深部工程硬岩力学

目录序前言主要符号注释表第1章绪论11.1深部硬岩工程发展与主要力学问题11.2硬岩力学研究进展41.2.1硬岩力学试验技术41.2.2硬岩力学特性41.2.3硬岩破坏理论61.2.4硬岩工程灾变机理101.2.5硬岩工程灾害防控141.3深部工程硬岩力学主要研究思路和内容151.3.1主要研究思路151.3.2主要研究内容17参考文献19第2章深部工程地质特征362.1深部工程地层岩性362.2深部工程地质构造372.3深部工程岩体结构522.4深部工程岩体三维原岩应力场572.4.1深部工程岩体三维原岩应力场获取方法572.4.2深部工程岩体三维原岩应力场特征612.5深部工程其他赋存环境69参考文献71第3章深部工程硬岩开挖扰动效应733.1深部工程开挖引起岩体应力场变化特征733.1.1深部工程开挖扰动应力获取方法733.1.2深部工程开挖扰动应力场变化特征743.2深部工程开挖引起岩体结构变化特征853.2.1深部工程岩体结构变化原位观测方法853.2.2深部工程开挖围岩结构变化特征903.2.3开挖引起深部工程岩体结构变化程度评价方法1063.3深部工程硬岩开挖诱发应力型灾害1113.3.1深部工程硬岩破裂1113.3.2深部工程硬岩片帮1143.3.3深部工程硬岩大变形1173.3.4深部工程硬岩塌方1193.3.5深部工程硬岩岩爆121参考文献125第4章深部工程硬岩力学试验1274.1深部工程硬岩力学试验需求1274.1.1深部工程硬岩三维力学性质试验需求1284.1.2深部工程硬岩开挖过程大型三维物理模型试验需求1314.1.3深部工程硬岩破裂与灾变过程原位监测需求1324.2高压三轴硬岩全应力-应变过程试验1344.2.1试验装置与技术1354.2.2试验方法与典型试验结果1424.3高压真三轴硬岩全应力-应变过程试验1464.3.1试验装置与技术1464.3.2试验方法与典型试验结果1514.4高压真三轴硬岩时效破裂过程试验1554.4.1试验装置与技术1554.4.2试验方法与典型试验结果1624.5高压真三轴硬岩单面剪切试验1654.5.1试验装置与技术1654.5.2试验方法与典型试验结果1694.6高压真三轴硬岩动力扰动试验1714.6.1试验装置与技术1714.6.2试验方法与典型试验结果1804.7深部工程硬岩开挖过程大型三维物理模型试验1854.7.1试验装置与技术1864.7.2深部工程硬岩相似理论1914.7.3试验方法与典型试验结果1934.8深部工程硬岩破裂与灾变过程原位监测1994.8.1深部工程硬岩破裂区监测方法1994.8.2深埋隧道硬岩片帮孕育过程监测方法2024.8.3深埋隧道硬岩大变形灾害孕育过程监测方法2044.8.4深埋隧道硬岩岩爆孕育过程微震监测方法209参考文献218第5章深部工程硬岩力学特性2205.1深部硬岩基本力学特性2205.1.1深部硬岩脆性和延性特性2205.1.2深部硬岩强度特性2285.1.3深部硬岩破裂特性2405.1.4深部硬岩变形特性2455.1.5深部硬岩能量特性2535.2真三向应力路径下深部硬岩力学特性2675.2.1主应力加卸荷下深部硬岩力学特性2675.2.2主应力方向变换下深部硬岩力学特性2845.3深部硬岩力学特性的硬性结构面效应2945.3.1深部硬岩力学特性的硬性节理面效应2955.3.2深部硬岩力学特性的片理效应3035.3.3深部硬岩力学特性的钙质胶结结构面效应3145.4深部硬岩流变力学特性3215.4.1深部硬岩蠕变特性3215.4.2深部硬岩松弛特性3355.5深部硬岩剪切特性3405.5.1深部完整硬岩剪切特性3405.5.2深部绿泥石化硬性结构面剪切特性3495.6深部硬岩力学特性的弱扰动效应3525.6.1深部硬岩力学特性的真三轴压缩σ1方向弱扰动效应3535.6.2深部硬岩力学特性的真三轴压缩σ3方向弱扰动效应3535.6.3深部硬岩力学特性的真三轴压缩σ2方向弱扰动效应3545.7深部工程坚硬围岩力学特性3585.7.1深部工程坚硬围岩脆性和延性特性3585.7.2深部工程坚硬围岩能量特性3635.7.3深部工程坚硬围岩破裂特性3665.7.4深部工程坚硬围岩变形特性3705.7.5深部工程岩体波速特性376参考文献379第6章深部工程硬岩破坏理论3826.1深部工程硬岩三维破坏准则3826.1.1准