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| 內容簡介： |
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《人工冻土力学性质及施工风险管控》系统阐述了人工冻土的力学特性、工程应用及施工风险控制技术，涵盖理论分析、实验研究、数值模拟和工程实践，主要内容包括：人工冻土的基本性质、人工冻结法施工技术、冻土力学模型与数值模拟、施工风险识别与控制。本书既包含冻土力学的基础理论，又提供工程实践中的关键技术，如冻结壁设计、风险预警等，介绍了人工冻土的最新研究成果，如多场耦合分析（热-力-水耦合）、智能监测技术等， 内容由浅入深，既适合读者用于学术研究，也可用于指导现场施工。本书可供从事地铁、隧道、矿山、基坑等冻结法设计的工程技术人员阅读，也可供高等院校相关专业师生参考。
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| 目錄：
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第一章 绪论001
1.1 冻土的研究背景003
1.2 冻土的研究现状005
1.2.1 冻土力学及冻胀作用的研究现状005
1.2.2 冻土动荷载本构关系研究现状006
1.2.3 混凝土早期抗冻性能研究现状007
第二章 冻结法理论基础011
2.1 冻土的概述013
2.1.1 冻土的基本成分013
2.1.2 冻土的形成过程013
2.1.3 冻土的热物理参数014
2.2 冻土的力学性质017
2.2.1 抗压强度017
2.2.2 抗剪强度018
2.2.3 蠕变性019
2.3 冻结帷幕及其周围土体的力学分析研究021
2.3.1 冻结帷幕周围土体的力学分析研究021
2.3.2 冻结帷幕的力学分析研究022
第三章 土体冻胀机理及影响因素027
3.1 冻胀机理029
3.2 土的冻胀特性指标030
3.2.1 冻胀率030
3.2.2 冻胀力031
3.2.3 冻胀速率031
3.2.4 融沉量032
第四章 人工冻土热物理力学性能试验033
4.1 常规土工试验035
4.1.1 土的颗粒分析试验035
4.1.2 含水率试验035
4.1.3 密度试验036
4.1.4 导热系数试验037
4.1.5 液塑限试验037
4.1.6 比热容测定试验038
4.1.7 冻结温度测定试验039
4.2 人工冻土多功能冻胀系统040
4.2.1 试验系统简介040
4.2.2 试验系统主要功能041
4.3 人工冻结黏土冻融试验042
4.3.1 冻融试验主要步骤042
4.3.2 冻融试验方案043
4.3.3 冻融试验结果分析044
4.4 冻土单轴抗压强度试验048
4.4.1 单轴抗压强度与温度的关系048
4.4.2 冻土弹性模量051
4.4.3 冻土的泊松比052
4.4.4 冻土单轴条件下的应力-应变关系054
第五章 低温石墨尾矿混凝土力学特性试验研究059
5.1 研究背景及意义061
5.2 试验材料与方法062
5.2.1 试件设计063
5.2.2 试验用主要原材料064
5.2.3 主要试验设备066
5.2.4 配合比设计068
5.2.5 试件制备及养护071
5.3 石墨尾矿混凝土早期抗冻性能试验研究072
5.3.1 试验方案073
5.3.2 石墨尾矿混凝土的抗压强度075
5.3.3 石墨尾矿混凝土的抗冻临界强度078
5.3.4 石墨尾矿混凝土抗冻临界强度影响因素分析083
5.4 石墨尾矿混凝土压缩断裂性能试验研究088
5.4.1 石墨尾矿混凝土断裂破坏过程089
5.4.2 翼型裂纹压缩断裂模型090
5.4.3 裂纹扩展特征分析091
5.4.4 测试数据094
5.5 对传统断裂力学模型试验原理所得结果的讨论096
5.5.1 预制裂缝倾角对KⅠC 值的影响096
5.5.2 预制裂缝长度对KⅠC 值的影响098
5.6 对微裂纹单元应力模型试验原理所得结果的讨论100
5.6.1 预制裂缝倾角对KⅠC 和KⅡC 值的影响100
5.6.2 预制裂缝长度对KⅠC 和KⅡC 值的影响102
5.7 本章小结103
第六章 冻结法施工风险评价105
6.1 冻结加固土体稳定等级划分108
6.1.1 微观指标稳定等级阈值的确定109
6.1.2 宏观指标稳定等级的确定110
6.1.3 风险评价方法的选择111
6.2 基于土体力学特性的风险评估114
6.2.1 加固体稳定性评价体系114
6.2.2 隶属度函数的确定116
6.2.3 指标权重向量的确定117
6.2.4 各级指标模糊向量的确定120
6.2.5 风险评价结果124
6.3 本章小结125
第七章 结论与展望127
7.1 主要结论129
7.2 不足与展望130
参考文献131
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| 內容試閱：
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随着我国城市地下空间开发、交通隧道建设及矿产资源开采的快速发展，人工冻结法作为一种高效、环保的地层加固技术，在复杂地质条件下的工程应用中发挥着越来越重要的作用。然而，冻土力学行为的复杂性、施工过程中的风险因素以及工程经验的不足，仍制约着该技术的进一步推广。如何科学认知人工冻土的力学特性，优化冻结工艺，并有效管控施工风险，成为当前岩土工程领域亟待解决的关键问题。
本书基于作者团队多年来在人工冻土力学性质、冻结法施工技术及风险控制方面的研究成果，结合国内外典型工程案例，系统阐述了人工冻土的基本理论、分析方法及工程实践。全书从冻土的物理力学特性出发，深入探讨了冻结壁形成机理、数值模拟方法及施工风险管控策略，旨在为相关领域的科研人员、工程师和技术人员提供一本兼具理论深度与实践指导价值的专业著作。
本书不仅详细介绍了人工冻土的力学本构模型、多场耦合分析方法等前沿理论，还结合地铁隧道、矿山竖井等实际工程，解析冻结法施工的关键技术难点，帮助读者实现从理论到实践的跨越。书中融入了近年来人工冻结法领域的创新成果，如智能监测技术、冻胀-融沉协同控制方法等，为读者提供最新的技术参考。通过分析国内外典型工程的成功与失败案例，总结冻结施工中的常见风险（如冻结管断裂、冻胀破坏等），并提出针对性的预防和应对措施。
本书的编写得到了辽宁省兴辽英才计划项目（XLXC2402027）、大连大学学科交叉重点类项目（DLUXK-2024-ZD-003）的支持，同时参考了国内外同行的大量研究成果，在此一并致谢。特别感谢参与工程案例提供的企业和技术团队，他们的实践经验为本书增添了宝贵的实战价值。
由于人工冻结法技术发展迅速，书中难免存在不足之处，恳请专家学者和广大读者批评指正，以便今后进一步完善。
著者
2025年4月
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