目錄
前言
第1章 凍土的基本物理性質(zhì)和分類 1
1.1 凍土的形成與特點(diǎn) 1
1.1.1 凍土的形成與分布 1
1.1.2 凍土工程性質(zhì)的特殊性 4
1.2 凍土的物質(zhì)組成 4
1.2.1 凍土中的固體顆粒 5
1.2.2 凍土中的冰 6
1.2.3 凍土中的未凍水 7
1.2.4 凍土中的氣體 12
1.3 土中水的形態(tài)和能態(tài) 12
1.3.1 土中水的形態(tài) 12
1.3.2 土中水的能態(tài) 14
1.4 凍土的基本物理指標(biāo) 18
1.4.1 凍土的四相草圖 18
1.4.2 確定四相量比例關(guān)系的物理性質(zhì)指標(biāo) 18
1.4.3 凍土熱物理性質(zhì)指標(biāo) 22
1.4.4 凍土物質(zhì)交換指標(biāo) 26
1.5 凍土的工程分類 28
1.5.1 凍土的工程分類依據(jù) 29
1.5.2 凍土的分類方法 29
參考文獻(xiàn) 38
第2章 土的凍結(jié)與融化 39
2.1 土凍結(jié)與融化問題研究的工程意義 39
2.2 土的凍結(jié)與凍脹 41
2.2.1 土凍結(jié)過程中的水分遷移 41
2.2.2 土中水凍結(jié)時的成冰作用與冷生構(gòu)造 46
2.2.3 土的凍脹及凍脹力 52
2.3 凍土的融化固結(jié) 62
2.3.1 凍土的融化固結(jié)特征 62
2.3.2 影響凍土融化固結(jié)的主要因素 64
2.3.3 凍土融沉預(yù)報的經(jīng)驗方法 66
2.3.4 凍土的融化固結(jié)理論 68
2.4 凍融作用對土工程性質(zhì)的影響 89
2.4.1 凍融作用引起的土物理性質(zhì)的變化 89
2.4.2 凍融作用引起土的力學(xué)性質(zhì)的變化 91
參考文獻(xiàn) 93
第3章 凍土的強(qiáng)度 96
3.1 概述 96
3.1.1 凍土強(qiáng)度的本質(zhì) 96
3.1.2 凍土強(qiáng)度與冰膠結(jié)作用的研究 97
3.1.3 凍土強(qiáng)度的研究方法 97
3.2 凍土的單軸壓縮強(qiáng)度 98
3.2.1 凍土的單軸壓縮應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系 98
3.2.2 凍土的單軸抗壓強(qiáng)度及其影響因素 102
3.2.3 原狀與重塑凍土單軸抗壓強(qiáng)度比較 111
3.3 凍土的三軸壓縮強(qiáng)度 115
3.3.1 凍土三軸壓縮應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系 115
3.3.2 凍土的三軸壓縮強(qiáng)度 119
3.3.3 凍土的強(qiáng)度準(zhǔn)則 122
3.4 凍土的抗拉強(qiáng)度 131
3.4.1 室內(nèi)研究方法 131
3.4.2 應(yīng)力應(yīng)變曲線及破壞形式 132
3.4.3 凍土的極限抗拉強(qiáng)度 133
3.4.4 凍土的拉伸破壞應(yīng)變 137
3.5 凍土破壞過程中的細(xì)微觀機(jī)理研究 138
3.5.1 凍土單軸壓縮過程中微裂紋的形貌和發(fā)展過程 138
3.5.2 凍土破壞的CT損傷研究 141
3.6 土的凍結(jié)強(qiáng)度 145
3.6.1 凍結(jié)強(qiáng)度的特點(diǎn) 145
3.6.2 影響凍結(jié)強(qiáng)度的主要因素 145
3.6.3 凍結(jié)強(qiáng)度諾模圖的編制與實(shí)用條件 149
3.7 凍土的地基承載力 151
3.7.1 凍土區(qū)地基承載力計算的特點(diǎn) 151
3.7.2 凍土地基承載力的確定方法 152
參考文獻(xiàn) 155
