大型地下工程围岩质量评价及力学参数估算
作者： 申艳军 著
出版时间： 2018年版
内容简介
本书主要介绍了大型地下工程围岩质量评价及力学参数估算方法的研究成果，以大岗山水电站地下硐室群为主要研究对象，辅助其他类似大型水电地下工程，详细概述了大型地下工程围岩岩体结构精细化描述体系及定量化表示。通过探讨常用围岩分级方法评价因素内在关联，从内核建立分级指标的内在关联图表及公式，进而提出反映工程扰动、地应力特征的大型地下工程集成化围岩分级体系。本书还探讨了大型地下工程围岩力学参数的试验、经验等多元化估算方法，并讨论围岩力学参数演化对现场施工、支护参数选取的动态化指导价值。
目录
目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.1.1 研究紧迫性与必要性 1
1.1.2 研究价值与意义 3
1.2 国内外研究现状、发展趋势及问题 5
1.2.1 岩体结构特征研究现状 6
1.2.2 围岩分级方法研究现状 8
1.2.3 工程因素对围岩质量的影响作用研究现状 10
1.2.4 地应力划分及其对围岩质量影响研究现状 11
1.2.5 围岩力学参数多元化估算方法研究现状 13
1.3 本书研究内容及特色 15
1.3.1 主要研究内容 15
1.3.2 主要特色 16
参考文献 17
第2章 大型地下工程围岩结构精细化描述评价体系构建 23
2.1 国内外大型地下工程特点 24
2.1.1 地下硐室群规模 24
2.1.2 地下硐室群体形特点 26
2.1.3 地下硐室群围岩特征 29
2.1.4 地下硐室群埋深及地应力特征 29
2.1.5 地下硐室群围岩破坏特点 32
2.2 依托工程概况 33
2.3 地下工程岩体结构地质演化机理分析 35
2.3.1 岩体结构原生建造过程分析 35
2.3.2 岩体结构构造改造过程分析 40
2.3.3 岩体结构次生改造过程分析 42
2.4 地下工程岩体结构特征评价指标 44
2.4.1 结构面成因类型 44
2.4.2 结构面分级体系 46
2.4.3 岩体结构类型划分 49
2.4.4 控制性结构面判定依据及特征讨论 51
2.5 岩体结构特征描述体系及统计规律分析 52
2.5.1 岩体结构特征描述体系 52
2.5.2 岩体结构特征描述方法 54
2.5.3 确定性结构面特征指标统计及规律分析 59
2.5.4 随机性结构面特征指标统计及规律分析 68
2.6 围岩赋存地质环境特征及评价指标分析 78
2.6.1 地应力水平特征分析 78
2.6.2 地下水状况分析 81
2.7 本章小结 81
参考文献 83
第3章 大型地下硐室围岩分级体系评价及集成化 85
3.1 围岩质量分级指标选取 85
3.1.1 岩体结构发育特征指标 86
3.1.2 赋存地质环境特征指标 90
3.1.3 工程因素指标 91
3.2 常用围岩分级方法适用性及相关性分析 91
3.2.1 常用围岩分级方法概述及优化 91
3.2.2 常用围岩分级方法适用性分析 101
3.2.3 常用围岩分级方法相关性分析 107
3.3 工程因素对围岩质量劣化效应评价及量化表征 110
3.3.1 工程因素常见主要类型及影响作用分析 110
3.3.2 工程因素对围岩质量劣化效应定量化表示 114
3.3.3 工程因素与支护补强体系关联性分析 121
3.4 地应力状态划分及高地应力区应力评价优化建议 126
3.4.1 地应力评价及划分标准 126
3.4.2 现有围岩质量评价系统在高地应力应用状况评价 130
3.4.3 针对高地应力状况评价方法优化建议 133
3.5 大型地下工程集成化围岩分级体系构建及特点 138
3.5.1 工程围岩分级体系特点 138
3.5.2 围岩分级方法评价指标关联性分析 139
3.5.3 大型地下工程围岩集成化分级体系构建 145
3.6 大型地下工程集成化围岩分级体系程序开发及可视化实现 147
3.6.1 程序功能需求分析 147
3.6.2 程序技术可行性分析 148
3.6.3 程序界面形式及操作流程 150
3.6.4 高地应力区集成化围岩分级体系可视化实现 152
3.6.5 程序使用工程实例 153
3.7 本章小结 157
参考文献 158
第4章 大型地下工程围岩力学参数试验估算分析 161
4.1 基于室内试验的围岩力学参数估算分析 162
4.1.1 围岩试样常规力学试验及成果分析 162
4.1.2 围岩试样三轴压缩试验及成果分析 170
4.1.3 围岩软弱带力学性质试验及成果分析 175
4.2 基于现场原位试验的围岩力学参数估算分析 176
4.2.1 围岩变形特性现场试验及成果分析 176
4.2.2 围岩剪切强度特性现场试验及成果分析 180
4.3 基于分析分解模型数值试验估算围岩力学参数 182
4.3.1 不同围岩类别对应结构面网络图构建 183
4.3.2 分析分解模型数值试验技术要求 186
4.3.3 分析分解模型数值试验结果讨论 189
4.4 本章小结 191
参考文献 192
第5章 大型地下工程围岩力学参数经验估算分析 194
5.1 围岩力学参数经验估算方法概述 194
5.1.1 基于工程经验统计法估算围岩力学参数 194
5.1.2 基于围岩分类体系估算围岩力学参数 194
5.1.3 基于反分析法推算围岩力学参数 195
5.2 基于工程经验统计法估算围岩力学参数 195
5.2.1 统计样本来源及数据处理 195
5.2.2 围岩力学参数区间估计分析 200
5.2.3 不同围岩类别对应力学参数规范化调整 200
5.3 基于围岩分级结果的围岩力学参数估算分析 203
5.3.1 围岩抗压、拉强度特征参数估算 204
5.3.2 围岩抗剪强度特征参数估算 206
5.3.3 围岩变形特征参数估算 208
5.4 基于概率可靠度的围岩力学参数分布特征估算分析 212
5.4.1 围岩基础评价指标选取 212
5.4.2 围岩基础评价指标分布概率模型及参数确定 214
5.4.3 非基础评价指标分布模型估算 215
5.4.4 基于分类可靠度概率分布估算围岩力学参数 218
5.5 本章小结 222
参考文献 223
第6章 大型地下工程围岩力学参数动态演化特征分析 226
6.1 围岩力学参数统计方法及概率分布形式概述 226
6.1.1 围岩力学参数常规统计方法 226
6.1.2 围岩力学参数检验方法 228
6.1.3 围岩力学参数概率分布形式 229
6.2 围岩力学参数分布特征规律分析 230
6.2.1 围岩力学参数原始数据粗差分析 230
6.2.2 围岩力学参数分布特征规律分析 231
6.3 力学参数对围岩变形、塑形区变化影响敏感性分析 236
6.3.1 敏感性分析方法概述 236
6.3.2 力学参数对围岩变形影响敏感性分析 237
6.3.3 力学参数对塑形区范围影响敏感性分析 240
6.4 基于力学参数敏感性状况的围岩稳定性演化规律分析 242
6.4.1 分步开挖围岩变形特征规律分析 243
6.4.2 分步开挖围岩塑性区变化规律分析 248
6.5 本章小结 253
参考文献 254
附录 “大型地下工程集成化围岩分类体系” 程序操作流程及工作界面详细介绍 255
