正版全新
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作者:
杨宝山，李凯玲，门玉明
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出版社:
科学出版社
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ISBN:
9787030551023
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出版时间:
2019-07
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装帧:
其他
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开本:
B5
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作者:
杨宝山，李凯玲，门玉明
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出版社:
科学出版社
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ISBN:
9787030551023
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出版时间:
2019-07
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8.0折
定价
￥88.00
品相
全新
上书时间2024-05-10
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商品描述：
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【书 名】 黄土丘陵沟壑区工程建设场地规划与设计
【书 号】 9787030551023
【出 版 社】 科学出版社
【作 者】 杨宝山，李凯玲，门玉明
【出版日期】 2019-07-01
【版 次】 1
【开 本】 B5
【定 价】 88.00元
【内容简介】
本书主要介绍黄土丘陵沟壑区大厚度填方场地对工程建设的影响及其场地稳定性和建筑适宜性的评价方法与工程应对措施。全书共8章，主要内容包括：研究区地质条件及施工概况，填方区建筑物基础（含桩基础、桩筏基础、条形基础等）变形特征研究，挖填结合场地直埋管道与综合廊道的变形特征研究，黄土丘陵沟壑区建设场地地基稳定性评价及挖填场地建筑适宜性评价方法等。
【目录】
前言
第1章绪论
1.1研究背景
1.2国内外研究现状
1.2.1黄土高填方场地地基变形特征研究现状
1.2.2高填方场地不均匀沉降变形研究现状
1.2.3地基不均匀沉降下基础适应性研究现状
1.2.4沉降作用下管道变形研究现状
第2章研究区地质条件与施工概况
2.1研究区位置
2.2研究区自然条件
2.2.1气象条件
2.2.2水文概况
2.2.3地形地貌
2.3工程地质条件
2.3.1区域地质与构造
2.3.2地层岩性及分布
2.3.3场区不良地质问题
2.3.4天然岩土的物理力学性质
2.3.5填方区压实黄土物理力学性质
2.4填筑施工概况
2.4.1地下盲沟排水系统概况
2.4.2原地基的工程处理方法
2.4.3填筑体的工程处理方法
2.5本章小结
第3章填方区建筑物基础变形特征研究
3.1引言
3.2桩基工作性能研究
3.2.1试验设计
3.2.2试验数据分析
3.2.3数值模拟分析
3.3桩筏基础变形特征研究
3.3.1研究思路
3.3.2试验方案设计
3.3.3试验数据分析
3.3.4数值模拟分析
3.4条形基础变形规律研究
3.4.1试验方案设计
3.4.2试验数据分析
3.5基础类型优选
3.5.1建筑物基础选型影响因素
3.5.2BP神经网络的计算原理
3.5.3实例
3.6本章小结
第4章挖填场地直埋管道与综合廊道变形特征研究
4.1引言
4.2直埋管道模型试验研究
4.2.1试验设计
4.2.2沉降模拟
4.2.3试验测试内容
4.2.4物理模型试验结果及分析
4.3直埋管道模型数值模拟分析
4.3.1模型建立
4.3.2模拟结果分析
4.4综合廊道模型试验研究
4.4.1试验设计
4.4.2试验模拟
4.4.3试验测试内容
4.4.4物理模型试验结果及分析
4.5综合廊道数值模拟研究
