第1章 绪论 1
1.1龙游石窟的发现 1
1.2龙游石窟的分布 7
1.2.1关于龙游石窟命名问题的思考 7
1.2.2龙游石窟的分布 8
1.3有关龙游石窟修建目的和修建年代的讨论 20
1.3.1龙游县的历史变迁 21
1.3.2关于龙游石窟建造目的的各种说法 22
1.3.3关于石窟始建年代的讨论 42
1.4龙游石窟大型古地下工程科学技术亮点研究的目的和研究动态 50
1.4.1龙游石窟古地下工程科学技术问题研究的目的 50
1.4.2在龙游石窟古工程科学技术方面的研究动态 51
1.5本书所采用的研究方法论和研究内容 58
1.5.1主要研究对象 58
1.5.2工程地质力学综合集成方法论的应用 58
1.5.3研究内容 60
第2章 龙游石窟洞室特征调查和文物价值的初步评价 62
2.1龙游石窟洞室特征调查研究 62
2.1.1凤凰山古洞室群的洞室结构 62
2.1.2牛场古洞室群的洞室结构 71
2.1.3艾公洞的洞室结构 71
2.1.4上坂村古洞室群的洞室结构 75
2.1.5龙游石窟的洞室基本特征 77
2.2关于龙游石窟文物价值的思考 94
2.2.1关于文物的定义及文物的基本特征 94
2.2.2龙游石窟具有文物所必须具有的两大基本特征 95
2.2.3龙游石窟文物价值分析 95
2.3龙游石窟信息系统（LCGIS）的建立 102
2.3.1 Maptitude 4.0简介 102
2.3.2龙游石窟信息系统 103
第3章 凤凰山古洞室群工程地质条件评价和围岩力学参数研究 105
3.1气候条件 105
3.2区域地质背景 105
3.2.1地形地貌 105
3.2.2地层岩性 106
3.2.3地质构造 106
3.2.4地震 106
3.3龙游石窟分布区的地形地貌 107
3.4凤凰山古洞室群工程区的地层和构造 109
3.4.1石窟分布区地层 109
3.4.2石窟分布区构造 111
3.4.3岩体结构 111
3.5石窟围岩黏土矿物分析和崩解规律研究 112
3.5.1颗粒分析 113
3.5.2胶结物分析 113
3.5.3崩解耐久性分析 116
3.5.4微结构测试 117
3.6岩石物理力学性质 118
3.6.1试验方法 119
3.6.2试验结果 121
3.6.3试验结果综合分析 125
3.6.4不同赋存环境下围岩的物理力学性质指标 126
3.7水文地质条件 127
3.7.1地下水的形成和分布规律 127
3.7.2地下水类别和含水岩层（组）划分 127
3.7.3水的化学成分 128
3.7.4水害问题 133
3.8工程地质条件对地下洞室稳定性的影响 138
第4章 龙游石窟大型古地下工程洞室群科学技术亮点的研究 139
4.1 FLAC-3D程序及原理简述 139
4.1.1有限差分法概述 139
4.1.2拉格朗日元法介绍 140
4.1.3 FLAC-3D计算原理 140
4.1.4 FLAC-3D计算方法 142
4.1.5 FLAC-3D所用的本构模型和计算模型 142
4.1.6 FLAC-3D的其他特点 142
4.1.7龙游石窟数值分析所用的计算方法及参数选取 143
4.2关于斜顶结构的科学亮点分析 144
4.2.1计算模型 144
4.2.2计算结果与分析 145
4.3关于鱼尾形岩柱的科学亮点分析 148
4.3.1计算模型 149
4.3.2计算结果与分析 149
4.3.3塑性破坏区的比较 151
4.4关于岩柱斜托的科学亮点分析 152
4.4.1计算模型 152
4.4.2计算结果与分析 152
4.5关于L形岩柱的科学亮点分析 155
4.5.1计算模型 155
4.5.2计算结果对比分析 156
4.6关于斜墙的科学亮点分析 161
4.6.1计算模型 161
4.6.2计算结果对比分析 161
4.7关于岩柱及其支撑面积问题的讨论 166
4.7.1岩柱支撑面积的几何划分方法及结果 166
4.7.2凤凰山古洞室群1～5号洞各岩柱横截面积的确定 170
4.7.3关于岩柱支撑顶板面积问题的几点看法 171
4.8墙脚和柱脚的增大“设计” 172
4.9柱墙相连的措施 178
4.10洞口斜柱 179
4.11避免或减小斜顶与底板之间的锐角问题 180
4.12几点结论 182
