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| 內容簡介： |
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非饱和膨胀土吸水膨胀、失水收缩且往返可复的特性常对工程造成危害，因此其水分迁移特性越来越得到重视。本书通过对非饱和膨胀土水分迁移模型研究、试验用土土水特征及微观结构研究、考虑温度效应的非饱和膨胀土水分迁移试验研究、非饱和膨胀土水分迁移的分子动力学研究，以及非饱和膨胀土的水分迁移的数值分析研究，探讨了土体细微观信息提取的新路径，以寻求宏观水分迁移与细微结构表征参数间的统一性，为科学合理预测地基工程是否安全提供了理论依据。
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| 關於作者： |
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刘秋燕，1984年生，山东菏泽人，汉族，中共党员，2021年12月毕业于合肥工业大学土木与水利工程学院，获工学博士学位。研究方向:岩土工程性质与测试技术、灾害不确定性分析与防治;主要讲授课程:《土力学》、《基础工程》、《工程经济学》等，指导学生多门课程设计、认识实习、生产实习及毕业设计等实践环节。教学工作情况:参与国家自然科学基金2项;主持精品课程项目1项;教研项目1项;参编武汉大学出版社《工程地质》和《基础工程》教材2部;近五年发表SCI论文9篇;参与安徽省交通规划设计研究院地勘分院合肥新桥国际机场高速公路、徐州至明光高速公路安徽段、泗洪至许昌高速公路安徽段、淮南市淮上淮河大桥等项目的勘察设计工作。
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| 目錄：
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第1章 绪论1
1.1 研究背景2
1.2 土体中水分迁移研究现状3
1.2.1 理论研究4
1.2.2 试验研究5
1.2.3 数值分析研究7
1.2.4 微观研究7
1.2.5 存在的主要问题9
1.3 本书主要内容与研究路线10
第2章 非饱和膨胀土水分迁移模型研究13
2.1 相关理论14
2.1.1 质量守恒原理14
2.1.2 非饱和土中的Darcy定律15
2.1.3 气相的Fick定律16
2.1.4 气相的Dalton规律16
2.1.5 水蒸气的饱和压力17
2.2 基于时间分数阶非饱和土气、液迁移方程的构建17
2.2.1 理论模型17
2.2.2 参数的计算方法20
2.3 极坐标下的分数阶气、液迁移方程的数值解法23
2.4 本章小结29
第3章 试验用土土水特征及微观结构研究30
3.1 试验土样的基本物理特性31
3.2 土水特征曲线33
3.3 土水特征曲线预测模型38
3.4 非饱和膨胀土水分迁移的微观结构试验39
3.4.1 试样制备40
3.4.2 微观定性分析41
3.4.3 微观定量研究46
3.4.4 孔隙结构的三维模拟52
3.5 本章小结54
第4章 考虑温度效应的非饱和膨胀土水分迁移试验研究55
4.1 试验方案56
4.2 试验方法58
4.2.1 试验装置58
4.2.2 土样制备59
4.2.3 气、液混合水迁移试验步骤62
4.2.4 气态水迁移试验步骤64
4.3 试验结果与分析64
4.3.1 气、液混合水67
4.3.2 气态水75
4.3.3 对比分析78
4.4 本章小结83
第5章 非饱和膨胀土水分迁移的分子动力学研究85
5.1 分子动力学模型构建87
5.2 水化动力学特征参数88
5.2.1 层间距90
5.2.2 水分子扩散系数91
5.2.3 径向分布函数92
5.2.4 浓度分布97
5.3 水分迁移的微观内在关系分析99
5.4 本章小结101
第6章 非饱和膨胀土水分迁移的数值分析研究103
6.1 基于时间分数阶偏微分方程的差分方法104
6.2 基于Conformable分数阶理论计算分析105
6.3 数值计算结果与试验结果对比分析115
6.4 数值计算结果与整数阶模拟结果对比121
6.5 基于Conformable分数阶理论的时间分数阶气、液迁移方程的
应用验证125
6.6 本章小结128
第7章 总结与展望129
7.1 结论130
7.2 创新点133
7.3 后续研究内容及展望133
参考文献135
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