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第1章 研究综述1

1.1毛乌素沙漠地质环境条件研究1

1.2毛乌素沙漠风积砂物理力学特性研究3

1.2.1毛乌素沙漠风积砂物理化学特性3

1.2.2砂土水特征曲线及渗透性研究3

1.2.3毛乌素沙漠风积砂力学特性的研究6

1.3砂土动力特性研究8

1.3.1动应力应变关系8

1.3.2动弹性模量与阻尼比随动应变变化特征9

1.3.3初始（最大）模量估算11

1.3.4饱和砂土液化破坏机理及影响因素12

1.3.5饱和砂土的抗液化强度14

1.3.6饱和砂土振动孔隙水压力发展特征14

1.3.7砂性土液化的确定性经验判别方法16

1.4地基承载力研究19

1.5桩体复合地基研究19

1.6主要内容及技术路线20

第2章 毛乌素沙漠自然地理及地质环境条件23

2.1毛乌素沙漠自然地理条件23

2.2毛乌素沙漠大气运动及气候特征24

2.3毛乌素沙漠地区水文水资源特征25

2.3.1毛乌素沙漠地区地表水系统25

2.3.2地下水系统27

2.4毛乌素沙漠地区地质构造30

2.5毛乌素沙漠地区地层条件31

2.6毛乌素沙漠地貌类型及风沙地貌34

2.6.1毛乌素沙漠地貌类型及其分布34

2.6.2毛乌素沙漠风沙地貌36

第3章 毛乌素沙漠风积砂基本物理力学特性试验研究42

3.1毛乌素沙漠风积砂物理化学特性42

3.1.1风积砂的天然密度、干密度、含水量及比重42

3.1.2风积砂颗粒组成分析42

3.1.3风积砂化学特性46

3.1.4风积砂微结构特征47

3.2毛乌素沙漠风积砂土水特征曲线试验与渗透试验研究49

3.2.1试验方案50

3.2.2试验结果及分析52

3.2.3小结55

3.3毛乌素沙漠风积砂力学特性55

3.3.1风积砂击实特性研究55

3.3.2风积砂压缩特性试验57

3.3.3风积砂直剪强度试验64

3.4小结72

第4章 毛乌素沙漠风积砂应力路径力学试验与模型参数研究73

4.1土应力应变关系概述73

4.2应力路径试验研究75

4.2.1应力路径试验研究现状76

4.2.2应力路径试验方案及拉伸试验设备改装78

4.2.3应力路径试验分析81

4.3非线弹性本构模型——D-C模型及参数分析92

4.3.1线弹性模型92

4.3.2非线性弹性模型93

4.3.3邓肯-张模型94

4.4剑桥模型及参数分析96

4.4.1塑性理论97

4.4.2剑桥模型理论100

4.4.3关于剑桥模型的几点讨论102

4.4.4剑桥模型参数确定与分析103

4.5小结104

第5章 基于状态的风积砂弹塑性本构模型与三轴试验模拟106

5.1概述106

5.2基于状态相关的砂土剪胀本构模型107

5.2.1砂土的状态及其描述107

5.2.2砂土状态参量、状态指数和相对剪胀指数107

5.2.3砂土的状态相关剪胀理论108

5.2.4基于状态相关剪胀本构模型108

5.3基于状态剪胀本构模型参数研究分析109

5.3.1模型参数研究分析——弹性参数G0和v109

5.3.2模型参数研究分析——临界状态参数121

5.3.3模型参数研究分析——剪胀参数122

5.3.4模型参数汇总125

5.4小结125

第6章 毛乌素沙漠风积砂地基承载力特性研究127

6.1试验设计及试验过程127

6.1.1试验基坑设计127

6.1.2试验工况设计127

6.1.3静载荷试验过程131

6.2静载荷试验承载力结果与分析132

6.2.1 P—s曲线特征及地基变形破坏特点132

6.2.2风积砂含水量对地基承载力的影响机理136

6.2.3初始干密度对地基承载力的影响137

6.2.4地基处理方法对承载力的影响139

6.3地基沉降变形特征及其机理分析141

6.4地基附加应力分布及其变化特征146

6.4.1地基附加应力计算方法146

6.4.2地基附加应力计算结果146

6.4.3地基附加应力分析151

6.5风积砂模拟地基静载荷试验数值模拟分析161

6.5.1模型建立及单元划分161

6.5.2边界条件定义及模型参数的选取161

6.5.3模型计算结果与分析162

第7章 毛乌素沙漠风积砂地基动力特性研究167

7.1研究方案167

7.2试验结果及分析170

7.2.1动弹模阻尼比试验结果及分析170

7.2.2等效动黏弹性本构模183

7.2.3残余应变试验结果及分析185

7.2.4动强度试验结果及分析186

7.2.5风积砂地基动强度及地震液化判别分析193

7.3小结193

第8章 毛乌素沙漠风积砂地层桩体复合地基承载力试验研究194

8.1振冲砂桩试验场地条件194

8.2振冲砂桩法197

8.2.1振冲砂桩成桩工艺参数197

8.2.2振冲砂桩复合地基原位载荷试验199

8.2.3振冲砂桩复合地基承载力理论计算209

8.3水泥土搅拌桩复合地基试验研究211

8.3.1水泥土搅拌桩成桩工艺参数及主要施工步骤211

8.3.2水泥土搅拌桩复合地基原位载荷试验212

8.3.3水泥土搅拌桩复合地基有效桩长研究217

8.3.4水泥土搅拌桩复合地基承载力的确定221

8.4振冲碎石桩复合地基试验研究223

8.4.1振冲碎石桩试验场地条件223

8.4.2振冲碎石桩成桩工艺参数及试验设计224

8.4.3振冲碎石桩桩间距的确定及桩间土挤密效果对比224

8.4.4天然地基原位载荷试验226

8.4.5振冲碎石桩复合地基单桩载荷试验227

8.4.6振冲碎石桩复合地基单桩有效桩长的确定228

8.4.7振冲碎石桩复合地基桩间土载荷试验229

8.4.8振冲碎石桩复合地基载荷试验230

8.4.9振冲碎石桩单桩及复合地基承载力的确定231

8.5毛乌素沙漠风积砂地基载荷试验有限元数值模拟231

8.5.1砂桩复合地基载荷试验有限元数值模拟231

8.5.2水泥土搅拌桩复合地基载荷试验有限元数值模拟235

8.5.3碎石桩复合地基载荷试验有限元数值模拟237

第9章 毛乌素沙漠风积砂工程适用性试验研究242

9.1以风积砂为细骨料的砂浆试验研究242

9.1.1试验用原材料242

9.1.2水泥用量对砂浆抗压强度的影响244

9.1.3砂浆拌和物和易性试验研究244

9.1.4砂浆强度试验研究249

9.1.5砂浆收缩试验研究252

9.1.6经济合理性分析255

9.2灰-砂-土垫层的最优配比重型击实试验257

第10章 主要结论及展望259

10.1主要结论259

10.2展望260

主要参考文献262