陳善雄，1965年1月出生，博士，研究員、博士生導(dǎo)師，注冊土木工程師（巖土）。現(xiàn)任中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所巖土力學(xué)與工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室責(zé)任研究員、課題組長，兼任中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所副總工程師、《巖土力學(xué)》編委、中國土木工程學(xué)會土力學(xué)及巖土工程分會非飽和土與特殊土專業(yè)委員會委員、武漢巖土工程學(xué)會常務(wù)理事。長期從事特殊土工程特性與處治方法及變形調(diào)控技術(shù)與災(zāi)害防治技術(shù)研究，先后主持了“十二五”國家科技支撐項(xiàng)目課題、國家自然基金科學(xué)儀器基礎(chǔ)研究專項(xiàng)、國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、中國科學(xué)院知識創(chuàng)新工程項(xiàng)目等30余項(xiàng)重大巖土工程項(xiàng)目，參編了國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》。獲省部級科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng)4項(xiàng)、三等獎(jiǎng)2項(xiàng)，發(fā)明專利授權(quán)20余項(xiàng)，軟件登記1項(xiàng)，專著2部，發(fā)表論文120余篇。

第一篇 強(qiáng)膨脹土工程特性及地質(zhì)結(jié)構(gòu)

第1章 緒論

1．1 問題提出

1．2 強(qiáng)膨脹土機(jī)理及處理技術(shù)研究現(xiàn)狀

1．2．1 膨脹土邊坡滑動破壞機(jī)理

1．2．2 膨脹土邊坡穩(wěn)定性分析方法

1．2．3 膨脹土邊坡處理技術(shù)

1．2．4 膨脹土邊坡監(jiān)測技術(shù)

1．3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線

1．3．1 課題研究內(nèi)容

1．3．2 技術(shù)路線

第2章 強(qiáng)膨脹土（巖）礦化成分

2．1 化學(xué)成分

2．2 礦物成分

第3章 強(qiáng)膨脹土（巖）基本物理力學(xué)特性

3．1 基本物理特性指標(biāo)

3．2 壓縮特性

3．3 抗剪強(qiáng)度

3．3．1 室內(nèi)剪切試驗(yàn)

3．3．2 現(xiàn)場大剪試驗(yàn)

3．3．3 現(xiàn)場大剪試驗(yàn)與室內(nèi)抗剪試驗(yàn)成果對比分析

3．3．4 物理力學(xué)參數(shù)推薦值的選取

3．3．5 反復(fù)脹縮條件下的抗剪強(qiáng)度

3．3．6 不同含水率條件下的抗剪強(qiáng)度

第4章 強(qiáng)膨脹土（巖）脹縮特性與水理特性

4．1 脹縮特性

4．1．1 強(qiáng)膨脹土（巖）脹縮特性指標(biāo)統(tǒng)計(jì)分析

4．1．2 脹縮特性指標(biāo)與物理性質(zhì)的關(guān)系

4．2 滲透特性

4．2．1 室內(nèi)滲透試驗(yàn)

4．2．2 現(xiàn)場注水試驗(yàn)

4．2．3 室內(nèi)滲透試驗(yàn)與現(xiàn)場注水試驗(yàn)對比分析

4．3 崩解特性

4．3．1 強(qiáng)膨脹土崩解類型

4．3．2 強(qiáng)膨脹巖崩解類型

4．3．3 崩解類型影響因素分析

第5章 強(qiáng)膨脹土（巖）裂隙特征

5．1 裂隙成因類型

5．1．1 原生裂隙

5．1．2 次生裂隙

5．1．3 構(gòu)造裂隙

5．2 裂隙要素分析

5．3 裂隙發(fā)育規(guī)律分析

5．4 裂隙面抗剪強(qiáng)度

5．4．1 室內(nèi)試驗(yàn)

5．4．2 現(xiàn)場大剪試驗(yàn)