4.5.1模型建立
4.5.2模拟结果分析
4.6高填方场地管道工程变形破坏判据
4.7黄土高填方区管道工程建设风险控制措施
4.7.1引起地下管道破坏的危险因素
4.7.2管道防灾的结构设计建议
4.8本章小结
第5章黄土丘陵沟壑区建设场地地基稳定性评价研究
5.1研究方法
5.1.1一般方法
5.1.2研究方法确定
5.2挖填场地地基稳定性评价指标体系
5.2.1指标体系构建原则
5.2.2挖填场地地基稳定性影响因素分析
5.2.3评价指标体系确定
5.3建设场地稳定性评价实例
5.3.1评价因子重
5.3.2构造判断矩阵
5.3.3基于GIS的场地稳定性因子分析
5.3.4建设用地稳定性评价结果分析
5.4本章小结
第6章黄土丘陵沟壑区挖填场地建筑适宜性评价
6.1研究思路
6.2挖填场地建筑适宜性评价指标体系
6.2.1体系建立原则
6.2.2适宜性评价指标分析
6.2.3评价指标等级划分
6.3基于GIS的场地适宜性评价实例分析
6.3.1建立指标模型
6.3.2具体计算
6.3.3适宜性因素分析
6.3.4场地适宜性综合分析
6.3.5建筑适宜性分析
6.4本章小结
第7章工程建设场地规划、设计及地基处理技术
7.1沟谷挖填场地建设的相关理念
7.1.1可持续发展理念
7.1.2绿色生态理念
7.1.3安全理念
7.2工程建设场地规划原则
7.3不良土体处置
7.3.1换填垫层
7.3.2强夯处置技术
7.3.3沉管砂石桩法
7.3.4化学改良法
7.3.5地下排水系统
7.4填方工程填筑技术
7.4.1一般规定
7.4.2填方场地工程控制标准
7.4.3谷坡（挖填）接槎过渡段处理及分层填筑技术
7.5边坡防护设计
7.5.1挖方高边坡的设计依据及原则
7.5.2填方高边坡的设计依据及原则
7.5.3边坡防护
7.5.4坡面排水
7.5.5坡面表面防护
7.6线性工程控制措施
7.6.1一般要求
7.6.2填方区场地要求
7.6.3挖填结合区场地要求
7.7建筑结构工程措施
7.7.1一般要求
7.7.2填方区场地建筑
7.7.3挖填结合区场地
7.8本章小结
第8章结论与建议
8.1结论
8.2建议
参考文献
【文摘】
靠前章绪论
1.1研究背景
延安市位于陕北南部，北连榆林市，南接关中咸阳、铜川、渭南三市，东隔黄河与山西省临汾市、吕梁市相望，西依子午岭与甘肃省庆阳市为邻，古称延州，历来是陕北地区政治、经济、文化和军事中心。城区位于宝塔山、清凉山、凤凰山三山鼎峙之间，延河、南川河二水交汇之处，自古为兵家必争之地，有“塞上咽喉”“军事重镇”之称，被誉为“三秦锁钥，五路襟喉”。境内有历史遗迹5808处，革命纪念地445处，是国*院首批公布的全国24个历史文化名城之一。
受地形地貌影响，延安市所辖1区12县中，99%的县城处于黄土丘陵沟壑区，属于典型的山间河谷型城市。特殊的地形地貌决定了城市可利用的土地资源极其紧缺。
随着西部大开发战略的实施，作为国家及陕西省重要的能源基地、国家“山川秀美工程”的重要实验基地、中国革命圣地及历史文化名城的延安，其经济、文化、基础设施及城镇建设均得到飞速发展，但受黄土丘陵沟壑地形地貌条件的限制，城镇建设与可利用土地资源紧缺的矛盾日益突出，“平山填沟、上山建城”成为当前可行的解决途径之一。
延安新区建设按照“依托老城，沿川展开，整流域治理”的原则，确定了新区三大片区，分别为北区、东区和西区（图1.1），总规划控制面积78.5km2。新区规划致力于实现旧城向新城、由内而外扩容的城市发展新模式的转型，在扩容中将更多的省级重要服务功能纳入新区，通过发展新区进一步提升城市职能和城市竞争力。
由于在黄土丘陵沟壑区域进行平山填沟建新城，在靠前建城目前也鲜见先例，尤其是靠前外对高填方工程建设场地的系统研究较少，缺乏深入的研究，因此在新城建设中面临的许多技术难题将没有成熟经验可供借鉴。目前，在已经动工建设的新区（北区），与老城区落差已达100m左右。在新城建设中，无论地基的处理还是排水系统的规划建设，都面临着新的考验。
西北地区特殊的黄土沟谷地貌已经成为其城市发展的昀大制约因素，随着适宜城市建设的场地越来越少，高填方工程将会是西北地区城市发展中常见的工程。然而，“平山填沟”不仅改变了原黄土沟谷地貌，还形成了大量高填方区和挖填结合区，带来了新的岩土工程问题。
图1.1延安新区规划范围