第4章 凍土的流變性 158
4.1 凍土的流變機(jī)理 158
4.1.1 凍土的結(jié)構(gòu)性聯(lián)結(jié) 158
4.1.2 凍土微觀水平上的變形 159
4.1.3 凍土結(jié)構(gòu)缺陷的形成和發(fā)展 160
4.2 凍土的蠕變及試驗方法 160
4.2.1 凍土的蠕變性 160
4.2.2 蠕變試驗及加載方式 163
4.3 影響凍土蠕變的主要因素 165
4.3.1 含水（冰）量的影響 165
4.3.2 含鹽量（鹽漬度）的影響 167
4.3.3 溫度的影響 169
4.4 凍土蠕變理論與凍土長期變形 171
4.4.1 凍土蠕變的規(guī)律性 171
4.4.2 凍土的蠕變方程 173
4.5 梯級變應(yīng)力過程中凍土蠕變特征及蠕變模型研究 177
4.5.1 梯級變應(yīng)力過程中凍土蠕變特征 177
4.5.2 梯級變應(yīng)力過程中凍土蠕變的破壞性質(zhì) 179
4.5.3 變應(yīng)力過程中的歸一化模型 181
4.6 凍土的應(yīng)力松弛 183
4.6.1 凍土的應(yīng)力松弛特性 183
4.6.2 試驗初始條件對凍土松弛特性的影響 185
4.6.3 凍土松弛時間的確定方法 187
4.7 凍土的長期強(qiáng)度 188
4.7.1 耐久性和長期強(qiáng)度的概念 188
4.7.2 凍土的長期破壞標(biāo)準(zhǔn) 190
4.7.3 凍土長期強(qiáng)度的試驗方法 191
4.7.4 凍土長期破壞準(zhǔn)則 194
4.7.5 凍土長期強(qiáng)度的確定方法 197
4.7.6 變應(yīng)力過程中凍土長期強(qiáng)度探討 201
參考文獻(xiàn) 202
第5章 凍土的動力學(xué)特征 204
5.1 概述 204
5.2 凍土的動應(yīng)力動應(yīng)變關(guān)系 206
5.2.1 凍土的動應(yīng)力動應(yīng)變特點(diǎn) 206
5.2.2 HGD計算模型 211
5.3 凍土的動力學(xué)參數(shù) 214
5.3.1 凍土動彈性模量及其影響因素 215
5.3.2 凍土的阻尼比及其影響因素 221
5.4 凍土的動強(qiáng)度 225
5.4.1 基于土動力學(xué)的凍土動強(qiáng)度研究（第一種研究方法） 225
5.4.2 基于凍土靜強(qiáng)度的凍土動強(qiáng)度研究（第二種研究方法） 229
5.5 凍土的動蠕變特征 233
5.5.1 概述 233
5.5.2 凍土的動？靜蠕變對比 235
5.5.3 凍土的動蠕變破壞特征 237
5.5.4 凍土的動蠕變模型 239
5.5.5 凍土的動長期強(qiáng)度 241
5.6 結(jié)語 242
參考文獻(xiàn) 243
第6章 特殊凍土力學(xué)性質(zhì)研究 245
6.1 深土凍土力學(xué)性質(zhì)研究 245
6.1.1 深土凍土力學(xué)室內(nèi)試驗方法探討 245
6.1.2 深土凍土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系研究 247
6.1.3 深土凍土的破壞強(qiáng)度分析 254
6.1.4 小應(yīng)變范圍內(nèi)深土凍土的力學(xué)行為 259
6.1.5 深土凍土力學(xué)研究所面臨的主要問題 263
6.2 高溫高含冰量凍土的強(qiáng)度問題 265
6.2.1 高溫高含冰量凍土的應(yīng)力應(yīng)變曲線特征及其影響因素 265
6.2.2 高溫高含冰量凍土的強(qiáng)度 268
6.2.3 概率統(tǒng)計方法在高溫高含冰量凍土研究中的應(yīng)用 275
6.2.4 未來研究設(shè)想 278
參考文獻(xiàn) 279
第7章 凍土力學(xué)在寒區(qū)工程中的應(yīng)用 281
