本项目研究主要围绕着超深基坑承压水突涌破坏演化机理及控制开展，建立滨海软土水力劈裂作用下失效准则，揭示相关的灾变机制和关键控制因素，提出抗突涌工程对策，为我国滨海地区广泛分布的含承压水的软土地层中的地下空间开发利用提供技术支撑。 项目执行过程中开展的主要研究内容有：(1)建立了基于线弹性断裂力学的饱和软弱土裂纹萌生、扩展的判别准则, 定量评价了砂质海床“与路径相关”的小应变刚度特性；(2)获得了承压水基坑的墙体、坑后土体三维变形的规律,并建立了定量评价三维变形的方法；(3)揭示了宽基坑和窄基坑在承压水顶托作用下的灾变机理，建立了不同尺寸、土层强度条件下，软土基坑抗突涌的临界坑底覆土厚度计算方法；提出并验证了分条、分步开挖，坑底及时水泥板压盖的基底抗突涌工法，(4)揭示了隧道在桩基附近不同位置开挖时，诱发的桩身荷载传递机制以及群桩内各桩的荷载重分布机制。 在项目资助期间，发表期刊论文24 篇（13 篇标注，含SCI 论文12 篇），其中发表在《Canadian Geotechnical Journal》期刊上关于承压水突涌灾变机制的论文，得到剑桥大学教授、英国皇家工程院院士Malcolm Bolton教授的正面引用。出版英文学术专著1 部（Springer 出版，标注），授权发明专利3项，申请发明专利5 项（已公开），获浙江省科技进步二等奖1 项（负责人排名第7，已公示）。 项目负责人获国际岩土力学和岩土工程学会（ISSMGE）的四年一届的“杰出岩土工程青年奖”（ISSMGE Outstanding Young Geotechnical Engineer Award），并被邀请担任国际土力学与岩土工程协会TC214（软弱地基中桩基工程）技术委员会委员。并应邀作国际学术会议大会主题报告1次（两人合作），特邀报告1次，组织国际会议2次。联合指导博士生3名（已毕业3 名），硕士2 名（已毕业1名）。 2100433B

随着软土基坑开挖深度的不断增加，深层承压水对坑底软土层的顶托作用变得愈加明显，基坑突涌破坏时有发生。预防突涌破坏的前提是预测坑底软土层突水通道的形成条件和扩展路径。与这两点相对应的科学问题是饱和粘土裂缝萌生的判别准则，及裂隙粘土在水力劈裂作用下裂缝扩展的机理。围绕这两个科学问题，本项目创新设计单元试验装置，研究饱和软土裂纹萌生、扩展的机理，并建立相应的判别准则，据此二次开发扩展有限元（XFEM）仿真算法。利用新开发的数值工具，模拟深基坑高承压水作用下水力劈裂发生、演化的全过程；并开展离心模型试验，验证典型工况的计算结果。以上工作旨在：1）建立饱和软土裂纹萌生、扩展的判别准则；2）揭示坑底突涌破坏机理及演化过程中支护结构内力、坑外土体变形的响应规律，并提出警戒阀值；3）提出防突涌的控制方法。研究成果不仅将为承压水基坑的设计提供科学依据，还为其他存在裂缝开展的软土工程问题提供研究基础。

本书是一本论述土的渗透、渗透破坏及水工建筑物渗流控制原理的专著。书中系统地阐述了作者多年的研究成果，阐明了确定土的渗透、渗透稳定性质的基本原理与方法。根据所述的室内模型试验结果及工程渗透破坏实例，提出水工建筑物的渗流破坏机理是开始于渗流出口，继而向内部发展的理念，在此基础上进一步明确提出，水工建筑物渗流控制的基本原理应是防渗和排渗相结合，反滤层保护渗流出口，简称防渗、排渗和反滤层相结合。反滤层的作用是滤土减压，使用反滤层后提高了土体的渗透强度，可保证渗透稳定。自然界中的土类繁多，为适应各类土的渗透稳定特性，书中在早期关于无黏性均匀土反滤层设计理念的基础上，根据试验研究结果，分别给出了适合不均匀无黏性土、砾质土、风化土及黏性土等各类土料反滤层的设计方法，并在此基础上还提出在反滤层的保护下土工建筑物中的裂缝可以自愈的概念，对土石坝裂缝问题提出了另一条解决途径。