5．4．3 裂隙面抗剪強(qiáng)度推薦值的選取

第6章 強(qiáng)膨脹土（巖）結(jié)構(gòu)特性

6．1 微觀結(jié)構(gòu)

6．2 宏觀結(jié)構(gòu)

6．2．1 淅川段強(qiáng)膨脹土宏觀結(jié)構(gòu)

6．2．2 南陽1段強(qiáng)膨脹土宏觀結(jié)構(gòu)

6．2．3 南陽2段強(qiáng)膨脹土宏觀結(jié)構(gòu)

6．2．4 南陽3段強(qiáng)膨脹巖宏觀結(jié)構(gòu)

6．2．5 魯山段強(qiáng)膨脹巖宏觀結(jié)構(gòu)

6．2．6 邯鄲段強(qiáng)膨脹巖宏觀結(jié)構(gòu)

第7章 不同膨脹潛勢膨脹土（巖）工程特性對比分析

7．1 化學(xué)、礦物成分對比分析

7．1．1 膨脹土（巖）化學(xué)成分

7．1．2 膨脹土（巖1的礦物成分

7．2 物理特性對比分析

7．2．1 膨脹土（巖）顆粒組成

7．2．2 膨脹土（巖）基本物理性指標(biāo)

……

第二篇 強(qiáng)膨脹土渠坡滑動破壞和膨脹變形規(guī)律

第三篇 強(qiáng)膨脹土渠坡處理技術(shù)

第四篇 強(qiáng)膨脹土渠坡變形監(jiān)測

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《強(qiáng)膨脹土渠坡破壞機(jī)理及處理技術(shù)》緊密結(jié)合南水北調(diào)中線工程強(qiáng)膨脹土渠道處理設(shè)計(jì)面臨的技術(shù)難題，研究了南水北調(diào)中線工程強(qiáng)膨脹土工程特性與地質(zhì)結(jié)構(gòu)、強(qiáng)膨脹土渠坡滑動破壞和膨脹變形規(guī)律及強(qiáng)膨脹土渠坡處理技術(shù)，揭示了強(qiáng)膨脹土的工程地質(zhì)特征及工程特性，闡明了強(qiáng)膨脹土渠坡變形機(jī)理與破壞模式及其渠坡變形規(guī)律，提出了強(qiáng)膨脹土渠道邊坡穩(wěn)定性分析方法，建立了強(qiáng)膨脹土渠坡變形和渠基回彈與影響因子的關(guān)系，提出了換填與抗滑措施相結(jié)合的強(qiáng)膨脹土渠道處理技術(shù)。

《強(qiáng)膨脹土渠坡破壞機(jī)理及處理技術(shù)》可供水利水電、交通土建、地質(zhì)災(zāi)害防治等領(lǐng)域以及高等院校、科研院所從事工程地質(zhì)、巖土工程勘測設(shè)計(jì)的科研人員、教學(xué)人員、技術(shù)人員、研究生等參考。

本書以國家"十一五"科技攻關(guān)課題"膨脹土地段破壞機(jī)及處理技術(shù)"研究為基礎(chǔ)，結(jié)合以往膨脹土研究成果，針對膨脹邊坡穩(wěn)定的世界級難是，以國內(nèi)外最大規(guī)模的膨脹土渠道原型試驗(yàn)為依托，深入研究了膨脹土的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、裂隙發(fā)育及分布規(guī)律、地下水賦存形式及工程特性，提出了膨脹土等級現(xiàn)場快速判別的定性和半定量方法。

