結(jié)構(gòu)面及深部高應(yīng)力影響下隧道破裂過程及機理
定 價:68 元
- 作者:紅 著,賈蓬,王 口述
- 出版時間:2018/9/1
- ISBN:9787502478797
- 出 版 社:冶金工業(yè)出版社
- 中圖法分類:U455.4
- 頁碼:161
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
《結(jié)構(gòu)面及深部高應(yīng)力影響下隧道破裂過程及機理》系統(tǒng)敘述了作者在淺部結(jié)構(gòu)面控制型和深部應(yīng)力控制型隧道破裂機制方面的研究成果。
《結(jié)構(gòu)面及深部高應(yīng)力影響下隧道破裂過程及機理》共分為8章,主要內(nèi)容包括RFPA數(shù)值方法在隧道穩(wěn)定性研究中的應(yīng)用、層狀巖體隧道破裂機制、節(jié)理巖體隧道的破壞機理、隱含斷層對隧道穩(wěn)定性的影響、深部隧道典型破裂模式的發(fā)生機制、深部隧道圍巖分區(qū)破裂機制和影響因素等。
《結(jié)構(gòu)面及深部高應(yīng)力影響下隧道破裂過程及機理》可供巖石力學(xué)與工程、隧道與地下工程、工程力學(xué)、采礦工程等相關(guān)領(lǐng)域的科研人員、高校研究生和本科生參考。
《結(jié)構(gòu)面及深部高應(yīng)力影響下隧道破裂過程及機理》提供的數(shù)值試驗思路和方法也可為巖石力學(xué)、隧道與地下工程等相關(guān)課程開展數(shù)值試驗教學(xué)提供思路。
由于工程巖體被各種結(jié)構(gòu)面所切割,使得工程巖體的性質(zhì)具有明顯的不均勻性。在淺部圍巖中開挖隧道時,圍巖的穩(wěn)定性往往受到結(jié)構(gòu)面控制,常常出現(xiàn)隧道大變形、支護破壞,甚至隧道整體失穩(wěn)破壞。而近20年來,隨著包括我國在內(nèi)的世界許多國家的鐵路(公路)隧道、水利水電、采礦及重要的國防工程等開挖深度越來越深,其圍巖的力學(xué)行為表現(xiàn)出較淺部圍巖諸多顯著不同的力學(xué)特點,工程災(zāi)害也更加明顯。由于工程巖體及深部地應(yīng)力場的復(fù)雜性,充分認識并了解隧道開挖后的力學(xué)響應(yīng)及圍巖的破裂機理,是巖石力學(xué)與工程研究的重要內(nèi)容之一,對于圍巖穩(wěn)定性控制具有重要意義。
由于工程巖體表現(xiàn)出強烈的非均質(zhì)性、各向異性和非連續(xù)性,在深部條件下地應(yīng)力具有各向異性特征,采用解析的方法顯然已經(jīng)無法滿足圍巖穩(wěn)定性分析的需要,現(xiàn)場監(jiān)測和相似材料模擬試驗已成為研究圍巖穩(wěn)定性及其破裂機制的重要手段。然而其不足之處在于,這些方法多數(shù)只能給出最終結(jié)果,而無法進行破壞過程及演化機理的分析,從而使許多理論與工程分析停留在“結(jié)果分析”上。盡管物理模型試驗是工程結(jié)構(gòu)破壞的主要研究手段之一,但物理模型試驗成本高、周期長,且模型參數(shù)難以在有限個物理模型中調(diào)整,因此大大限制丁物理模型試驗在隧道穩(wěn)定性研究中的應(yīng)用。更大的困難還在于,許多地質(zhì)和工程誘發(fā)的災(zāi)害難以在實驗室條件下進行物理模型試驗研究。盡管國內(nèi)外學(xué)者在圍巖穩(wěn)定性方面已經(jīng)做了大量的工作,但是由于地下工程的復(fù)雜性,對于圍巖的破壞機理至今并沒有完全認識清楚,尤其是對受結(jié)構(gòu)面影響的隧道漸進性破壞規(guī)律以及深部復(fù)雜三向應(yīng)力下圍巖的破裂演化過程及破裂機理的認識仍然比較模糊。隨著高速計算技術(shù)和數(shù)值計算方法的快速發(fā)展,采用數(shù)值試驗方法開展隧道的破裂過程分析,對于深入認識隧道的破裂機制不失為一種有效的方法和手段。
賈蓬,工學(xué)博士,東北大學(xué)副教授,碩士生導(dǎo)師。兼任中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會青年委員會委員,中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會東北分會理事,遼寧省土木建筑學(xué)會抗震防災(zāi)分會理事。沈陽市高層次拔尖人才。主要從事隧道與地下工程穩(wěn)定性、深部三向高應(yīng)力下工程巖體力學(xué)行為,深部隧道圍巖災(zāi)害孕育機理及穩(wěn)定性控制等方面的研究工作。
先后主持和參加國家自然科學(xué)基金項目、國家科技支撐計劃項目、教育部中央高;痦椖俊也┦亢罂茖W(xué)基金及其特別資助項目、遼寧省自然科學(xué)基金項目以及企業(yè)合作科研項目多項。曾獲中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會科技進步特等獎、吉林省科學(xué)技術(shù)二等獎、遼寧省自然科學(xué)學(xué)術(shù)成果二等獎等。在Tunnelling and Underground Space Technology,Theoretical and Applied Fracture Mechanics等國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表論文40余篇。
