本书以北疆供水一期工程中的膨胀土输水明渠工程为研究对象，采用现场调查、室内试验、理论分析与数值模拟相结合的方法开展研究。首先，凋查膨胀土渠坡滑动破坏的特征及其影响因素，通过室内材料试验分析不同试验条件下膨胀土力学特性的衰减规律，从宏观—细观—微观三个维度揭示膨胀土力学特性劣化的物理机制。其次，基于膨胀土在干湿一冻融循环条件下的变形特性规律，运用FLAC 3D有限元数值仿真计算软件，建立综合渗流-变形-稳定于一体的数值分析方法，分析碱激发工业废渣改良膨胀土和排水抗滑管桩等工程性措施对提高渠坡稳定性的效果。最后，基于明渠工程的结构特点，提出竖向排水抗滑管桩加横纵排水系统的综合防控结构体系，优化膨胀土输水明渠工程的处理技术，为寒旱区膨胀土输水明渠工程的设计、施工和运行管理提供技术支持。 本书可供从事寒旱区跨流域调水工程的技术人员、相关专业学生及科研人员参考使用。

第1篇 国内外研究进展及面临的技术挑战
第1章 膨胀土的国内外研究进展
1.1 国内外膨胀土输水明渠工程的灾变现象
1.2 膨胀土输水明渠渠坡的滑动破坏形式
1.3 膨胀土的基本力学特性试验研究
1.3.1 常温条件下膨胀土的力学特性研究
1.3.2 不同循环条件下膨胀土的力学特性研究
1.3.3 膨胀土的胀缩特性规律试验研究
1.3.4 膨胀土的裂隙特性及微观结构研究
1.4 膨胀土的非线性和弹塑性本构模型研究
1.5 膨胀土的改良技术研究
1.6 膨胀土渠坡滑动破坏综合防治措施研究
1.6.1 抗滑管桩的抗滑应用研究
1.6.2 排水抗滑管桩的应用研究
1.7 本章小结
第2章 寒旱区膨胀土输水明渠工程面临的技术挑战
2.1 北疆供水一期工程概况
2.1.1 膨胀土输水明渠工程的灾变现象
2.1.2 膨胀土输水明渠的灾变物理机制
2.1.3 膨胀土输水明渠的运行概况
2.1.4 膨胀土输水明渠渠坡的改造工况
2.2 膨胀土输水明渠渗漏变形机制分析
2.2.1 膨胀土渠坡简化模型构建
2.2.2 膨胀土渠坡渗漏机制分析
2.2.3 水-热-力耦合模型及边界条件
2.2.4 膨胀土冻胀不协调变形分析
2.3 不同工况下渠坡的稳定性分析
2.3.1 通水期渠坡的稳定性分析
2.3.2 停水期渠坡的稳定性分析
2.3.3 改造前后明渠稳定性分析
2.4 渠坡稳定性影响因素分析与预测
2.4.1 通水期与停水期渠坡稳定性影响因素分析
2.4.2 水位波动期渠坡稳定性影响因素分析
2.4.3 降水阶段渠坡稳定性预测
2.5 相关问题的讨论
2.5.1 面临的关键技术挑战
2.5.2 明渠工程的研究思路
2.6 本章小结
第2篇 渠基土的力学特性及其市构模型研究
第3章 常温条件下膨胀土的力学特性研究
3.1 膨胀土的基本物理性质试验
3.1.1 风干含水率试验
3.1.2 液塑限试验
3.1.3 击实试验
3.1.4 颗粒分析试验
3.1.5 自由膨胀率试验
3.1.6 XRD矿物衍射试验
3.1.7 基本物理性质试验结果
3.2 膨胀土力学特性的试验方案
3.2.1 直剪试验
3.2.2 压缩试验
3.2.3 渗透试验
3.2.4 SEM试验
3.3 试验结果分析
3.3.1 膨胀土的剪切特性试验研究
3.3.2 膨胀土的压缩特性试验研究
3.3.3 膨胀土的渗透特性试验研究
3.4 本章小结
……
第3篇 膨胀土的改良方法及其施工技术方法
第4篇 排水坑滑管桩综合防控技术体系及其施工方法
第5篇 寒旱区膨胀土输水明渠工程的发展趋势
参考文献