本书系统阐述了著者在透明土模拟试验技术方面的研究和探索，创新性地将透明材料、光学测量、数字图像等多学科交叉及融合，形成了岩土与地下工程灾变机理透明化模拟系统与技术，并成功应用于桩基工程、隧道工程、基坑工程、边坡工程等岩土与地下工程防灾减灾等领域。本书汇集了著者及其团队近年来在该领域的主要研究成果，是一部反映该技术研究成果最新进展的专著。
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1982.9-1986.7 浙江大学土木工程系 水工结构工程 学士
1986.9-1990.7 河海大学勘测工程系 岩土工程 硕士
1991.9-1994.7 河海大学岩土工程科学研究所 岩土工程 博士1988.7-1991.8 国家建材工业总局南京水泥工业设计研究院/助理工程师
1996.3-1997.5 日本国立港湾技术研究所（PHRI）/博士后研究员
1997.5-2003.12 河海大学岩土工程科学研究所/副所长/所长/教授
2000.6-2000.9 荷兰代尔夫特理工大学（TUDelft）/高级访问学者/教授
2004.1-2009.9 河海大学土木工程学院/河海大学科学研究院/副院长/教授
2004.12-2005.2 新加坡南洋理工大学（NTU）/访问教授/教授
2005.5-2005.6 法国里尔科技大学（LUT）/访问教授/教授2009.9-2013.12 河海大学土木与交通学院/院长/教育部重点实验室主任/教授
2013.12-2016.7 重庆大学土木工程学院/院长/教授2016.7-2021.5 重庆大学/副校长/教育部重点实验室主任/教授
2021.5-至今 重庆大学/常务副校长/教育部重点实验室主任/教授中国工程院院士国际土力学与岩土工程学会（ISSMGE）堤坝工程减灾与修复委员会（TC303）主席
国际土力学与岩土工程学会（ISSMGE）陆域吹填造地技术委员会（TC217）委员
中国岩石力学与工程学会常务理事兼环境岩土工程分会理事长
目录
第1章 绪论 1
1.1 岩土与地下工程灾变机理研究的难题与挑战 1
1.2 传统物理模型试验技术 2
1.3 透明土物理模型试验技术 3
1.3.1 技术简介 3
1.3.2 国内外研究现状 5
第2章 透明砂土材料及物理力学特性 11
2.1 概述 11
2.2 研制方法及基本物理力学参数 11
2.2.1 熔融石英砂 11
2.2.2 硅胶 13
2.2.3 水族珠与凝胶珠 13
2.2.4 3D打印光敏树脂 14
2.3 基本物理力学特性 16
2.3.1 一维压缩试验 16
2.3.2 直剪试验 18
2.3.3 三轴剪切试验 21
2.3.4 与天然砂土的物理力学相似性 30
2.4 本章小结 32
第3章 透明黏土材料及物理力学特性 33
3.1 概述 33
3.2 研制方法及基本物理力学参数 33
3.2.1 熔融硅微粉 33
3.2.2 气相二氧化硅 34
3.2.3 无定形二氧化硅 34
3.2.4 锂藻土 35
3.2.5 U10 粉末 36
3.3 基本物理力学特性 36
3.3.1 一维压缩试验 36
3.3.2 直剪试验 39
3.3.3 三轴剪切试验 44
3.3.4 与天然黏土的物理力学相似性 55
3.4 本章小结 59
第4章 透明土光学测量原理与数字图像处理技术 61
4.1 概述 61
4.2 激光制斑原理.61
4.3 数字图像处理技术 66
4.4 透明土二维大变形数字图像处理技术 75
4.5 透明土三维大变形数字图像处理技术 80
4.6 数字图像处理软件 85
4.7 本章小结 88
第5章 多功能透明土模型试验系统 89
5.1 概述 89
5.2 透明土材料制配系统 90
5.3 数字图像采集与测试系统 91
5.4 功能模块系统.92
5.4.1 桩基工程模块 93
5.4.2 隧道工程模块 94
5.4.3 基坑工程模块 94
5.4.4 边坡工程模块 95
5.4.5 压力注浆模块 96
5.4.6 水力侵蚀模块 97
5.4.7 泥石流模块 98
5.5 本章小结 99
第6章 透明土技术在基础工程中的应用 101
6.1 概述 101
6.2 桩基工程 101
6.2.1 XCC桩沉桩挤土效应 101
6.2.2 螺钉桩沉桩与承载性能 105
6.2.3 螺旋桩沉桩与承载性能 111
6.2.4 排水刚性桩沉桩与承载性能 117
6.2.5 浆固碎石桩注浆与承载性能 121
6.2.6 后注浆微型钢管注浆特性 130
6.2.7 桩承式路堤土拱效应 134
6.2.8 加筋碎石桩鼓胀变形 136
6.2.9 能量桩热传递机理 139
6.3 浅基础工程 143
6.3.1 模型试验简介 143
6.3.2 试验结果与分析 143
6.4 本章小结 145
第7章 透明土技术在开挖支护工程中的应用 147
7.1 概述 147
7.2 隧道工程 147
7.2.1 隧道开挖地层变形 147
7.2.2 隧道突水涌砂 152
7.3 基坑工程 157
7.3.1 模型试验简介 157
7.3.2 试验结果与分析 158
7.4 边坡工程 163
7.4.1 抗滑桩 163
7.4.2 植被护坡 168
7.5 本章小结 177
第8章 透明土技术在防灾减灾工程中的应用 179
8.1 概述 179
8.2 泥石流 179
8.2.1 模型试验简介 179
8.2.2 试验结果与分析 180
8.3 冲刷侵蚀 189
8.3.1 模型试验简介 189
8.3.2 试验结果与分析 190
8.4 水力侵蚀 194
8.4.1 模型试验简介 194
8.4.2 试验结果与分析 195
8.5 地基液化 200
8.5.1 模型试验简介 200
8.5.2 试验结果与分析 200
8.6 本章小结 210
第9章 透明土技术展望 211
参考文献 214
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