自重濕陷性黃土的水氣運移及力學變形特征

第1章 概述

1．1 濕陷性黃土的基本特征

1．2 濕陷性評價方法

1．3 非飽和黃土的滲水特性

1．4 非飽和黃土的滲氣特性

1．5 非飽和土的本構(gòu)模型

1．6 土的固結(jié)耦合理論

1．7 主要研究內(nèi)容

第2章 蘭州地區(qū)自重濕陷性黃土場地浸水試驗綜合觀測研究

2．1 試驗概況

2．2 濕陷變形分析

2．3 濕陷過程中的水分變化分析

2．4 場地裂縫發(fā)展規(guī)律

2．5 本章小結(jié)

第3章 自重濕陷性黃土場地剩余濕陷量和濕陷性評價的探討

3．1 深層浸水試驗概況

3．2 深層浸水試驗結(jié)果分析

3．3 自重濕陷量的計算值

3．4 濕陷量的計算值

3．5 剩余濕陷量合理控制的探討

3．6 本章小結(jié)

第4章 非飽和Q3黃土的水氣運移特征

4．1 非飽和黃土滲透試驗概況

4．2 非飽和黃土的入滲特征

4．3 非飽和Q3原狀黃土的滲透系數(shù)

4．4 非飽和黃土滲氣試驗概況

4．5 滲氣試驗結(jié)果分析

4．6 非飽和Q3原狀黃土的滲氣系數(shù)

4．7 本章小結(jié)

第5章 非飽和Q3黃土的力學特性

5．1 試驗概況

5．2 非飽和Q3黃土的直剪試驗

5．3 非飽和Q3黃土的三軸收縮試驗

5．4 非飽和Q3黃土的土一水特征曲線

5．5 非飽和Q3原狀黃土的三軸濕陷試驗

5．6 非飽和黃土本構(gòu)模型參數(shù)確定

5．7 本章小結(jié)

第6章 非飽和Q3原狀黃土的細觀結(jié)構(gòu)動態(tài)演化特征

6．1 試驗概況

6．2 基于CT技術(shù)的各向等壓加載試驗

6．3 結(jié)構(gòu)性對非飽和黃土屈服特征的影響

6．4 各向等壓加載過程中的結(jié)構(gòu)損傷演化特征

6．5 本章小結(jié)

第7章 考慮細觀結(jié)構(gòu)演化的非飽和原狀黃土彈塑性損傷本構(gòu)模型

7．1 非飽和土彈塑性模量矩陣

7．2 彈塑性應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系

7．3 彈塑性模量矩陣元素

7．4 考慮結(jié)構(gòu)性影響的加載過程中的本構(gòu)模型

7．5 考慮結(jié)構(gòu)性影響的濕陷本構(gòu)模型

7．6 模型參數(shù)的確定及模型的初步驗證

7．7 本章小結(jié)

第8章 非飽和原狀黃土的彈塑性損傷流固耦合模型及其有限元應(yīng)用

8．1 非飽和彈塑性損傷流固耦合模型的控制方程

8．2 控制方程二維坐標中的形式及離散化

8．3 非飽和原狀黃土彈塑性損傷流固耦合模型有限元程序

8．4 程序算例分析

8．5 數(shù)值模擬結(jié)果分析

8．6 討論

8．7 本章小結(jié)

附錄

參考文獻2100433B

《自重濕陷性黃土的水氣運移及力學變形特征》以黃土力學、非飽和土力學及彈塑性損傷理論為基礎(chǔ)，依托于黃土地區(qū)的大型工程實踐，通過現(xiàn)場浸水試驗、室內(nèi)非飽和土試驗、理論建模和數(shù)值模擬等手段，著力認識自重濕陷性黃土場地的水氣運移和力學變形特征。書中詳細介紹了自重濕陷性黃土場地的大型浸水試驗以及擠密樁處理后的自重濕陷性黃土場地深層浸水試驗；通過大量的非飽和土試驗，初步掌握非飽和Q3原狀黃土及其重塑土的滲水／滲氣特性、變形、強度、屈服和水量變化等差異，并從細觀角度認識加載過程中非飽和Q3原狀黃土的結(jié)構(gòu)演化特征；提出一個非飽和原狀黃土彈塑性損傷本構(gòu)模型并建立考慮結(jié)構(gòu)性的非飽和原狀黃土彈塑性損傷流固耦合模型，編寫適宜于濕陷性黃土地基的有限元計算程序，對自重濕陷性黃土的大型浸水試驗開展多場耦合計算，以期明晰濕陷變形、水氣運移、結(jié)構(gòu)損傷等因素的相互耦合機制及其影響機理。研究成果為自重濕陷性黃土地區(qū)的工程建設(shè)可提供一定參考，也可為規(guī)范修訂提供一定借鑒。

《自重濕陷性黃土的水氣運移及力學變形特征》可供土建、水利、交通等部門從事科研、設(shè)計、施工和勘察等領(lǐng)域的工作者使用，也可作為高等院校巖土工程專業(yè)研究生進行黃土力學方面研究的參考書。

構(gòu)造脊是指正向構(gòu)造的軸部, 如背斜的核部和鼻狀構(gòu)造的軸 。油氣沿輸導體頂面向臨近的構(gòu)造脊(輸導脊部位)運移聚集并進入脊運移階段。脊運移是油氣成藏的關(guān)鍵過程 ,沒有油氣的脊運移 ,就不可能形成具有經(jīng)濟價值的油氣藏。

油氣運移主要受浮力、水動力及毛細管阻力 的作用 ，在輸導層中是沿著阻力最小的一個或數(shù)個呈不規(guī)則帶狀通道發(fā)生 “優(yōu)勢運移 ”。油氣在運離烴源巖進入輸導體以后 ，首先經(jīng)垂向分異 ，在浮力作用下向輸導體頂面運移 聚集 ，由分散到集 中當達到一定油柱高度時 ，克服毛細管阻力沿輸導體頂面向臨近的構(gòu)造脊運移聚集。然后繼續(xù)沿構(gòu)造脊上傾方向呈管道狀長距離運移(脊運移)(圖2)，并最終在合適 的區(qū)域聚集成藏¨ ，因此成藏關(guān)鍵時刻輸導體頂面的形態(tài)決定了油氣運移的軌跡 ，尤其是古構(gòu)造脊線的展布特征 ，決定了油氣優(yōu)勢運移的方向、路徑與目的地 。

古地貌恢復有助于追蹤各個歷史時期的古構(gòu)造格局演變 ，尋找油氣輸導脊線位置。

《砂土的變形特征》由黃河水利出版社出版。

自重濕陷系數(shù)（coefficient of self weight collapsibility）是判別自重濕陷性黃土和非自重濕陷性黃土的指標。自重濕陷系數(shù)