王述紅,工學(xué)博士,教授,博士生導(dǎo)師。兼任國際巖石力學(xué)學(xué)會中國國家小組成員、中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會理事、亞洲開發(fā)銀行和世界銀行等國際機構(gòu)城市基礎(chǔ)設(shè)施咨詢專家、遼寧省國土廳礦產(chǎn)方案評審專家等。主要研究方向為非連續(xù)巖體力學(xué)與工程災(zāi)害、地下空間與工程、市政基礎(chǔ)設(shè)施、信息巖土、生態(tài)巖土,在非連續(xù)巖體表征、工程擾動損傷及其災(zāi)害預(yù)測預(yù)報等形成相對穩(wěn)定的研究方向。
主持和承擔(dān)國家自然科學(xué)基金地區(qū)重點項目1項、面上項目3項、國際合作研究基金3項、國際合作交流項目5項、省部級基金項目3項、國家重點實驗室開放課題3項等縱向科研課題等20多項,參加國家“973計劃”、“863計劃”、國家基金項目10多項、大型企業(yè)合作研發(fā)類項目20項。作為首申請人獲16項國家發(fā)明專利和2項國家版權(quán)登記,在Structure Engineering and Mechanics,Rock Mechanics and Rock Engineering,International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences等國內(nèi)外強刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文上200余篇。參加完成的成果曾獲國家科學(xué)技術(shù)進步二等獎1項,省部級科學(xué)技術(shù)進步二等獎5項,省部級自然科學(xué)二等獎1項。
1 緒論
1.1 隧道圍巖穩(wěn)定性的主要影響因素
1.2 結(jié)構(gòu)面對圍巖穩(wěn)定性的影響
1.2.1 結(jié)構(gòu)面及其分級
1.2.2 圍巖的結(jié)構(gòu)特征及失穩(wěn)破壞類型
1.2.3 圍巖結(jié)構(gòu)面研究綜述
1.3 深部高地應(yīng)力對圍巖穩(wěn)定性的影響
1.3.1 深部巖體的力學(xué)行為
1.3.2 深部圍巖分區(qū)破裂的研究現(xiàn)狀
1.4 隧道圍巖穩(wěn)定性的研究方法
1.5 本書的主要內(nèi)容
2 RFPA數(shù)值方法在隧道穩(wěn)定性研究中的應(yīng)用
2.1 RFPA真實破壞過程分析方法
2.1.1 RFPA簡介
2.1.2 RFPA方法的特點
2.1.3 巖石材料非均勻性的物理統(tǒng)計描述方法
2.1.4 巖土本構(gòu)關(guān)系的細觀統(tǒng)計損傷模型
2.2 RFPA強度折減法
2.2.1 RFPA強度折減法與傳統(tǒng)有限元強度折減法的區(qū)別
2.2.2 RFPA強度折減法模擬結(jié)果與實驗結(jié)果的對照
2.3 RFPA3D并行計算方法
3 層狀巖體隧道破裂機制
3.1 概述
3.2 層狀頂板破壞機理
3.2.1 數(shù)值模型及參數(shù)選取
3.2.2 層狀頂板變形破壞特征
3.2.3 不同側(cè)壓下層狀頂板破壞機理
3.2.4 不同厚跨比層狀頂板的破壞機理
3.3 傾角對傾斜層狀巖體隧道穩(wěn)定性的影響
3.3.1 數(shù)值模型及參數(shù)選取
3.3.2 不同傾角結(jié)構(gòu)面隧道變形破壞特征
3.3.3 不同傾角結(jié)構(gòu)面隧道典型部位位移與應(yīng)力分析
3.4 側(cè)壓比對傾斜層狀巖體隧道破壞模式的影響
3.4.1 數(shù)值模型的建立
3.4.2 側(cè)壓比對隧道破壞模式的影響
3.4.3 側(cè)壓比對隧道位移的影響
3.4.4 側(cè)壓比對隧道安全儲備的影響
3.5 垂直板裂結(jié)構(gòu)巖體中隧道破壞失穩(wěn)機制研究
3.5.1 概述
3.5.2 垂直板裂結(jié)構(gòu)巖體隧道破壞機制
4 節(jié)理巖體隧道的破壞機理
4.1 概述
4.2 交叉節(jié)理巖體隧道穩(wěn)定性
4.2.1 數(shù)值模型的建立
4.2.2 數(shù)值模擬結(jié)果分析
4.3 節(jié)理貫通程度對隧道穩(wěn)定性的影響
4.3.1 數(shù)值模型的建立
4.3.2 模擬結(jié)果分析與討論
4.4 地應(yīng)力對節(jié)理巖體隧道變形特征的影響
4.4.1 數(shù)值模型的建立
4.4.2 數(shù)值模擬結(jié)果與討論
5 隱含斷層對隧道穩(wěn)定性的影響