Geotechnical and Geophysical Site Characterization pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Huang, An-bin (EDT)/ Mayne, Paul W. (EDT)

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:299

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isbn号码:9780415469364

丛书系列:

图书标签:

• Geotechnical Engineering
• Geophysics
• Site Investigation
• Soil Mechanics
• Foundation Engineering
• Groundwater
• Subsurface Exploration
• Geological Engineering
• Civil Engineering
• Geological Hazard

岩土与地球物理原位测试：地质环境评估的现代方法 本书深入探讨了现代土木工程和环境科学中至关重要的一个领域：原位（In-situ）测试技术在场地特征化中的应用。我们专注于那些能够直接在地下环境中获取材料性质、地层结构和水文地球物理参数的非破坏性或微破坏性测试方法。本书旨在为地质工程师、土木工程师、地球物理学家以及相关领域的研究人员和高级学生提供一本全面、深入且实用的参考指南。 全书的结构围绕两大核心支柱构建：岩土工程特性评估和地球物理探测技术，并强调两者如何协同作用，形成一个完整、可靠的场地模型。 --- 第一部分：岩土原位测试的原理与实践 本部分着重介绍那些直接服务于岩土工程设计和施工控制的现场测试方法。我们不涉及实验室条件下的标准试样测试，而是聚焦于如何克服地下环境的复杂性，获取具有代表性的现场数据。 第一章：场地调查的基础与数据集成 首先，我们确立了场地特征化的目标、范围和质量控制标准。重点讨论了如何将地质勘察钻孔数据与地球物理探测结果进行时空匹配与数据融合。详细阐述了地层单元识别、地下水位确定以及场地风险评估的初步步骤。 第二章：标准贯入试验（SPT）的深入解析 虽然SPT是历史悠久的方法，但本书对其进行了现代化的重新审视。我们探讨了影响击数（N值）的修正系数的精确计算（如能量效率、孔隙水压力效应）。更重要的是，我们深入分析了如何利用修正后的N值结合经验公式，估算土体的相对密度、剪切波速（Vs）的初步估计，以及在软弱土层中进行承载力初步判定的方法。我们还详细讨论了静力触探（CPT）作为SPT替代或补充的优势，特别是其连续性数据获取的能力。 第三章：静力触探（CPT/CPTU）的精细解释 CPT及其电阻率附加测量（CPTU）是现代岩土勘察的基石。本章提供了一个基于尖端图谱（如Robertson 2016/2018）的详细解释框架。我们不仅展示了如何区分细颗粒土、粗颗粒土和岩层，还重点讲解了孔隙水压力（Piezocone, CPTU）的测量、分析和在确定有效应力及固结状态中的应用。特别关注了针对特定工程问题（如液化潜力评估、侧向扩穿力计算）的专有图解模型。 第四章：深层承载力与应力状态评估 本部分侧重于需要施加较大荷载或精确测量应力状态的测试。详细阐述了平板载荷试验（Plate Load Test, PLT）在确定浅层地基承载力方面的具体操作规范和数据反演方法，特别是如何处理加载过程中的非线性响应。对于深层结构，我们介绍了深层静力触探（DCPT）和压力计测试（Pressuremeter Test, PMT），重点分析了PMT在确定土体初始水平应力（σh0）和弹性模量（E）方面的先进技术。 第五章：孔隙水动力学测试 地下水运动是场地稳定性的关键。本章深入探讨了现场渗透性测试，包括Lugeon试验（针对岩体）和各种变水头/恒水头入渗试验（针对土体）。重点讲解了双孔隙率介质（Dual Porosity Media）中的水力传导系数（K）的测量和解释，以及如何利用电导率测试来追踪地下水污染物迁移路径。 --- 第二部分：地球物理勘探方法与岩土参数关联 本部分聚焦于非接触或微破坏性的地球物理方法，这些方法提供了大范围、高分辨率的地下空间信息，是岩土和工程地质调查的有力补充。 第六章：地震波速探测：剪切波与P波 地震法在确定土体动力特性方面占据核心地位。我们详细解析了面波勘测（MASW）和折射/反射地震法的原理、数据采集、噪声处理和反演技术。核心内容在于剪切波速（Vs）的准确测定，以及如何利用Vs-30（30米平均剪切波速）进行场地动力分类（例如，依据Eurocode 8或USGS标准）。同时，也讨论了利用P波速（Vp）区分土层界面和识别地下空洞的潜力。 第七章：电法与电磁法在地下介质成像中的应用 电法方法对地下介质的导电性敏感。本章详细介绍了电阻率层析成像（ERT）和激发极化（IP）技术在识别岩土界面、地下水污染羽流（特别是咸水入侵）和黏土层分布中的应用。重点讨论了数据反演的非唯一性问题及其通过耦合其他物理量（如磁力或地震）来解决的方法。 第八章：探地雷达（GPR）在浅层调查中的作用 GPR因其高分辨率和快速数据采集能力，在基础设施检测和浅层地质制图方面表现出色。我们深入探讨了不同频率天线选择对穿透深度和分辨率的影响，以及GPR信号在不同介质（湿土、干土、碎石层、管线）中的特征性响应分析。特别强调了如何通过时间域反演来估计介质的相对介电常数。 第九章：地球物理与岩土数据的融合建模 本书的最高价值在于将前述两种方法有机结合。本章提供了多物理场反演（Multi-physics Inversion）的案例研究和方法论。展示了如何利用地球物理测得的Vs、电阻率或密度信息，通过岩土经验关系式（Constitutive Relationships）来约束或修正基于触探和钻孔的数据模型，从而建立一个高精度、低不确定性的三维场地特性模型（3D Site Model）。内容涵盖了不确定性量化（Uncertainty Quantification, UQ）在模型集成中的重要性。 --- 结论：面向性能的场地特征化 本书的最终目标是超越单纯的数据采集，实现面向性能（Performance-Based）的场地特征化。这要求工程师理解每项测试的局限性、数据间的内在关联性，并能够根据具体的工程目标（如抗震设计、隧道施工、环境修复）量身定制测试方案。本书提供了详细的案例和流程图，确保读者能够将理论知识转化为现场实践中的决策能力。 目标读者： 负责重大基础设施项目（桥梁、高坝、地铁隧道）的岩土工程师。 负责场地环境评估、污染迁移预测的环境工程师和水文地质学家。 正在从事地下探测技术研究与开发的高级科研人员。

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