Abstract | 第1-7页 |
Acknowledgements | 第7-14页 |
Chapter 1 Introduction | 第14-23页 |
·Research Background | 第14-16页 |
·Research Objects | 第16-17页 |
·Outline and Innovative Features | 第17-21页 |
·Outline | 第17-20页 |
·Innovative Features | 第20-21页 |
References | 第21-23页 |
Chapter 2 Internal Instability Analysis of Granular Soils | 第23-92页 |
·Internal stability semi-empirical criteria for granular soils | 第26-31页 |
·Kezdi criterion | 第26-27页 |
·Sherard criterion | 第27页 |
·Kenney and Lau criteria | 第27-31页 |
·Parametric models for representing particle size distribution | 第31-36页 |
·F4P model | 第34页 |
·F3P model | 第34-35页 |
·Skaggs model | 第35页 |
·Weibull model | 第35页 |
·FBP model | 第35-36页 |
·Analysis software for internal stability of granular soils | 第36-45页 |
·Software interfaces | 第36-43页 |
·Working principles | 第43-45页 |
·Working processes | 第45页 |
·Performance of each model for soil specimens | 第45-63页 |
·Soil specimens with sufficient experimental data | 第45-56页 |
·Soil specimens with limited experimental data | 第56-63页 |
·Best performance PSD model for granular soils | 第63页 |
·Analysis of the internal stability of soil specimens | 第63-78页 |
·A new synthesis chart for assessing internal stability | 第78-84页 |
·Issues with the synthesis chart proposed by Li and Fannin(2008) | 第78-80页 |
·Issues with the butterfly wing chart proposed by Moraci et al.(2014) | 第80-81页 |
·Threshold values for Kezdi and Sherard criteria and a new synthesis chart | 第81-84页 |
·Conclusions | 第84-86页 |
References | 第86-92页 |
Chapter 3 Meso-mechanism of Suffusion Initiation and Development | 第92-144页 |
Notations | 第92-95页 |
·Critical hydraulic gradient and fluid velocity | 第95-107页 |
·Critical hydraulic gradient | 第95-101页 |
·Critical fluid velocity | 第101-103页 |
·Critical hydraulic gradient derived from fluid velocity | 第103-105页 |
·Critical hydraulic gradient based on variable-section capillary medel | 第105-107页 |
·Microscopic analysis of piping initiation | 第107-114页 |
·Microscopic structure of soils | 第107-108页 |
·Division point between fine and coarse components | 第108-110页 |
·Critical hydraulic gradient and fluid velocity | 第110-114页 |
·Micromechanical analysis of coarse component | 第114-123页 |
·Normal forces from adjacent particles | 第114-117页 |
·Friction forces at inter grain contacts | 第117-120页 |
·Seepage and viscous forces from fluid flow | 第120-122页 |
·Force condition and equilibrium state | 第122-123页 |
·Micromechanical analysis of fine component | 第123-130页 |
·Case 1:move away from one coarser particle | 第124-126页 |
·Case 2:contact with another coarser particle | 第126-128页 |
·Critical hydraulic gradient for skeleton deformation | 第128-130页 |
·Critical hydraulic gradient calculation program | 第130-141页 |
·Software interfaces | 第132-135页 |
·Case studies using CPCHG | 第135-141页 |
·Conclusions | 第141-142页 |
References | 第142-144页 |
Chapter 4 Experimental Test on Seepage Failure of Filling Materials | 第144-186页 |
·Literature Review | 第145-149页 |
·Experimental Testing Apparatus | 第149-159页 |
·Axial load application system | 第151-152页 |
·Pressurized water supply system | 第152-153页 |
·Permeameter cell | 第153-157页 |
·Particle collection system | 第157页 |
·Water collection system | 第157-158页 |
·Data acquisition system | 第158-159页 |
·Soil Materials and Specimens | 第159-162页 |
·Experimental Scheme and Procedure | 第162-164页 |
·Specimen saturation | 第162-163页 |
·Specimen consolidation | 第163页 |
·Testing procedure | 第163-164页 |
·Results for Granular Soils | 第164-170页 |
·Results for Soil Sample 1 | 第164-167页 |
·Results for Granular Soil S2 | 第167-170页 |
·Testing of Granular Soil with Clay Content | 第170-181页 |
·Results for Granular Soil S3 with 10% Clay Content | 第170-174页 |
·Typical Evolutionary Process of Seepage Failure | 第174-179页 |
·Comparison of Results for S3 with Different Clay Contents | 第179-181页 |
·Conclusions | 第181-183页 |
References | 第183-186页 |
Chapter 5 Numerical Simulation of Seepage Failure of Filling Materials | 第186-250页 |