經(jīng)干濕循環(huán)作用的膨脹土邊坡，降雨期或雨后發(fā)生淺層坍滑破壞是膨脹土地區(qū)公路建設(shè)中常見的一種頻繁且嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害，往往帶來嚴(yán)重的工程、經(jīng)濟(jì)損失和生態(tài)環(huán)境破壞。如何合理解釋該現(xiàn)象產(chǎn)生的原因、弄清邊坡坍滑時(shí)土體強(qiáng)度顯著衰變規(guī)律及機(jī)理并提出與破壞實(shí)際吻合的穩(wěn)定性分析方法，仍是當(dāng)今膨脹土工程問題研究的熱點(diǎn)和亟待解決的難題。.為此，本項(xiàng)目擬以我國廣西地區(qū)的殘積型膨脹土為研究對象，根據(jù)邊坡淺層坍滑時(shí)土體的實(shí)際環(huán)境和邊界條件，改進(jìn)現(xiàn)有室內(nèi)三軸強(qiáng)度試驗(yàn)設(shè)備和方法，研究干濕循環(huán)顯著影響區(qū)膨脹土應(yīng)力應(yīng)變、強(qiáng)度衰變及滲透特性，弄清干濕循環(huán)效應(yīng)與低應(yīng)力條件的作用和影響，并采用環(huán)境掃描電子顯微鏡分析微觀作用機(jī)理；結(jié)合室內(nèi)試驗(yàn)及現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果，通過數(shù)值理論分析手段，考慮吸濕膨脹作用，采用非線性抗剪強(qiáng)度參數(shù)，開展膨脹土邊坡淺層坍滑破壞分析，可望真正合理解釋膨脹土邊坡淺層坍滑原因，為開展有效的工程處治設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。

本項(xiàng)目主要以百色膨脹土為對象，設(shè)計(jì)并開展了經(jīng)干濕循環(huán)作用含低圍壓條件的重塑土飽和三軸固結(jié)排水試驗(yàn)，分析了橡皮膜約束對圍壓的影響并做出校正，進(jìn)行了校正前后的實(shí)測抗剪強(qiáng)度參數(shù)對比分析，探究了不同干濕循環(huán)次數(shù)及試驗(yàn)圍壓下的強(qiáng)度及應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系；通過開展干濕循環(huán)及低應(yīng)力等因素對膨脹土抗剪強(qiáng)度的影響，研究了干濕循環(huán)條件下膨脹土的抗剪強(qiáng)度衰減規(guī)律，開展了干濕循環(huán)作用下膨脹土邊坡的淺層坍滑分析；采用有限元軟件開展了系列瞬態(tài)滲流和極限平衡分析，研究了不同降雨強(qiáng)度與歷時(shí)對膨脹土邊坡滲流場的影響，研究了降雨強(qiáng)度及歷時(shí)、不同坡比和坡高等因素對邊坡穩(wěn)定性的影響；以廣西酸雨重災(zāi)區(qū)百色原狀膨脹土為對象，模擬酸雨（pH=3、5、7）干濕循環(huán)（n=1、2、3、4）共同作用的環(huán)境，開展無、有荷膨脹率試驗(yàn)，并采用SEM掃描電鏡、MIP壓汞儀和XRD衍射儀分析了二者共同作用下試樣微結(jié)構(gòu)及礦物成分的演變規(guī)律。結(jié)果表明：橡皮膜約束對低圍壓的測試結(jié)果影響顯著，須校正；做膨脹土邊坡穩(wěn)定性分析時(shí)，宜用經(jīng)校正圍壓方法獲得的應(yīng)力圓擬合雙線形強(qiáng)度線確定計(jì)算參數(shù)，以獲得與實(shí)際坍滑破壞較吻合的計(jì)算結(jié)果。獲得了淺表層邊坡土體強(qiáng)度具有非線性性質(zhì)，并認(rèn)為該特性是因土固有的膨脹性本質(zhì)所致；揭示了膨脹土吸濕膨脹與粘聚力的嚴(yán)重衰減是引起邊坡淺層坍滑的重要原因，得到了不同降雨條件對邊坡淺層坍滑的影響。弄清了酸雨作用下膨脹土微觀結(jié)構(gòu)和礦物成分變化特性，揭示了酸雨入滲對膨脹土的微觀作用機(jī)理，并闡明了其對膨脹土強(qiáng)度特性影響的劣化機(jī)理。