序

前言

第一篇 绪论

第二篇 土的渗透和渗透破坏及渗透强度

一、决定土体渗透系数的主要因素及渗透系数

无黏性土的孔隙直径及渗透系数

面板坝碎石垫层料渗透系数与最佳颗粒级配的关系

制样含水量对饱和的压实黏性土渗透性质的影响

砾石土的防渗特性

二、各类土渗透破坏性质及鉴定方法

缺乏中间粒径砂砾石的渗透稳定特性

连续级配砂砾石的渗透稳定性

土质防渗体与岩面接触冲刷特性

砾石土渗透稳定特性

无黏性土层之间渗流接触冲刷机理

分散性黏性土的渗透稳定特性

三、土的渗透强度

无黏性土的渗透强度

一般黏性土正常条件下的渗透强度

第三篇 反滤层在渗透控制中的主导地位及各类土反滤层的设计方法

一、反滤层在渗流控制的主导地位

高土石坝心墙裂缝自愈机理与反滤层的作用

反滤层保护下裂缝自愈的斜墙坝

极薄心墙坝在反滤层保护下的渗透稳定性

反滤层在小浪底坝基防渗墙与心墙新型连接型式中的渗控作用

当前反滤层设计中存在的几个问题

二、各类土反滤层的设计方法

无黏性土反滤料的试验研究

风化料反滤层的试验研究

多级配砾石反滤层的试验研究

第四篇 土工建筑物渗透破坏规律控制原理及措施

一、土工建筑物渗流破坏规律1

土石坝防渗体各类渗流破坏中的共同特征

渗透破坏开始于渗流出口

二、土工建筑物渗流控制基本原理与方法

土工建筑物渗流控制理论发展过程及水平

土石坝防渗体国内外渗流控制水平现状

我国土石坝地基及坝体渗流控制理论发展现状

我国土石坝渗流控制技术现代水平

土石坝防渗体裂缝的渗流自愈

地基防渗墙插入心墙连接形式渗流控制的优越性

三、砂砾石地基上闸坝的渗流控制

80多m多层砂砾石地基新型渗流控制措施

第五篇 工程实践实例

风化料在鲁布革高土石坝防渗体中的应用

缓慢蓄水提高防渗体防渗能力的研究在陆浑水库的应用

沟后砂砾石面板坝溃坝事故对提高面板坝渗流控制技术的重要意义

渗流控制原理在加速病险水库处理中的应用 2100433B

内容简介

本书作为国内第一本大型超深基坑工程理论与实践的专著，既提供当前大型超深基坑工程理论与实践的宏观的具体经验，又为今后进一步发展基坑工程理论提供宏观与微观相结合的理论和方法。 本书是以世界第二、亚洲第一的上海外环越江隧道工程为背景，全面介绍上海外环隧道浦西暗埋段大型超深基坑工程的理论与实践研究，包括工程设计理论、现场实测与预测、信息化施工技术，基本上形成一整套大型超深基坑工程理论以及相应信息化施工的软件。同时，提出土体非线性弹性卸载损伤模型，对浦西的暗埋段深基坑工程从墙体的变形、墙后的沉降和坑底的隆起、墙上的土压力、损伤变量的发展等方面，用宏观与微观相结合方法进行分析，丰富和发展基坑工程理论。 为丰富和形象本书的特色，增加三个附录：一是超明星的预测软件的简介；二是超大面积、超补偿的干坞基坑工程的地基变形；三是88层金茂大厦和浦西66层恒隆广场的大深基坑工...(展开全部) 本书作为国内第一本大型超深基坑工程理论与实践的专著，既提供当前大型超深基坑工程理论与实践的宏观的具体经验，又为今后进一步发展基坑工程理论提供宏观与微观相结合的理论和方法。 本书是以世界第二、亚洲第一的上海外环越江隧道工程为背景，全面介绍上海外环隧道浦西暗埋段大型超深基坑工程的理论与实践研究，包括工程设计理论、现场实测与预测、信息化施工技术，基本上形成一整套大型超深基坑工程理论以及相应信息化施工的软件。同时，提出土体非线性弹性卸载损伤模型，对浦西的暗埋段深基坑工程从墙体的变形、墙后的沉降和坑底的隆起、墙上的土压力、损伤变量的发展等方面，用宏观与微观相结合方法进行分析，丰富和发展基坑工程理论。 为丰富和形象本书的特色，增加三个附录：一是超明星的预测软件的简介；二是超大面积、超补偿的干坞基坑工程的地基变形；三是88层金茂大厦和浦西66层恒隆广场的大深基坑工程。 本书可供从事土木工程的设计和施工技术人员以及专业教师、科研人员参考。 赵锡宏，1929年生，广东人，汉族。1953年毕业于华南工学院土木工程系，1956年同济大学桥梁专业研究生毕业。同济大学岩土工程教授，博士生导师，现继续指导博士生。 40多年来一直从事岩土工程专业研究，从20世纪60年代初始，先后在越南、澳大利亚、香港、美国、日本2100433B