鉴于黄土工程性质的特殊性，高填方地区的工程建设并不能接近照搬现有规范和技术标准，需要完善和建立一套符合黄土丘陵沟壑区填土工程实际状况的技术标准。因此，研究依托延安新区“平山填沟”发展战略工程对挖填场地进行综合分析，通过对高填方黄土地基不同基础的适应性进行研究，确定合理的建筑基础设计参数、施工措施，并分析不同类型的管道工程应对挖填场地黄土不均匀沉降变形的适应效果及土与结构相互作用的受力变形规律，提出延安黄土丘陵沟壑区沟谷高填方场地地基稳定性评价方法和建筑适宜性评价方法，昀终提出延安黄土丘陵沟壑区挖填场地工程建设规划方案。此研究成果和关键技术将填补黄土丘陵沟壑区高填方工程相关技术的空白，补充和完善相关技术规范，对促进行业技术进步，提高黄土地区的工业与民用建筑、交通、矿山建设等的勘察、设计和施工技术水平等具有巨大的促进和推动作用。
1.2靠前外研究现状
1.2.1黄土高填方场地地基变形特征研究现状
黄土具有结构疏松、孔隙大、垂直节理发育、成分均匀无层理和遇水有湿陷性等特征[1]，这些特性给高填方工程带来了一定的困难。黄土高填方地基的变形是一个长期的动态的变化过程，建筑结构设计的昀大难题就是工后沉降变形控制及变形规律的探究。考虑到人工平山填沟改变了原有地表水和地下水的渗透路径，可能会产生地表水的汇集和地下水位的抬升，造成高填方地基的沉降变形和不稳定。近年来通过黄土变形规律的宏观分析[2，3]和细观分析研究[4，5]，揭示了黄土高填方地基变形与整体失稳的相互关系，解释了近几年频发的黄土高填方工程事故的原因。朱才辉等[6]通过对比吕梁机场高填方地基变形监测与电阻率模型试验结果，表明黄土高填方地基总变形主要为原地基和填方表面以下一定深度黄土的固结变形及深部超固结填土的蠕变变形；在此基础上量化分析了填土厚度、地基综合压实度、填土速率、时间等因素对高填方工后沉降的影响，提出了基于应变速率的工后沉降递推分析法。目前，靠前外高填方工程原位监测技术研究也逐渐兴起，Loganathan等[7]在很早之前就已针对黏土填土路基提出采用变形分析（fileddeformationanalysis，FDA）方法对施工阶段及工后阶段的沉降规律进行分析；朱才辉等[8]通过对吕梁机场黄土高填方工后沉降为期近两年的原位监测，并结合大量的原位监测资料、室内条件下排水和不排水压缩试验[8，9]，参考Asaoka[10]的研究成果，修正了Loganathan等[7]提出的假定，认为黄土高填方地基的工后总沉降中，主固结沉降占比74%，其余26%主要为蠕变沉降，提出了适用于黄土高填方地基的工后沉降分量分析方法。
国外研究非饱和土固结问题始于20世纪60年代，其中以Fredlund[11]的固结理论昀为成熟，并被引入膨胀土、残积土等填方工程的变形沉降预测分析中。近年来，非饱和黄土理论研究逐渐得到重视，李佳等[12]通过试验方法得到了水在非饱和黄土地基中的渗透范围和含水率变化规律，并讨论了暂态饱和区的形成机制；吴燕开等[13]通过深入分析西安地区饱和及非饱和黄土的工程性质，提出了非饱和黄土的加载体积流变模型。非饱和黄土的理论研究，奠定了湿陷性黄土研究工作的坚实基础。
刘彦随在《自然》杂志评论中说明了延安新区建设的关键在于“三面一体一水”问题——原地面处理、挖方区和填方区交界面（挖填结合区）处理、临空面滑坡防治、填土体夯实和地表地下水防渗排放。研究表明，降雨入渗会造成土体负孔隙压力发生变化，同时可能导致填土内地下水位抬升，降低填土的有效强度，引发填土体地基失稳，因此“水”是影响高填方地基稳定性的重要的问题。
大部分对于降雨引起的路堤地基滑塌机理的研究主要基于对饱和土样的试验，通过对饱和土样分别做各向异性固结不排水试验和常规剪切排水试验，来模拟暴雨引起的局部滑动直至整体流体性滑塌的转变。试验结果表明，大部分的破坏首先是相对缓慢的初始变形，紧接着是土体快速转变为黏滞性流体，这些研究结果清楚地表明了前期局部静态垮塌引发了整体流体性滑塌。然而，邱路阳等[14]研究指出，工程实际中所遇到的大部分天然残积土体多为不饱和的或者局部饱和的，同样。对于非饱和土，Brand[15]提出，受降雨入渗影响，土体负孔隙压力的减小导致潜在滑动面处有效正应力减小，抗剪能力随之降低；雨水通过填土地基的坡顶、坡面和坡脚进入土体，使一定深度范围内的土体湿润或饱和，降低了填土强度；降雨还导致填土地基坡面和坡体内的渗流条件发生变化，坡体、坡面产生渗流力，坡面受侵蚀冲刷。邱路阳[16]进一步分析了填土地基沿交界面滑动的失稳机理，降雨使渗流多集中在挖填交界面（结合区）附近，此处非饱和土体局部率先出现膨胀，孔隙率增大，孔隙水压力降低，随着雨水的进一步入渗，裂隙被渗流水填充，孔隙水压力迅速恢复，膨胀继续扩大，周而复始使结构面逐步软化形成软弱面，滑体原有裂隙扩展或产生新裂隙。裂隙的进一步扩展造成破坏面逐渐贯通，当滑动块体所受剪应力超过其抗剪强度时即沿软弱面滑出。虽然这些研究的对象为高填方残积土路堤，但研究人员提出的非饱和土填方地基失稳过程、交界面滑动机理、填方体浸水湿化变形[17]等规律，同样适用于黄土高填方地基。
