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第1章 海洋土工程特性研究概况1

1.1 海洋土的成因及特点1

1.1.1 海洋沉积物1

1.1.2 海洋土的组成及微观结构1

1.1.3 海洋土的原位应力状态3

1.1.4 海洋土的工程特性5

1.2 海洋土的强度特性研究7

1.2.1 土性剖面空间随机场特性7

1.2.2 海洋土强度的获取方法8

1.2.3 海洋土的强度弱化9

1.3 海洋土的变形特性11

1.3.1 超软土沉积与固结特性12

1.3.2 真空预压加固技术研究13

1.4 海洋新型基础地基稳定性14

1.4.1 复合式筒型基础15

1.4.2 深海防沉板基础16

1.5 本书的主要内容17

参考文献18

第2章 土性剖面的随机场模型25

2.1 随机场的基本理论25

2.1.1 随机场的基本概念25

2.1.2 随机场的数字特征26

2.1.3 随机场的平稳性和各态历经性28

2.1.4 相关函数的形式选择32

2.2 相关距离的计算方法及其改进36

2.2.1 相关距离的概念36

2.2.2 相关距离的常用计算方法38

2.2.3 相关距离的改进计算方法43

2.2.4 相关距离计算方法的比较与新算法46

2.3 天津港地基土性剖面的随机场模型50

2.3.1 地基土特性指标的统计和分析50

2.3.2 平稳性和各态历经性检验53

2.3.3 相关函数表达式的确定55

2.3.4 相关距离的统计分析60

2.3.5 取样间距与相关距离的关系66

2.3.6 土性参数与相关距离的关系68

2.4 渤海SZ36-1油田地基土性剖面的随机场模型69

2.4.1 地基土特性指标的统计和分析69

2.4.2 平稳性和各态历经性检验74

2.4.3 相关函数表达式的确定76

2.4.4 相关距离的统计分析80

2.5 随机场理论在土体抗剪强度指标统计中的应用80

2.5.1 抗剪强度指标统计方法概述80

2.5.2 抗剪强度指标的随机场统计方法81

2.5.3 地基承载力可靠度分析算例84

2.6 随机场理论在土工可靠度计算中的应用87

2.6.1 完全不相关距离的提出87

2.6.2 完全不相关距离的确定88

2.6.3 方差折减函数的确定原则91

2.6.4 天津港地区典型土层方差折减的范围91

2.6.5 地基基础设计算例92

2.6.6 岸坡稳定性分析算例94

参考文献96

第3章 海上静力触探测试技术102

3.1 概述102

3.1.1 静力触探测试技术发展历程102

3.1.2 深海静力触探104

3.1.3 我国海洋静力触探的发展历程105

3.2 海上静探的仪器设备和测试方法106

3.2.1 海上静力触探的仪器设备106

3.2.2 海上静力触探的程序113

3.2.3 海上静力触探测试数据的整理115

3.2.4 影响测试数据的主要因素117

3.3 静力触探的测试原理与强度解析118

3.3.1 理论分析118

3.3.2 有限元分析122

3.3.3 实测数据分析128

3.4 海床浅表层软土的原位测试技术133

3.4.1 全流动贯入仪研究134

3.4.2 全流动贯入仪阻力系数135

参考文献136

第4章 现场十字板强度解析139

4.1 概述139

4.2 软黏土的破坏理论及抗剪强度理论141

4.2.1 软黏土的破坏理论141

4.2.2 软黏土的抗剪强度机理142

4.2.3 抗剪强度的影响因素142

4.3 各类抗剪强度指标测定方法比较143

4.3.1 直接剪切试验143

4.3.2 三轴压缩试验144

4.3.3 无侧限抗压强度试验144

4.4 用十字板强度统计回归抗剪强度指标参数145

4.4.1 抗剪强度在软黏土边坡稳定分析应用中的发展145

4.4.2 十字板强度统计回归土体抗剪强度指标的方法146

4.4.3 十字板强度统计回归土体抗剪强度指标的计算实例148

4.5 岸坡稳定性分析实例149

4.5.1 软黏土岸坡设计参数及断面149

4.5.2 各强度指标计算结果分析比较152

4.6 十字板回归指标的其他应用153

参考文献157

第5章 循环荷载作用下海洋土的强度弱化159

5.1 概述159

5.2 软土抗剪强度弱化机理160

5.3 动荷载作用下的软土弱化163

5.3.1 软土弱化特性研究的试验设计163

5.3.2 波浪作用下的软土弱化试验167

5.4 地震作用下软土的弱化191

5.4.1 试验设计192

5.4.2 试验用土192

