目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 工程背景 1
1.2 地下洞室圍巖變形破壞研究進(jìn)展 2
1.2.1 地應(yīng)力對圍巖變形破壞的影響 3
1.2.2 巖體結(jié)構(gòu)對圍巖變形破壞的影響 4
1.2.3 巖體質(zhì)量對圍巖變形破壞的影響 5
1.2.4 施工因素對圍巖變形破壞的影響 6
1.3 地下洞室圍巖變形機(jī)制研究方法 8
1.4 巖體地應(yīng)力測試分析方法 10
1.4.1 地應(yīng)力測試方法 10
1.4.2 地應(yīng)力分析方法 12
第2章 巖體地應(yīng)力分級、測量與反演 14
2.1 巖體地應(yīng)力分級 14
2.2 橫觀各向同性巖體地應(yīng)力測量理論 18
2.2.1 坐標(biāo)系統(tǒng)及幾何關(guān)系 18
2.2.2 鉆孔周邊徑向位移的基本理論 21
2.2.3 孔徑變形法的三維地應(yīng)力計(jì)算 26
2.3 基于灰色系統(tǒng)理論的巖體地應(yīng)力場回歸分析 32
2.3.1 地應(yīng)力回歸分析方法 32
2.3.2 灰色系統(tǒng)基本理論 34
2.3.3 巖體地應(yīng)力場的灰色計(jì)算模型 37
2.4 初始地應(yīng)力位移函數(shù)法反演 43
2.4.1 位移假設(shè) 43
2.4.2 位移滿足的彈性力學(xué)方程 44
2.4.3 回歸方程的建立 46
2.4.4 位移函數(shù)法的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用 48
第3章 地下洞室開挖卸荷圍巖力學(xué)響應(yīng)與模型 58
3.1 完整巖石不同條件卸荷力學(xué)行為 58
3.1.1 完整巖石不同卸荷條件力學(xué)行為 58
3.1.2 完整巖石深埋條件卸荷力學(xué)行為 62
3.2 地下洞室圍巖開挖卸荷力學(xué)行為 66
3.2.1 高地應(yīng)力地下洞室圍巖變形特性 66
3.2.2 高地應(yīng)力地下洞室圍巖破壞機(jī)制 69
3.3 巖體的脆彈塑性損傷模型 70
3.3.1 巖體的加荷卸荷準(zhǔn)則 71
3.3.2 卸荷巖體的損傷力學(xué) 75
3.3.3 加荷卸荷準(zhǔn)則和脆彈塑性響應(yīng) 77
3.4 非線性霍克-布朗模型彈塑性執(zhí)行 78
3.4.1 霍克-布朗準(zhǔn)則 78
3.4.2 非線性霍克 -布朗準(zhǔn)則的精確描述 79
3.4.3 正應(yīng)力-剪應(yīng)力平面的霍克-布朗準(zhǔn)則 80
3.4.4 給定應(yīng)力狀態(tài)瞬態(tài)內(nèi)摩擦角和瞬態(tài)黏聚力的確定 83
3.4.5 主應(yīng)力空間外凸形屈服錐面特征及數(shù)學(xué)奇異性 84
3.4.6 主應(yīng)力空間塑性回映精確算法 85
第4章 地下洞室圍巖穩(wěn)定性分析方法 93
4.1 塊體穩(wěn)定性分析方法 93
4.1.1 關(guān)鍵塊體理論 93
4.1.2 Unwedge軟件 96
4.2圍巖穩(wěn)定性數(shù)值分析方法 98
4.2.1 DDA法 98
4.2.2 FLAC3D法 100
4.3 地下廠房洞室群優(yōu)化方法 102
4.3.1 地下廠房洞室軸線與間距優(yōu)化 102
4.3.2 地下廠房洞室開挖數(shù)值計(jì)算模擬 106
4.3.3 地下廠房洞室群施工順序優(yōu)化 108
第5章 拉西瓦水電站地下廠房基本條件 116
5.1 地質(zhì)概況 116
5.1.1 區(qū)域地質(zhì) 116
5.1.2 地質(zhì)環(huán)境 116
5.1.3 工程地質(zhì)條件 120
5.2 地下廠房洞室群斷裂空間分布特征 125
5.2.1 主要斷裂長度的確定 125
5.2.2 主要斷裂空間分布方程的建立 127
5.2.3 主廠房拱頂和上、下游邊墻主要斷裂的分布特征 134
5.2.4 主變室拱頂和上、下游邊墻主要斷裂分布位置的確定 146
5.2.5 調(diào)壓井拱頂和上、下游邊墻主要斷裂分布位置的確定 154
5.3 地下廠房系統(tǒng)物探檢測 158
5.3.1 地下廠房物探檢測 159
5.3.2 主變室物探檢測 170
5.3.3 尾水洞物探檢測 179
第6章 拉西瓦水電站地下廠房洞室群安全控制 180
6.1 地下廠房洞室群塊體穩(wěn)定性分析 180
6.1.1 塊體穩(wěn)定性分析的基本原則與參數(shù)選取 180
6.1.2 主廠房塊體穩(wěn)定性 180
6.1.3 主變室圍巖塊體穩(wěn)定性 193
6.1.4 調(diào)壓井圍巖塊體穩(wěn)定性 203
6.2 地下廠房不連續(xù)變形分析 209
6.3 地下廠房洞室群穩(wěn)定性預(yù)測 211
6.3.1 計(jì)算模型的建立 211
6.3.2 計(jì)算模型的剖分 213
6.3.3 各工況的計(jì)算結(jié)果 213
6.3.4 地下廠房系統(tǒng)開挖后二次應(yīng)力對圍巖穩(wěn)定性影響評價(jià) 232
6.4 地下廠房洞室群圍巖巖爆評價(jià) 235
6.5 地下廠房洞室群圍巖穩(wěn)定性反饋 238
6.5.1 三維數(shù)值分析 238
6.5.2 計(jì)算結(jié)果 240
6.5.3 計(jì)算模擬的比較分析 242
6.6 地下廠房洞室群圍巖變形監(jiān)測與工程控制 247
6.6.1 地下洞室群支護(hù)措施動(dòng)態(tài)調(diào)整 247
6.6.2 監(jiān)測資料分析 252 參考文獻(xiàn) 260