1.2.2高填方场地不均匀沉降变形研究现状
高填方地基是原地基土体和人工填土体两部分共同组成的特殊地质体。高填方地基沉降变形包括原地基的沉降变形和填土体压缩沉降变形两部分，由于这两部分沉降有差异，会出现实际工程中常见的不均匀沉降问题。因此，对高填方地基沉降变形的控制一般分为对原地基的处理和填土体的压实两部分。目前，针对非饱和黄土高填方地基沉降变形控制技术的研究较少，处理此类地基时主要参考其他土质的高填方地基处理技术。
原地基及填土地基除了在施工阶段会发生变形，在工程竣工后仍会由于高自重应力继续产生固结变形，沉降周期很好长，持续几年或者几十年都是有可能的，且沉降不易受控制。从目前对非饱和土高填方沉降变形的研究中可以看出，影响高填方地基稳定性的各类因素很多，内因主要有填筑料的岩土特性、碾压密实度、填筑速率、土层分布与岩土特性、地基处理效果和排水情况等，外因则是使用过程中的房屋荷载、降水、冻融与突发地震等。地基处理不当、填筑材料选择不合理、压实器械使用不科学、填土体压实不到位等，均会引起高填方体的不均匀沉降，缩短高填方工程寿命。减小地基沉降变形，需要改变土的工程特性，如改变其各项组成，提高土体的压实度。近年来，靠前很多学者依托大量实际工程研究了高填方地基沉降变形控制技术，并得到了很多重要成果。梅源[18]通过比较研究强夯法、碎石桩和素土桩的处理效果，认为强夯法处理原地基高效、可行，是优先选用的方法，但他提出无论施工工艺如何，影响压实效果的关键因素是填土含水量，因此施工过程中要处理好土料的失水问题。
靠前对房屋建筑高填方地基的研究基本未见到相关文献，在对高填方边坡、高填方路堤、山区机场高填方地基稳定性和沉降变形控制方面可以看到一些研究成果。靠前学者对高填方地基沉降变形控制技术的研究表明，原地基与填土地基对荷载响应特性有较大区别，原地基沉降曲线较为舒畅，沉降随荷载增加先逐渐发展，停止加载后一段时间内，沉降速率才逐渐降低；而填土地基在加载期间的沉降曲线陡而急，快速加载产生快速沉降，加载停止后，沉降速率迅速减小，导致沉降曲线在加载期间与停止加载之间存在明显拐点，并随工程间歇性施工加载，沉降量呈阶坎状发展[18]。
黄土沟壑区挖填方边坡稳定性分析作为研究岩土工程问题的重要课题之一，自20世纪20年代开始就有学者开始研究。文献中提及的常用分析方法有极限平衡法、数值分析法、块体理论法和赤平极射投影法等确定性方法，以及可靠性理论、分形几何、模糊数学、人工智能和灰色预测系统等不确定性理论和方法。尽管上述分析方法在实际工程中得到了广泛的应用，但土坡稳定分析是一个比较复杂的问题，经历近一个世纪的发展改进，提出了多种计算方法，仍有一些因素有待研究确定，如滑动面形式的确定、按实际情况合理地取用土的抗剪强度参数、土的非均匀性及土坡内有水渗流时的影响等。
延安新区受黄土高填方地基规模大、地表地下水防渗排放等不确定性因素的影响，以及黄土地区沟谷形态、沟岸地层结构等地形条件所形成的空间效应影响。虽然有学者认为新区建设通过做盲沟处理地下水，形成主、次、支的鱼翅状排水系统，在不破坏原有水系的前提下，导引和排出地下水，避免因地下水的冲刷而造成填方区的地基下陷；在填方区采取分层碾压和强夯处理等多种工程措施，保证填方区的土体压实度和工程质量标准，新区建设安全性是有保障的[19，20]。但就地质学而言，虽然挖山后的夷平面的稳固性是有一定依据的，然而“填谷”形成的“假整合”“表面光”的稳定性是难以轻言的，黄土高填方的土体压实度、均匀性和稳定性都很难保证，地基极易产生不均匀沉降问题。因此，有必要研究黄土沟壑区高填方地带大规模新城建设的高填方地基稳定性问题。
1.2.3地基不均匀沉降下基础适应性研究现状
桩筏基础具有良好的提高地基承载能力、减小地基变形沉降量、沉降调平（减少差异沉降）的功能，是高层建筑物或软土等不良地基上建筑物常用的基础形式。桩筏基础由桩基和筏板基础共同承担上部结构荷载，荷载一部分由筏基传递到浅层地基中，另一部分由桩体传递到深层土体中，这种考虑桩筏基础与地基共同作用的受力模式已有了较为全面的研究成果[21-23]。现有研究表明，桩筏基础主要有两个功能：一是提高地基的承载力；二是减少建筑物的差异沉降。对于不同的工程、不同的场地，两者在地基基础设计过程中考虑的重是不相同的。现有的工程应用及理论研究大多数
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