Notation | 第186-189页 |
·Theory and Background of PFC~(3D) | 第189-196页 |
·Definition and Basic Assumptions | 第189页 |
·Calculation Cycle and Basic Laws | 第189-191页 |
·Radius Expansion Method | 第191-192页 |
·Boundary and Initial Conditions | 第192页 |
·Contact Constitutive Models | 第192-194页 |
·Mechanical Timestep and Viscous Damping | 第194-196页 |
·Fixed Coarse-Grid Fluid Scheme in PFC~(3D) | 第196-199页 |
·Verification and Example Analysis on Seepage Failure | 第199-203页 |
·Effect of Seepage Direction on Seepage Failure | 第203-219页 |
·Effect of Seepage Direction on Mean Contact Force | 第204-207页 |
·Effect of Seepage Direction on Flow Rate | 第207-209页 |
·Effect of Seepage Direction on Porosity | 第209-214页 |
·The Number of Eroded Fine Particles | 第214-215页 |
·Migration Pathways of Fine Particles | 第215-218页 |
·Critical Hydraulic Gradient | 第218-219页 |
·Exact Scaling Laws for Discrete Element Method | 第219-238页 |
·Literature Review on Scaling Laws | 第221-225页 |
·Improved Similarity Principles and Scaling Laws for DEM | 第225-232页 |
·Example analysis on Similarity Criteria | 第232-235页 |
·Results Analysis and Comparison | 第235-238页 |
·Comparison of Results with Different Similarity Criteria/Viscosities | 第238-243页 |
·Effect of Dynamic Viscosity on Mean Contact Force | 第238-239页 |
·Effect of Dynamic Viscosity on Flow Rate | 第239-240页 |
·Effect of Dynamic Viscosity on Porosity | 第240-241页 |
·The Number of Eroded Fine Particles | 第241-242页 |
·Migration Pathways of Fine Particles | 第242-243页 |
·Seepage Failure Progress | 第243页 |
·Conclusions | 第243-247页 |
References | 第247-250页 |
Chapter 6 Quantitative Risk Assessment of Water Inrushes | 第250-302页 |
·Evaluation indices system for water inrush | 第254-258页 |
·Formation lithologY(U_1) | 第254-255页 |
·Unfavorable geological conditions(U_2) | 第255页 |
·Groundwater level(U_3) | 第255页 |
·Landform and physiognomy(U_4) | 第255页 |
·Attitude of rock formation(U_5) | 第255-256页 |
·Contact zones of dissolvable and insoluble rock(U_6) | 第256页 |
·Layer and interlayer fissures(U_7) | 第256-258页 |
·Traditional attribute mathematical theory | 第258-263页 |
·Single index attribute measure analysis | 第258-260页 |
·Multiple indices synthetic attribute measure analysis | 第260-261页 |
·Attribute recognition analysis | 第261页 |
·Differences with fuzzy mathematical model | 第261-262页 |
·Advantages of traditional attribute mathematical theory | 第262-263页 |
·Engineering application of attribute mathematical theory | 第263-270页 |
·Engineering background | 第263-264页 |
·Attribute recognition models | 第264页 |
·Attribute measure functions | 第264-265页 |
·Weights analysis of evaluation indices | 第265-267页 |
·Risk evaluation of water inrush in design stage | 第267-268页 |
·Risk evaluation of water inrush in construction stage | 第268-269页 |
·Practical situation of K19+509~K19+539 | 第269-270页 |
·Attribute interval evaluation theory (AIET) | 第270-274页 |
·Single index attribute measure analysis | 第271-272页 |
·Multiple indices synthetic attribute measure analysis | 第272-273页 |
·Attribute recognition analysis | 第273-274页 |
·Advantages and disadvantages of AIET | 第274页 |
·Software development based on the MATLAB platform | 第274-277页 |
·Engineering application of AIET to different geological disasters | 第277-290页 |
·Risk assessment of water inrush in karst tunnels | 第277-281页 |
·Risk assessments of floor water inrush in coal mines | 第281-283页 |
·Risk assessments of rock burst in deep-buried tunnels | 第283-288页 |
·Risk assessments of gas outburst in coal mines | 第288-290页 |
·Reasonable confidence coefficient of AIET | 第290-295页 |
·Reasonable confidence coefficient λ | 第290-294页 |
·Value intervals of evaluation indices | 第294-295页 |
·Conclusions | 第295-297页 |
References | 第297-302页 |
Chapter 7 Conclusions and Recommendations | 第302-312页 |
·Conclusions | 第302-309页 |
·Recommendations | 第309-312页 |
Research Experience | 第312-313页 |
Publications | 第313-315页 |
Patents | 第315-316页 |
Honors & Awards | 第316-317页 |
学位论文评阅及答辩情况表 | 第317页 |