则构建3826.1.2准则验证3886.2应力诱导硬岩各向异性脆延破坏力学模型3926.2.1模型构建3926.2.2模型验证4016.3应力诱导硬岩各向异性时效破坏力学模型4056.3.1模型构建4056.3.2模型验证4126.4深部工程硬岩破坏评价指标4136.4.1深部工程硬岩破裂程度指标4136.4.2深部工程硬岩时效破裂程度指标4156.4.3深部工程硬岩局部能量释放率指标4186.5深部工程硬岩破裂过程数值模拟方法4196.5.1深部工程硬岩破裂过程局部化数值模拟方法4196.5.2深部工程硬岩三维破坏准则和破坏力学模型数值实现方法4316.5.3深部工程硬岩破坏评价指标数值计算方法4426.6深部工程硬岩力学参数智能反演方法4476.6.1深部工程硬岩力学参数三维智能反演原理4486.6.2深部工程硬岩力学参数三维智能反演步骤4496.6.3深部工程硬岩力学参数三维智能反演方法应用455参考文献469第7章深部工程硬岩灾变机理4717.1深部工程硬岩开挖破裂区形成与演化机理4717.1.1深部工程硬岩单区破裂特征与机理4727.1.2深部工程硬岩分区破裂特征与机理4757.1.3深部工程硬岩深层破裂特征与机理4807.1.4深部工程硬岩时效破裂特征与机理4837.2深部工程硬岩片帮孕育机理4877.2.1深部工程硬岩片帮特征与发生条件4877.2.2深部工程硬岩片帮孕育过程与机理4917.3深部工程硬岩大变形灾害孕育机理5037.3.1深部工程硬岩深层破裂诱发大变形特征与机理5037.3.2深部工程镶嵌碎裂硬岩大变形特征与机理5087.4深部工程硬岩塌方孕育机理5167.4.1深部工程硬岩应力型塌方特征与机理5167.4.2深部工程硬岩应力-结构型塌方特征与机理5177.4.3深部工程硬岩结构型塌方特征与机理5267.5深部工程硬岩岩爆孕育机理5287.5.1深部工程硬岩岩爆分类及其孕育机理5297.5.2深部工程硬岩岩爆分级及其孕育机理5377.5.3深部工程硬岩岩爆案例分析539参考文献557第8章深部工程硬岩灾害孕育过程评估预警与动态防控5608.1深部工程硬岩灾害孕育过程评估与预警5608.1.1深部工程硬岩片帮评估方法5608.1.2深部工程硬岩大变形评估方法5688.1.3深部工程硬岩岩爆评估方法5708.1.4深部工程硬岩岩爆预警方法5738.2深部工程硬岩破裂程度和深度控制原理5818.2.1裂化抑制法基本原理5828.2.2深部工程硬岩内部破裂控制方法5898.2.3深部工程硬岩片帮控制方法5928.2.4深部工程硬岩大变形控制方法5958.2.5深部工程硬岩塌方控制方法5988.3深部工程硬岩能量释放控制原理6008.3.1能量控制法基本原理6008.3.2不同类型岩爆防控的能量控制方法6068.3.3深部工程硬岩岩爆诱发岩体内部破裂的控制方法6128.3.4深部工程硬岩吸能支护技术615参考文献620第9章深部工程应用6239.1中国锦屏地下实验室二期6249.1.1工程概况6249.1.2地下实验室围岩破坏过程预测分析6349.1.3地下实验室围岩破裂变形过程原位综合监测6429.1.4地下实验室围岩破裂与变形特征6549.1.5地下实验室片帮孕育过程的特征、规律和机理6849.1.6地下实验室塌方孕育过程的特征、规律和机理6929.1.7地下实验室岩爆孕育过程的特征、规律和机理7009.2深埋交通隧道岩爆监测、预警与防控7329.2.1工程概况7329.2.2隧道岩爆灾害预测分析7389.2.3隧道施工过程中岩爆特征7519.2.4隧道岩爆智能监测预警7549.2.5隧道岩爆风险防控7609.3巴基斯坦N-J水电站引水隧洞岩爆监测、预警与防控7739.3.1工程概况7739.3.2隧洞岩爆灾害预测分析7759.3.3隧洞施工过程中岩爆特征7829.3.4隧洞岩爆监测预警7859.3.5隧洞岩爆风险防控7909.4深部金属矿镶嵌碎裂硬岩巷道大变形灾害评估与防控7989.4.1工程概况7999.4.2深部巷道大变形灾害等级评估8039.4.3深部巷道大变形灾害防控8049.5双江口水电站地下厂房围岩破裂预测与控制8149.5.1工程概况8159.5.2地下厂房围岩破裂预测8209.5.3地下厂房上游侧拱肩围岩破坏特征与支护优化8369.5.4地下厂房下游侧岩台保护层片帮特征与开挖优化845参考文献854彩图