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图书分类

Book classification
  1. 斜坡软弱地基广泛分布于我国西南山区,铁路、公路等公共交通基础设施建设频遇。斜坡软弱地基路堤潜在风险严重,处理不当易造成滑塌失稳、侧向变形过大等重大工程事故,严重威胁行车安全。在斜坡软弱地基上填筑路堤,路堤水平分层填筑、压实的动态施工力学行为改变了天然斜坡软弱地基的初始应力状态,容易产生地基连同路堤过量的变形甚至失稳破坏,同水平软弱地基相比,在相同的路堤自重荷载作用下,斜坡软弱地基的变形将会加剧,尤...查看更多
  2. 前  言
    斜坡软弱地基是我国西南山区特有的一种地基类型。从几何构造上讲,斜坡软弱地基因存在地面横坡,导致路堤横断面对称性丧失;从材料上看,其表层为软弱土层,成因特殊(地层岩性软、遇水易软化以及特殊的富水条件),物质组成独特(以坡洪、残积的黏土,含碎石角砾的砂黏土为主,一般地表上覆较厚的硬壳层),但宏观上地基软弱土体仍表现为低强度和高压缩性,在路堤自重荷载作用下仍然会产生过量的压密沉降和侧向变形。该类地基已在渝怀铁路、遂渝铁路、内昆铁路、粤赣高速公路等国家重点建设工程中频繁遇到,早年曾因人们认识不足、经验缺乏,造成了不少令人心痛的重大工程事故,后经紧急整治方获有效控制。随着我国西部大开发战略的稳步推进,铁路、公路等交通基础设施需经受高速化、重载化发展的技术挑战,斜坡软弱地基路堤力学行为及工程对策的相关研究亟待深入化、系统化。
    在著者所承担的国家自然科学基金项目(批准号:51378440)、中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(项目编号:2009QK05、SWJTU12CX067、2682014SWJTU12CX067)等的资助下,著者所在研究团队密切结合我国具有鲜明地域特征的西南山区斜坡软弱地基,从科学修建路堤工程的技术需求出发,阐述了斜坡软土的工程特性,探讨了斜坡软弱地基路堤稳定性、变形的复杂性与特殊性,初步构建了强度与刚度并重、稳定性与变形兼顾的双指标设计体系,明确了典型工程对策的处治效果及机理。
    本书共分6章,其中:第1章回顾、评述了斜坡软弱地基路堤有关工程特性、设计方法等方面的研究进展及存在的主要问题;第2章结合不同行业技术规范,指出了斜坡软土与软土的差异性,明确了斜坡软土独特的成因、物理力学性质,初步提出了斜坡软土的判别标准;第3章开展了斜坡软弱地基路堤的稳定性分析,重点关注复式滑动、斜坡软弱层沿纵向非通长分布、路堤顶部出现张拉裂缝、降雨入渗等复杂工况,同时还考虑了材料变异等对路堤稳定性的影响;第4章探究了路堤荷载作用下斜坡软弱地基变形的非等权重关系,讨论了软弱层特性对斜坡软弱地基路堤变形的影响,揭示了路堤荷载作用下斜坡软弱地基变形耦合的特性;第5章构建了兼顾“变形”与“稳定”的斜坡软弱地基路堤双指标设计体系,论证了该体系的科学性、可操作性,提出了该设计体系的实际运用步骤;第6章提出了斜坡软弱地基路堤工程处治的基本原则,阐述了主要工程处治对策要点,明确了不同处治措施的适用条件,重点开展了抗滑桩、抗滑桩+碎石桩、防滑铲、系梁式桩网结构的处治机理分析及设计优化。
    本书是著者所在研究团队十余年来在西南山区斜坡软弱地基路堤工程方面持续思考与不懈探索的初步结晶。所开展的工作迄今已培养毕业博士生、硕士生数名,研究成果已以科技论文形式散见于各学术期刊或会议论文集中。作为这些成果的系统总结,希望该书的出版对提高我国特殊路基工程建设水平、保障其长期服役性能发挥积极作用。
    另外,从研究手段和方法上看,本书主要依托精细化数值模拟技术,辅以文献调研、工程调研、系统集成,借助有限元法、有限差分法、刚体极限平衡法等,充分展现了PLAXIS、FLAC3D、SLIDE、Phase2、GeoStudio等岩土工程计算力学软件在斜坡软弱地基路堤力学行为及工程对策中的成功应用,这些案例对期盼提高软件应用水平的研究人员有所启发与帮助。
    本书出版受到西南交通大学研究生教材(专著)建设项目的资助,中铁二院工程集团有限责任公司魏永幸教授级高级工程师、西南交通大学罗强教授对著者研究工作十分支持与关心,硕士生陈晓丽、古含焱为书稿尽快出版付出了诸多心血,在此一并致谢。
    因著者水平有限,书中或有不少欠妥、疏漏之处,恳请广大同行朋友不吝赐教,以方便再版时修订完善。


