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第一章土冻结概论1

1.1冻胀1

（1）什么叫冻胀1

（2）冻胀过程实例3

（3）决定冻胀的因素5

（4）冻胀机理要点8

（5）冻胀机理8

1.2冻土的物理性质13

（1）构成冻土的元素13

（2）力学性质13

（3）热性质14

（4）电性质15

（5）冻融促进风化15

1.3永久冻土15

（1）定义15

（2）永久冻土的分布16

（3）永久冻土地带的气候19

（4）永久冻土地带的植被22

（5）永久冻土的起因24

（6）永久冻土现在是在发展中还是在退化中25

（7）永久冻土地带的奇异地形26

第二章土的冻结过程及冻胀现象37

2.1 土的冻结深度37

2.2 Berggren、Aldrich的修正解39

2.3 野外冻胀现象的实例45

2.4 Taber、Beskow的冻胀机理研究51

2.5 毛细理论53

2.6 冻结过程中热和水流的关系56

2.7 冻土中的水流60

2.8 热和水结合的系统模型（Harlan模型）63

2.9 热和水结合的系统模型（Taylor模型）68

2.10 热和水结合的系统模型的问题69

第三章冻土的各种性质77

3.1力学性质77

（1）力学实验77

（2）强度特性83

（3）变型特性91

3.2热性质93

（1）冻土中的热状态94

（2）热传导94

（3）比热100

（4）冻土的热膨胀率104

3.3不冻水105

（1）冻土中的不冻水105

（2）不冻水量的推断111

第四章冻胀力及冻胀机理119

4.1冻胀力119

（1）伴随土冻结的吸排水现象和冻胀及冻胀力的定义119

（2）毛细管冻胀理论及吸着水薄膜冻胀力理论122

（3）关于冻胀力的实验124

4.2冻胀机理130

（1）衡量冻胀现象的强度和量度的尺度130

（2）表示冻土内析出冰晶的吸排水（泵）能力的推断139

（3）冻结膨胀率（冻胀率）、冻结吸排水率的有效约束应力，冻结速度的关系147

4.3冻胀机理的模型化和基础微分方程式153

（1）控制冻结面附近冻土内热及不冻间隙水同时输送的基础微分方程式153

（2）控制冻土内不冻间隙水压及温度分布的基础微分方程式的简化及电子计算机解析156

（3）解明冻胀机理的展望160

第五章人工冻土的利用172

5.1 冻结施工法的历史172

5.2 冻结施工法的特征173

5.3冻结理论175

（1）冻结速度175

（2）温度分布、冻结负荷176

（3）冻结效率177

5.4解冻理论178

（1）冻结中由于停止冷却的解冻178

（2）工程完了后的解冻179

（3）冷冻液泄漏时的侵蚀引起的解冻180

5.5地下水流的影响181

（1）冻土壁形成时的影响181

（2）冻土壁完成后的影响183

5.6冻结膨胀对未冻结区域的影响184

（1）水平方向上的土压和变位184

（2）竖向上的移位185

5.7今后的展望187

（1）开发课题187

（2）扩大应用范围189

第六章冻结和冻胀的数学解析198

6.1冻结深度推算模型198

（1）冻结深度推算的必要性198

（2）解析的原理和手段198

（3）解析模型的适用事例205

6.2通过FEM进行的冻结法土压力分析211

（1）关于冻结土压力211

（2）冻结土压力解析212

（3）利用二维空间园筒模型解析冻结土压力213

（4）由FEM进行的冻结土压力解析214

6.3热和水共同移动的模型217

（1）共同移动模型的基本式217

（2）土质的各常数220

（3）解析方法221

（4）数值计算举例223

第七章室内冻胀试验法234

7.1概论234

（1）冻胀试验的历史234

（2）影响冻胀因素的分类235

（3）冻胀试验的种类236

7.2冻胀试验装置237

（1）试验装置举例237

（2）试体容纳器240

（3）多孔板240

（4）冻结开始时的冰核形成241

7.3测定方法242

（1）冻胀量和水分移动量242

（2）关于力学的各种量243

（3）关于热的各种量244

7.4试验土和试样245

（1）代表试料土的试样245

（2）试样的宽度246

（3）试样的长度247

（4）试样冻结过程248

（5）试样的应力变化过程250

7.5两端面温度一定的冻胀试验250

（1）冻结方法250

（2）冻胀性判定试验251

（3）长期冻胀实验253

7.6冻结速度一定的冻胀实验254

（1）冻结速度一定所需要的冷却条件254

（2）试验条件和整理结果256

7.7试验结果的适用和问题259

（1）试验结果的适用259

（2）涉及到冻胀的动水阻抗的影响259

（3）冻结面前方的脱水压密262

第八章有关问题270

8.1观测仪器270

（1）测定用器械的种类和特点270

（2）冻结、融解过程的记录275

8.2 火星的永久冻土277