5.4.3 试验数据结果192

5.5 控制软土弱化的工程措施194

5.5.1 软土弱化的地基处理方案194

5.5.2 长江口NIIB标段软土地基处理195

5.5.3 天津港半圆体沉箱防波堤地基处理201

参考文献206

第6章 吹填超软土的渗透固结特性207

6.1 概述207

6.2 变系数固结理论208

6.2.1 吹填土压缩特性208

6.2.2 超软吹填土的固结特性214

6.2.3 超软吹填土的渗透特性222

6.3 天然沉积特性234

6.3.1 自重固结理论计算方法234

6.3.2 水土分离试验239

6.3.3 吹填超软土含水量变化规律241

6.3.4 自重沉积的模型试验249

6.4 真空预压沉降计算254

6.4.1 超软土的沉降特点254

6.4.2 插板期地基沉降计算256

6.4.3 预压期固结沉降计算257

6.4.4 超软土沉降量的室内试验研究258

6.4.5 超软土沉降量的现场试验研究266

参考文献270

第7章 吹填超软土的流变特性271

7.1 概述271

7.2 滨海新区软黏土的流变特性试验研究272

7.2.1 试验用土的基本特点272

7.2.2 不固结不排水流变试验273

7.2.3 流变曲线及力学性能能量分析284

7.2.4 长期强度极限和残余强度285

7.3 滨海新区软黏土流变模型的建立及分析290

7.3.1 软黏土流变的非线性经验模型290

7.3.2 滨海新区软黏土的非线性流变本构模型295

7.3.3 滨海新区软黏土的非线性流变特性研究303

参考文献307

第8章 吹填土快速加固技术309

8.1 概述309

8.2 硬壳层理论310

8.2.1 硬壳层地基承载机理310

8.2.2 硬壳层理论室内模拟实验311

8.2.3 硬壳层地基承载特性的有限元分析313

8.3 加固受荷层与浅表层插板315

8.3.1 加固受荷层工程实例315

8.3.2 浅表层插板真空预压工程实例318

8.4 排水板通水量与二次加固322

8.4.1 实验设计322

8.4.2 第一次加固效果分析324

8.4.3 第二次加固效果分析332

8.4.4 加固效果差异分析334

8.5 砂垫层置换技术337

8.5.1 粉细砂代替中粗砂技术338

8.5.2 无砂垫层技术344

8.6 可控通气真空预压新工艺探索348

8.6.1 实验设计348

8.6.2 加固效果分析350

8.6.3 机理分析352

参考文献355

第9章 大型充灌袋挤淤筑路技术356

9.1 概述356

9.2 大型充灌袋挤淤筑路施工工艺357

9.3 充灌袋填充材料的选择360

9.3.1 充灌粉质黏土的固结试验360

9.3.2 充灌粉土水上、下固结试验363

9.3.3 充灌袋填充材料的确定365

9.4 充灌袋挤淤筑路机理及计算方法366

9.4.1 挤淤置换原理366

9.4.2 挤淤深度的确定366

9.4.3 固结度及沉降计算367

9.4.4 充灌袋的状态与张拉力计算369

9.5 工程实例373

9.5.1 工程概况373

9.5.2 工程设计374

9.5.3 主要工序施工方案375

9.5.4 施工监测379

9.6 充灌袋挤淤筑路有限元分析380

9.6.1 建模过程380

9.6.2 排水板的平面应变等效方法381

9.6.3 计算结果分析383

参考文献385

第10章 复合筒型基础的地基承载力387

10.1 概述387

10.2 筒土协同承载模式389

10.2.1 模型试验分析389

10.2.2 数值计算分析399

10.3 地基承载力的极限分析411

10.3.1 竖直向极限承载力的上限解411

10.3.2 竖直向极限承载力的下限解422

10.3.3 水平向极限承载力上限解429

10.3.4 抗弯极限承载力上限解437

10.4 复合加载的地基承载力444

10.4.1 复合加载数值模拟方法445

10.4.2 二维荷载空间承载力包络线445

10.4.3 三维荷载空间（V-H-M）承载力包络面449

参考文献452

第11章 防沉板基础的地基承载力454

11.1 概述454

11.2 防沉板基础的形状455

11.3 防沉板的单向受荷研究456

11.3.1 理论计算方法456

11.3.2 数值计算方法457

11.3.3 极限分析方法465

11.4 四维加荷防沉板的承载力471

11.4.1 二维荷载空间471

11.4.2 三维荷载空间479

11.5 新型防沉板基础480

参考文献482