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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