结构面及深部高应力影响下隧道破裂过程及机理PDF电子书下载

1绪论 1

1.1隧道围岩稳定性的主要影响因素 1

1.2结构面对围岩稳定性的影响 2

1.2.1结构面及其分级 4

1.2.2围岩的结构特征及失稳破坏类型 5

1.2.3围岩结构面研究综述 9

1.3深部高地应力对围岩稳定性的影响 11

1.3.1深部岩体的力学行为 11

1.3.2深部围岩分区破裂的研究现状 12

1.4隧道围岩稳定性的研究方法 15

1.5本书的主要内容 20

2RFPA数值方法在隧道稳定性研究中的应用 22

2.1RFPA真实破坏过程分析方法 22

2.1.1RFPA简介 22

2.1.2RFPA方法的特点 23

2.1.3岩石材料非均匀性的物理统计描述方法 24

2.1.4岩土本构关系的细观统计损伤模型 26

2.2RFPA强度折减法 28

2.2.1RFPA强度折减法与传统有限元强度折减法的区别 28

2.2.2RFPA强度折减法模拟结果与实验结果的对照 29

2.3RFPA3D并行计算方法 31

3层状岩体隧道破裂机制 33

3.1概述 33

3.2层状顶板破坏机理 37

3.2.1数值模型及参数选取 37

3.2.2层状顶板变形破坏特征 38

3.2.3不同侧压下层状顶板破坏机理 40

3.2.4不同厚跨比层状顶板的破坏机理 41

3.3倾角对倾斜层状岩体隧道稳定性的影响 43

3.3.1数值模型及参数选取 43

3.3.2不同倾角结构面隧道变形破坏特征 44

3.3.3不同倾角结构面隧道典型部位位移与应力分析 45

3.4侧压比对倾斜层状岩体隧道破坏模式的影响 47

3.4.1数值模型的建立 47

3.4.2侧压比对隧道破坏模式的影响 48

3.4.3侧压比对隧道位移的影响 51

3.4.4侧压比对隧道安全储备的影响 52

3.5垂直板裂结构岩体中隧道破坏失稳机制研究 53

3.5.1概述 53

3.5.2垂直板裂结构岩体隧道破坏机制 55

4节理岩体隧道的破坏机理 59

4.1概述 59

4.2交叉节理岩体隧道稳定性 61

4.2.1数值模型的建立 61

4.2.2数值模拟结果分析 62

4.3节理贯通程度对隧道稳定性的影响 69

4.3.1数值模型的建立 69

4.3.2模拟结果分析与讨论 69

4.4地应力对节理岩体隧道变形特征的影响 72

4.4.1数值模型的建立 72

4.4.2数值模拟结果与讨论 73

5隐含断层对隧道稳定性的影响 76

5.1概述 76

5.2断层位置和倾角对隧道稳定性的影响 78

5.2.1数值模型的建立 78

5.2.2上部隐含断层对隧道稳定性的影响 79

5.2.3下部隐含断层对隧道稳定性的影响 83

5.3不同地应力水平下隐含断层对隧道稳定性的影响 87

5.4隐含断层厚度对隧道位移及安全储备的影响 91

6深部隧道典型破裂模式的发生机制 95

6.1概述 95

6.2洞壁层状破裂形成机制 98

6.3岩石非均匀性对层状破裂的影响 99

6.4几种典型破坏模式的渐进演化 100

7深部隧道围岩分区破裂机制 104

7.1概述 104

7.2分区破裂现象的数值模拟再现 106

7.2.1数值模型 106

7.2.2模拟结果与讨论 106

7.3沿隧道轴向应力对破裂模式的影响 109

7.4不同三向应力下隧道的破坏模式 115

7.5环状分区破裂的概念化判定方法 118

8深部隧道围岩分区破裂的影响因素 121

8.1隧道尺寸对分区破裂的影响 121

8.1.1不同直径隧道围岩分区破裂的数值试验 121

8.1.2不同直径隧道围岩分区破裂的模型试验 121

8.2隧道形状对分区破裂的影响 123

8.2.1不同高跨比对分区破裂影响的数值试验 123

8.2.2不同高跨比对隧道分区破裂影响的模型试验 125

8.3层状岩体中的分区破裂 127

8.3.1数值模型 127

8.3.2模拟结果与讨论 128

8.4平行隧道的分区破裂 131

8.4.1平行隧道分区破裂数值试验 131

8.4.2平行隧道围岩分区破裂模型试验 135

8.5非均匀性对分区破裂尺度的影响 136

8.5.1非均匀性对分区破裂尺度影响的数值试验 136

8.5.2非均匀性对分区破裂影响的模型试验 138

8.6非均匀性对围岩破裂机制的影响 140

8.6.1非均匀性对围岩破裂模式的影响 140

8.6.2非均匀性对围岩破裂机制的影响 141

参考文献 144