    蒋 鑫      
    2019年7月于西南交通大学
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  1. 目  录
    1   绪  论 1
    1.1  研究背景及意义 1
    1.2  斜坡软弱地基的分类 4
    1.3  斜坡软弱地基路堤工程特性研究现状及评述 5
    1.4  斜坡软弱地基路堤设计方法研究现状及评述 12/>1.5  斜坡软弱地基路堤研究当前存在的若干问题 17
    1.6  本书主要内容及特色 18
    参考文献 18
    2   斜坡软土的工程特性 23
    2.1  斜坡软土的工程特性概述 23
    2.2  软土的判别标准、分类及成因、分布区域 23
    2.3  斜坡软土的物理力学指标及特性 27
    2.4  斜坡软土的分布、成因 29
    2.5  斜坡软土的概念 30
    2.6  本章小结 31
    参考文献 31
    3   斜坡软弱地基路堤的稳定性 33
    3.1  斜坡软弱地基路堤的稳定性概述 33
    3.2  基于剪切强度折减法的斜坡软弱地基路堤稳定性 34
    3.3  基于刚体极限平衡法的斜坡软弱地基路堤稳定性 57
    3.4  本章小结 103
    参考文献 104
    4   斜坡软弱地基路堤的变形 108
    4.1  斜坡软弱地基路堤的变形概述 108
    4.2  路堤荷载作用下斜坡软弱地基变形的非等权重关系 108
    4.3  软弱层特性对斜坡软弱地基路堤变形的影响 116
    4.4  路堤荷载作用下斜坡软弱地基变形耦合特性研究 124
    4.5  本章小结 136
    参考文献 136
    5   斜坡软弱地基路堤双指标设计体系 138
    5.1  斜坡软弱地基路堤双指标设计概述 138
    5.2  有限元数值分析模型的建立 139
    5.3  主要计算结果分析与讨论 140
    5.4  考虑变形的斜坡软弱地基路堤稳定性实例分析与验证 143
    5.5  斜坡软弱地基路堤双指标设计体系的提出 146
    5.6  斜坡软弱地基路堤双指标设计体系的实际应用步骤 148
    5.7  本章小结 148
    参考文献 149
    6   斜坡软弱地基路堤工程对策 150
    6.1  斜坡软弱地基路堤工程对策概述 150
    6.2  工程处治基本原则 150
    6.3  工程处治对策的选用 151
    6.4  抗滑桩加固斜坡软弱地基路堤的数值模拟 163
    6.5  碎石桩与抗滑桩联合加固斜坡软弱地基路堤的工作机理分析 175
    6.6  防滑铲处治斜坡软弱地基路堤工作机理的探讨 188
    6.7  系梁式桩网结构加固斜坡软弱地基路堤的数值模拟 196
    6.8  本章小结 206
    参考文献 206...查看更多
  2. 蒋鑫,博士,西南交通大学道路与铁道工程学科副教授。主要研究兴趣为特殊路基工程设计理论、路面分析与设计。担任国家自然科学基金申请项目通讯评审专家

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