目錄
第1章 緒論 1
1.1 巖土與地下工程災(zāi)變機(jī)理研究的難題與挑戰(zhàn) 1
1.2 傳統(tǒng)物理模型試驗技術(shù) 2
1.3 透明土物理模型試驗技術(shù) 3
1.3.1 技術(shù)簡介 3
1.3.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 5
第2章 透明砂土材料及物理力學(xué)特性 11
2.1 概述 11
2.2 研制方法及基本物理力學(xué)參數(shù) 11
2.2.1 熔融石英砂 11
2.2.2 硅膠 13
2.2.3 水族珠與凝膠珠 13
2.2.4 3D打印光敏樹脂 14
2.3 基本物理力學(xué)特性 16
2.3.1 一維壓縮試驗 16
2.3.2 直剪試驗 18
2.3.3 三軸剪切試驗 21
2.3.4 與天然砂土的物理力學(xué)相似性 30
2.4 本章小結(jié) 32
第3章 透明黏土材料及物理力學(xué)特性 33
3.1 概述 33
3.2 研制方法及基本物理力學(xué)參數(shù) 33
3.2.1 熔融硅微粉 33
3.2.2 氣相二氧化硅 34
3.2.3 無定形二氧化硅 34
3.2.4 鋰藻土 35
3.2.5 U10 粉末 36
3.3 基本物理力學(xué)特性 36
3.3.1 一維壓縮試驗 36
3.3.2 直剪試驗 39
3.3.3 三軸剪切試驗 44
3.3.4 與天然黏土的物理力學(xué)相似性 55
3.4 本章小結(jié) 59
第4章 透明土光學(xué)測量原理與數(shù)字圖像處理技術(shù) 61
4.1 概述 61
4.2 激光制斑原理.61
4.3 數(shù)字圖像處理技術(shù) 66
4.4 透明土二維大變形數(shù)字圖像處理技術(shù) 75
4.5 透明土三維大變形數(shù)字圖像處理技術(shù) 80
4.6 數(shù)字圖像處理軟件 85
4.7 本章小結(jié) 88
第5章 多功能透明土模型試驗系統(tǒng) 89
5.1 概述 89
5.2 透明土材料制配系統(tǒng) 90
5.3 數(shù)字圖像采集與測試系統(tǒng) 91
5.4 功能模塊系統(tǒng).92
5.4.1 樁基工程模塊 93
5.4.2 隧道工程模塊 94
5.4.3 基坑工程模塊 94
5.4.4 邊坡工程模塊 95
5.4.5 壓力注漿模塊 96
5.4.6 水力侵蝕模塊 97
5.4.7 泥石流模塊 98
5.5 本章小結(jié) 99
第6章 透明土技術(shù)在基礎(chǔ)工程中的應(yīng)用 101
6.1 概述 101
6.2 樁基工程 101
6.2.1 XCC樁沉樁擠土效應(yīng) 101
6.2.2 螺釘樁沉樁與承載性能 105
6.2.3 螺旋樁沉樁與承載性能 111
6.2.4 排水剛性樁沉樁與承載性能 117
6.2.5 漿固碎石樁注漿與承載性能 121
6.2.6 后注漿微型鋼管注漿特性 130
6.2.7 樁承式路堤土拱效應(yīng) 134
6.2.8 加筋碎石樁鼓脹變形 136
6.2.9 能量樁熱傳遞機(jī)理 139
6.3 淺基礎(chǔ)工程 143
6.3.1 模型試驗簡介 143
6.3.2 試驗結(jié)果與分析 143
6.4 本章小結(jié) 145
第7章 透明土技術(shù)在開挖支護(hù)工程中的應(yīng)用 147
7.1 概述 147
7.2 隧道工程 147
7.2.1 隧道開挖地層變形 147
7.2.2 隧道突水涌砂 152
7.3 基坑工程 157
7.3.1 模型試驗簡介 157
7.3.2 試驗結(jié)果與分析 158
7.4 邊坡工程 163
7.4.1 抗滑樁 163
7.4.2 植被護(hù)坡 168
7.5 本章小結(jié) 177
第8章 透明土技術(shù)在防災(zāi)減災(zāi)工程中的應(yīng)用 179
8.1 概述 179
8.2 泥石流 179
8.2.1 模型試驗簡介 179
8.2.2 試驗結(jié)果與分析 180
8.3 沖刷侵蝕 189
8.3.1 模型試驗簡介 189
8.3.2 試驗結(jié)果與分析 190
8.4 水力侵蝕 194
8.4.1 模型試驗簡介 194
8.4.2 試驗結(jié)果與分析 195
8.5 地基液化 200
8.5.1 模型試驗簡介 200
8.5.2 試驗結(jié)果與分析 200
8.6 本章小結(jié) 210
第9章 透明土技術(shù)展望 211
參考文獻(xiàn) 214