7.1 寒區(qū)工程建設(shè)的特殊性 281
7.2 寒區(qū)工程地基設(shè)計原則及凍害防治措施 282
7.2.1 多年凍土區(qū)地基設(shè)計原則及凍害防治措施 282
7.2.2 季節(jié)凍土區(qū)地基設(shè)計原則及防凍害措施 285
7.3 凍土與基礎(chǔ)的相互作用 286
7.3.1 正凍土地基與基礎(chǔ)的相互作用 287
7.3.2 正融土地基與基礎(chǔ)的相互作用 288
7.3.3 已凍土地基與基礎(chǔ)的相互作用 290
7.4 寒區(qū)工程穩(wěn)定性分析 291
7.4.1 房建工程 292
7.4.2 樁基工程 298
7.4.3 擋土墻 302
7.4.4 路基工程 305
7.4.5 隧道工程 308
7.4.6 涵洞工程 311
7.4.7 管道工程 315
7.4.8 渠道工程 318
參考文獻(xiàn) 322
第8章 人工地層凍結(jié)工程 325
8.1 人工地層凍結(jié)技術(shù)的概念及應(yīng)用前提 325
8.2 凍結(jié)壁的形成過程及結(jié)構(gòu)形式 326
8.2.1 凍結(jié)壁的形成 326
8.2.2 凍結(jié)壁的結(jié)構(gòu)形式 327
8.3 凍結(jié)溫度場計算 327
8.4 凍結(jié)壁設(shè)計 328
8.4.1 凍結(jié)壁厚度確定方法 328
8.4.2 凍結(jié)孔布置 330
8.4.3 凍結(jié)時間確定 331
8.4.4 冷凍站制冷能力計算 331
8.4.5 凍結(jié)管受力分析 331
8.4.6 凍結(jié)壁承載能力分析 332
8.4.7 凍結(jié)壁與井壁之間的相互作用 333
參考文獻(xiàn) 335
第9章 凍土力學(xué)試驗方法 336
9.1 凍結(jié)過程試驗 336
9.1.1 樣品制備 336
9.1.2 主要試驗儀器設(shè)備 336
9.1.3 試驗步驟 339
9.1.4 試驗結(jié)果表示 339
9.2 融化過程試驗 340
9.2.1 概述 340
9.2.2 樣品制備 340
9.2.3 主要試驗儀器設(shè)備 340
9.2.4 試驗步驟 341
9.2.5 試驗結(jié)果表示 342
9.3 凍融循環(huán)試驗 343
9.3.1 概述 343
9.3.2 樣品制備 343
9.3.3 主要試驗儀器設(shè)備 343
9.3.4 試驗步驟 343
9.3.5 試驗結(jié)果表示 345
9.4 三軸壓縮試驗 345
9.4.1 概述 345
9.4.2 樣品制備 345
9.4.3 主要試驗儀器設(shè)備 345
9.4.4 試驗步驟 347
9.4.5 試驗結(jié)果表示 348
9.5 單軸壓縮試驗 350
9.5.1 概述 350
9.5.2 樣品制備 350
9.5.3 主要試驗儀器設(shè)備 350
9.5.4 試驗步驟 351
9.5.5 試驗結(jié)果表示 352
9.6 深土凍土三軸壓縮試驗 352
9.6.1 概述 352
9.6.2 儀器設(shè)備 352
9.6.3 樣品制備 353
9.6.4 試驗步驟 354
9.6.5 試驗結(jié)果表示 354
9.7 高溫高含冰量凍土力學(xué)試驗 354
9.7.1 概述 354
9.7.2 樣品制備 354
9.7.3 主要試驗儀器設(shè)備 356
9.7.4 操作步驟 356
9.7.5 高溫高含冰量凍土力學(xué)試驗注意事項 357
9.8 凍土的動三軸和動單軸試驗 357
9.8.1 概述 357
9.8.2 樣品制備 358
9.8.3 主要試驗儀器設(shè)備 358
9.8.4 試驗步驟 358
9.8.5 試驗結(jié)果表示 358
參考文獻(xiàn) 358
附錄 常用專業(yè)詞匯漢英對照 359