岩体结构面三维网络模拟理论与工程应用PDF电子书下载

第1章　绪论 1

1.1　岩体结构面网络模拟的研究意义 1

1.2　研究现状与存在的问题 2

1.2.1　研究现状与成果 2

1.2.2　存在的主要问题 6

1.3　本书主要内容 7

第2章　结构面与岩体结构 9

2.1　结构面类型 9

2.1.1　结构面的地质成因类型 9

2.1.2　结构面力学成因类型 22

2.2　结构面分布规律 25

2.2.1　结构面分布的等距性 25

2.2.2　结构面分布的韵律性 27

2.3　结构面几何特征 27

2.3.1　结构面形状 28

2.3.2　结构面产状 29

2.3.3　结构面连续性 30

2.3.4　结构面迹线和迹长 30

2.3.5　结构面间距和密度 31

2.3.6　结构面规模 33

2.3.7　结构面壁面形态 34

2.3.8　结构面张开度 35

2.3.9　结构面的充填胶结 36

2.4　岩体的结构特征 37

2.4.1　结构体特征 37

2.4.2　岩体结构类型 38

第3章　结构面采样及其概率模型 41

3.1　结构面采样 41

3.1.1　测线法 41

3.1.2　统计窗法 45

3.1.3　样本数量和最佳测线长度 46

3.2　结构面分组 48

3.2.1　结构面分组原则 48

3.2.2　结构面分组方法 48

3.2.3　结构面分组实例 55

3.3　结构面发育的随机性及概率分布 60

3.3.1　常用的概率分布 60

3.3.2　结构面产状的概率分布 62

3.3.3　结构面规模的概率分布 62

3.3.4　结构面间距和密度的概率分布 66

3.3.5　结构面张开度的概率分布 70

3.4　结构面概率模型建立方法 70

3.4.1　概率分布形式的确定方法 70

3.4.2　数字特征值的确定方法 71

3.4.3　实例 72

第4章　结构面三维网络模拟原理与方法 76

4.1　概述 76

4.2　Monte Carlo随机模拟原理 78

4.2.1　标准均匀分布随机数的产生 78

4.2.2　标准均匀分布随机数检验 80

4.2.3　随机变量抽样 83

4.3　模拟区域和坐标系 85

4.3.1　模拟区域 85

4.3.2　结构面数量 86

4.3.3　坐标系 86

4.4　结构面中心点坐标模拟 86

4.4.1　传统方法的缺陷 87

4.4.2　改进的方法 87

4.4.3　例证 90

4.5　结构面产状模拟 92

4.6　结构面数量和规模的动态校核 93

4.6.1　结构面数量的动态校核 94

4.6.2　结构面规模的动态校核 96

4.7　实测结构面与模拟结构面的耦合 97

4.7.1　耦合原则 97

4.7.2　耦合对采样的要求 98

4.7.3　耦合方法 99

4.7.4　例证 105

4.8　结构面网络模拟结果的显示 106

4.8.1　绘制结构面三维网络图 106

4.8.2　绘制结构面切图 107

4.9　结构面网络模型的验证和确认 109

4.9.1　模型的验证 110

4.9.2　模型的确认 110

第5章　岩体工程性质评价 112

5.1　岩体结构特征分析 112

5.1.1　结构体的形状和规模 112

5.1.2　确定岩石质量指标 124

5.1.3　确定岩体体积RQD 136

5.1.4　确定结构面的密度 138

5.2　岩体结构各向异性评价 139

5.2.1　各向异性指数的定义 139

5.2.2　各向异性指数的计算 139

5.2.3　各向异性指数的特征 140

5.3　岩体渗流特性分析 142

5.3.1　岩体渗流途径确定 142

5.3.2　岩体渗透系数的计算 145

5.4　岩体质量评价 145

5.4.1　岩体裂隙率的定义 145

5.4.2　岩体裂隙率的确定 146

5.4.3　岩体裂隙率的应用 146

5.4.4　岩体裂隙率与其他指标的比较 148

第6章　岩体边坡潜在破坏面确定与稳定性评价 149

6.1　概述 149

6.2　楔体类型 149

6.2.1　楔体类型 149

6.2.2　利用结构面三维网络搜索楔体的可行性分析 150

6.3　Ⅰ型楔体的确定 151

6.3.1 Ⅰ型楔体的构成条件 151

6.3.2 Ⅰ型楔体的搜索方法 152

6.3.3　楔体稳定性计算方法 161

6.4 Ⅱ型楔体的确定 162

6.4.1 Ⅱ型楔体的构成条件 162

6.4.2 Ⅱ型楔体搜索方法 163

6.4.3　几点讨论 168

第7章　地下洞室围岩可动块体搜索与稳定性评价 169

7.1　概述 169

7.2　可动块体搜索方法 170

7.2.1　围岩结构面分类 171

7.2.2　结构面环路筛选 173

7.2.3　可动块体判别 175

7.2.4　可动块体出现概率 181

7.3　可动块体稳定性评价 182

7.3.1　可动块体的稳定性类型 182

7.3.2　可动块体稳定性计算 183

第8章　工程应用实例 188

8.1 工程实例一 188

8.1.1　工程地质概况 188

8.1.2　结构面概率模型及三维网络模拟 188

8.1.3　岩体结构参数 193

8.1.4　边坡楔体搜索 194

8.2　工程实例二 197

8.2.1　工程地质概况 197

8.2.2　围岩结构面三维网络模拟 197

8.2.3　可动块体搜索与分析 199

参考文献 202