4.1 脹縮變形量隨循環級數、初始狀態的變化規律
4.4.2 脹縮循環中“含水量一孔隙體積”的變化路徑
5 膨脹土膨脹本構模型
5.1 K。膨脹本構模型建立
5.1.1 膨脹土有荷膨脹本構關繫及驗證
5.1.2 K。膨脹本構模型一般表達式及參數取值探討
5.1.3 K。膨脹本構模型的應用探討
5.2 膨脹土三軸膨脹本構模型
5.2.1 試驗介紹
5.2.2 南陽中膨脹土三軸膨脹本構經驗模型建立
5.3 K。膨脹與三軸膨脹相關性分析
5.3.1 反分析南陽中膨脹土平均側壓力繫數
5.3.2 反演的平均靜止側壓力繫數規律性分析
5.4 膨脹土本構模型公式應用計算程序實現
5.4.1 軟件簡介
5.4.2 計算模塊簡介
6 離子固化劑改性膨脹土性質研究
6.1 離子固化劑成分
6.2 離子固化劑改性膨脹土脹縮能力試驗研究
6.2.1 改性土自由膨脹率及*優配比濃度確定
6.2.2 膨脹變形能力對比分析
6.2.3 膨脹力變化規律
6.2.4 收縮特征曲線及脹縮各向異性比較
6.3 ISS改性膨脹土承載力離心模型實驗
6.3.1 離心模型原理和試驗儀器
6.3.2 離心模型靜力觸探試驗
6.3.3 球孔擴張理論分析改性前後錐尖阻力變化機制
6.4 ISS改性膨脹土耐候性
6.4.1 單軸無側限抗壓強度試驗
6.4.2 破壞強度與冷端溫度的關繫
6.4.3 未改性土與ISS改性土的強度對比
7 離子土固化劑改性膨脹土物化機理分析
7.1 陽離子交換量及可交換陽離子定量分析
7.1.1 概述
7.1.2 試樣制備和試驗方法
7.1.3 陽離子交換量及可交換陽離子變化
7.2 膨脹土膠粒電動性質
7.2.1 土膠粒表面擴散雙電層
7.2.2 電泳試驗土膠粒制備和試驗方法
7.2.3 電位值變化結果分析
7.3 比表面積及孔隙結構分析
7.3.1 比表面積
7.3.2 孔隙體積量及孔徑分布特征
7.4 膨脹土微結構特征及能譜分析
7.4.1 試驗樣品制備和方法
7.4.2 改性前後膨脹土微結構特征比較
7.4.3 能譜測試分析
7.5 ISS改性膨脹土礦物成分及晶層間距分析
7.5.1 粉晶樣XRD圖比較
7.5.2 黏土礦物組衍射圖比較
7.5.3 乙二醇及水汽飽和黏粒定向片分析
8 膨脹土水合機制及改性土水合模型
8.1 膨脹土結合水形式及土一水作用性質
8.1.1 膨脹土中黏土礦物的水化活性形式
8.1.2 結合水含量對黏土脹縮機制的影響
8.2 膨脹土表面吸附結合水類型界定及量化分析
8.2.1 膨脹土表面等溫水汽吸附特征
8.2.2 結合水熱失重一差熱分析
8.3 ISS改性膨脹土表面結合水定量分析
8.3.1 改性土表面結合水分布、數量
8.3.2 改性土吸附結合水紅外光譜分析
8.3.3 液態水化下ISS對土表面結合水的改變
8.4 ISS與膨脹土結合水作用模型及改性機理分析
參考文獻