裂隙岩体地下洞室超欠挖预测理论及工程应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 研究目的和意义 1

1.2 国内外研究现状 3

1.2.1 裂隙岩体地下洞室超欠挖的研究现状 3

1.2.2 基于数值分析方法的研究现状 4

1.2.3 基于模糊概念预测方法的研究现状 7

1.2.4 基于图像处理评价方法的研究现状 11

1.3 拟采用研究方法存在的问题 12

1.4 主要研究内容 15

第2章 裂隙岩体结构面的基本特征 17

2.1 结构面特征的基本概念 17

2.1.1 结构面的几何特征 18

2.1.2 结构面的力学特征 18

2.2 结构面的基本特征 21

2.3 洞室超欠挖与地质因素之间的关系 27

2.4 结构面特征研究的基本方法 28

2.4.1 确定裂隙岩体几何特性参数的统计分析 28

2.4.2 裂隙岩体几何特性的描述 30

2.5 结构面产状的取样误差修正 31

2.5.1 修正的结构面产状概率模型 32

2.5.2 结构面产状的概率分布模型 35

2.6 结构面迹长的概率模型 37

2.6.1 结构面迹长估计的Kulatilake法 37

2.6.2 结构面大小的确定方法 42

2.6.3 结构面密度确定的K-W法 43

2.6.4 结构面位置的确定方法 44

2.7 本章小结 44

第3章 洞室超挖预测中的结构面网络模拟技术及块体理论 45

3.1 结构面三维网络模拟的计算机实现方法 46

3.2 结构面网络模拟技术的基本理论 48

3.2.1 基于地质力学机理的结构面网络模拟技术 50

3.2.2 结构面网络模拟中的切片技术 51

3.3 结构面网络模拟技术在地下洞室超挖预测中的实现 54

3.3.1 理想化的地下洞室开挖结构面网络模拟图 54

3.3.2 工程应用 55

3.4 洞室超挖预测中的块体理论 58

3.4.1 块体理论的发展 58

3.4.2 块体理论的基本假定、研究方法和特点 59

3.4.3 块体理论的基本原理 60

3.4.4 块体理论在地下洞室超挖预测中的应用及实现 60

3.5 本章小结 70

第4章 裂隙岩体地下洞室超欠挖模拟方法研究 71

4.1 分形理论在洞室超欠挖中的应用 71

4.1.1 分形理论 72

4.1.2 洞室周边破坏的分数维理论模型 73

4.1.3 广义分数维模型在洞室超挖预测中的应用 77

4.2 岩体爆破开挖对地下洞室超挖的影响 82

4.2.1 洞室开挖方法及爆破方式 82

4.2.2 爆破开挖对超挖的影响 85

4.2.3 应用数值方法研究地下洞室超欠挖问题 89

4.2.4 不同岩体完整性系数条件下爆破对洞室超挖的影响 92

4.2.5 超挖对洞室围岩稳定性的影响 97

4.3 洞室超挖预测中的小波神经网络理论 105

4.3.1 神经网络的基本理论 105

4.3.2 小波理论 106

4.3.3 基于小波理论的神经网络在洞室超挖预测中的应用 110

4.4 围岩类别对洞室超欠挖的影响 118

4.4.1 围岩分类概述 118

4.4.2 洞室围岩分类的基本理论 119

4.4.3 RMR和Q分类与洞室超欠挖之间的关系 120

4.5 本章小结 128

第5章 洞室超欠挖评价中的图像处理技术 129

5.1 图像处理技术概述 129

5.2 图像处理技术的基本理论 131

5.2.1 图像的几何失真校正 131

5.2.2 图像的投影重建技术 133

5.2.3 图像的灰度形态学基本运算 136

5.3 图像处理技术的具体实现 137

5.3.1 空间坐标系的确定 138

5.3.2 图像的几何校正 139

5.3.3 图像的灰度值校正 140

5.3.4 图像的投影变换 140

5.3.5 图像的开操作和闭操作 145

5.4 图像处理技术在洞室超欠挖评价中的应用 145

5.4.1 概述 145

5.4.2 应用图像处理技术评价超欠挖的基本方法 147

5.4.3 图像处理技术在洞室超欠挖评价中的应用 149

5.5 本章小结 152

参考文献 153

后记 168