第5章 关于古人在工程地质选址、选层及施工方法的猜想 183
5.1关于古人在龙游石窟地质选址、选层等方面的猜想 183
5.1.1关于古人通过“工程类比法”进行石窟选址的猜想 183
5.1.2关于古人采用以“坑槽探”方法为主进行“工程地质勘察”的猜想 184
5.1.3层位选择问题 184
5.1.4洞口位置选择问题 185
5.2关于施工采光问题的讨论 187
5.2.1关于阳光照明可能性的讨论 187
5.2.2关于火把照明可能性的讨论 188
5.3分层开凿方法的采用 190
5.4关于开凿方法的讨论 190
5.4.1由施工采光引起的两次施工方法的猜想 191
5.4.2关于开凿工具的猜想 191
5.4.3关于两种开凿方法的猜想 193
5.5关于凿痕图案刻凿方法的讨论 197
5.5.1关于刻凿方法的猜想 197
5.5.2关于分部施工方法和偏差问题 198
5.5.3关于装饰图案与采石痕迹之争的讨论 200
5.6关于龙游石窟排水系统建立方法的猜想 202
5.6.1关于排水系统的功能分析 202
5.6.2关于排水系统施工方法的猜想 203
5.7工程量测问题 203
5.7.1龙游石窟工程量测水平的评价 203
5.7.2关于工程量测方法的猜想 206
第6章 洞室变形破坏分析和长期积水对洞室保护作用的机理初步研究 208
6.1凤凰山古洞室群洞室围岩变形破坏情况的调查 208
6.1.1围岩变形问题的调查 208
6.1.2围岩裂缝的分布调查 209
6.1.3围岩塌落和毁坏问题的调查 219
6.1.4洞室围岩变形破坏概括 225
6.2上坂村古洞室群围岩变形破坏的调查 226
6.2.1各洞室顶板的变形破坏问题 226
6.2.2各洞室岩柱的变形破坏问题 228
6.2.3各洞室边墙的变形破坏问题 231
6.3洞室完整程度的定性等级划分及围岩稳定性初步评价 232
6.3.1洞室完整性定性分级标准的确定 232
6.3.2各洞室完整程度的评价 233
6.4长期充水对洞室保护的机理分析 235
6.4.1充水情况分析 235
6.4.2充水对围岩风化速度的影响 237
6.4.3充水对围岩应力应变条件的改善 244
6.4.4抽水顺序对相邻洞室稳定性的影响 254
6.5几点看法 258
第7章 岩体长期强度和流变参数反演的研究 260
7.1龙游石窟古洞室群反分析的提出 260
7.2关于初始地应力的基本假定 261
7.3凤凰山古洞室群4号洞P4,2岩柱层面抗剪强度的反演 262
7.3.1 4号洞数值分析模型 262
7.3.2剪切面几何条件的确定 263
7.3.3 P4.2岩柱抗剪强度反演原理 264
7.3.4反分析的初步结果 265
7.4牛场古洞室群1号洞顶板和P1.1岩柱长期抗拉强度的反演 267
7.4.1问题的提出 267
7.4.2基本原理 268
7.4.3计算模型 268
7.4.4围岩力学参数 269
7.4.5拉裂缝法向应力的获取 269
7.4.6顶板拉应力反分析 270
7.4.7 P1.1岩柱上拉应力分析 272
7.5凤凰山古洞室群5号洞顶板破坏过程的反演分析 274
7.5.1力学模型 274
7.5.2流变断裂基本方程 275
7.5.3基于正交试验设计的反演分析方法 276
7.5.4流变过程及长期稳定性分析的结果 277
第8章 关于龙游石窟保护问题的若干思考 279
8.1研究目的 279
8.2关于龙游石窟长期保护问题的战略思考 280
8.3抽干洞室积水所造成的问题及原始封存的处理对策 281
8.4洞口（边坡）风化和破坏问题及加固方案 281
8.5洞内渗水问题及解决方法 282
8.6洞室局部破坏及加固方法 284
8.6.1加固原则 285
8.6.2洞室相对危险区的分区方法 286
8.6.3加固思路和加固方法设想 291
8.7围岩风化问题及防风化措施 305
8.8洞口进雨问题和透明防雨顶棚 307
8.9岩柱和边墙的破坏性刻凿及禁止措施 308
8.10入洞者安全保证和最佳旅游路线问题 309
8.11洞室稳定程度和环境变化的预测及监测 309
8.11.1预测洞室稳定程度和环境变化的必要性 309
8.11.2主要监测对象和监测手段 310
8.11.3关于1～5号洞监测的若干建议 314
参考文献 316
后记 325