目录 1
序一 1
序二 1
前言 1
绪论 1
一、隧道工程支护设计与信息技术 1
二、中国多数隧道工程适用的信息化设计方法 3
三、本书内容、特点与必要的说明 7
第一章 从总体上认识隧道支护设计技术问题 14
第一节 从隧道信息技术看新奥法 15
一、隧道工程安全与经济的依据——围岩变形量测 17
二、围岩变形量测中信息技术的特点 18
第二节 国内外隧道支护设计技术现状举要 22
第三节 隧道工程的经济技术条件——两个对比表 25
第四节 隧道工程技术的基本特点 29
一、单因素分析 30
二、多因素耦合分析 36
三、岩石地下工程问题 39
第五节 隧道围岩稳定性分析预测的对象——隧道围岩-支护系统属于开放的复杂巨系统范畴 41
第六节 典型类比分析法研究的立足点——现行设计方法取长补短初步综合 46
第二章 典型类比分析法——综合集成法的一种初级应用形式 48
第一节 以本质分类及其深化为基础的因果类比 49
一、本质分类及其深化 49
二、因果类比与一个经验性假设 54
第二节 原位测试反馈修正的半经验半理论分析方法 57
一、出路在于对问题整体上的理解 58
二、原位测试资料反馈修正的一种半经验半理论方法 60
第三节 理论、经验、量测结合，定性定量结合的典型方法 62
一、典型方法在现代科学研究中应用实例 62
二、各类围岩典型地质条件的经验性假设 64
三、典型类比分析法中典型方法的特点 68
四、典型方法的重要性与局限性 69
第四节 典型类比分析法的初步综合集成性质 75
一、典型类比分析法概念 75
二、典型类比分析法与综合集成法对比 77
第一节 研究缘起与思路方法初步形成 81
一、典型类比分析法研究缘起 81
第三章 典型类比分析法应用技术基础 81
二、典型类比分析法思路方法的初步形成 86
第二节 BMP84程序研制 91
一、总体设计 91
二、剪切破坏理论的应用与扩展 93
三、典型工程原位测试资料的反馈和综合性修正 116
四、近似的强度判据与无拉裂极限值 118
五、程序框图 124
第三节 BMP84程序工程验证 124
一、工程应用验证 126
二、隧道洞周相对位移统计分析 144
第四节 典型类比分析法在隧道工程设计中的地位和作用 149
一、技术性能 154
第五节 BMP84程序使用步骤与技术说明 154
二、使用步骤与要点 155
三、初始地应力侧压系数估计方法 156
四、位移反分析 157
五、局限性 157
第四章 隧道位移反分析人工智能化研究 159
第一节 典型类比分析法隧道位移反分析技术原理 160
一、计算模型——与典型工程围岩“位移等效”的综合弹性体模型 161
二、可辨识参数——初始地应力侧压系数与等效弹性模量 162
三、优化方法——分组双值反分析及其优化 165
四、时空效应——以现行规范为准，不反推测前变形值 167
第二节 隧道位移反分析人工智能化研究 169
一、建模方法和知识表达方式 170
二、隧道位移反分析智能化程序建模 173
第三节 BMP90程序研制主要技术问题 177
一、控制策略问题 177
二、刚体位移修正 178
三、各类围岩综合性修正系数K。的调整 180
四、分析值收敛于实测值的判据和精度 182
五、用户环境的开发 183
第四节 BMP90程序工程验证 186
一、工程实测资料验证 186
二、工程验证 190
二、三点规律性的认识 209
一、BMP90程序主要技术性能 209
第五节 BMP90程序应用说明 209
三、局限性 210
第五章 隧道位移反分析置信概率区间估计 211
第一节 地下工程围岩-支护系统可靠度研究初步探讨 211
一、借鉴地面建筑结构可靠度设计应用经验 212
二、地下工程围岩-支护系统可靠度研究的一些基本特点 213
第二节 位移值时间序列分析推断 216
一、时间序列分析简述 217
二、PTSA程序的特点和使用说明 221
第三节 隧道位移反分析置信概率区间研究 225
一、误差源简述 225
二、响应面法基本原理 228
三、BMP92程序的输入和输出 230
四、算例 231
五、工程应用实例 232
第六章 洞群围岩变形特性及破坏形态的概略分析预测 235
第一节 BMP98程序研制的部分技术问题 236
一、扩充边界单元总数限额 236
二、锚喷支护抗力在洞周边的分配 236
三、围岩内网格划分 237
四、浅埋洞群锚喷支护抗力的微调 238
五、洞群刚体位移修正 239
六、非水平地应力场 241
一、模型试验资料 244
第二节 模型试验资料验证之一——某水电站地下厂房模型试验验证 244
二、有限元分析资料对比 247
三、BMP98程序分析结果与验证 248
四、洞群分期开挖模型试验资料验证 253
第三节 模型试验资料验证之二——二滩水电站地下厂房模型试验验证 257
一、概况 257
二、模型试验与BMP98程序分析对比验证 258
第七章 围岩稳定性的变形速率比值判别法 264
第一节 现行围岩稳定性判据与有关问题 265
一、现行围岩稳定性判据举例 265
二、解决问题可供参考的认识 267
一、研究思路与方法 268
第二节 围岩变形速率比值判别法 268
二、已知条件 272
三、围岩稳定性的变形速率比值判别法 272
四、围岩变形速率比值判据与围岩变形加速度关系的数学描述 276
第三节 工程验证 277
一、各级稳定状态的工程实测资料验证 277
二、富尔江引水隧洞监控量测验证 281
三、隧道工程塌方实测资料反证 282
第八章 提供同类围岩典型地质环境的隧道工程资料 287
第一节 新奥法典型隧道工程资料之一——20号工程原位测试资料摘要 287
一、工程地质概况 287
二、粘土岩的岩体力学特性 290
三、代表性量测断面资料 296
四、围岩变形测试资料摘要 298
第二节 新奥法典型隧道工程资料之二 306
一、下坑铁路隧道 306
二、鲁布革水电站原位模型试验洞 311
第九章 国内外主要围岩分类换算原则和方法 312
第一节 围岩分类换算的提出和基础 312
一、分类换算的提出 312
二、分类换算的基础 313
第二节 围岩分类换算原则和方法 316
一、分类换算原则 316
二、分类换算方法 316
三、国内外主要围岩分类换算对照表 317
第三节 工程实例 318
一、二滩水电站枢纽区等工程实测资料验证 318
二、小浪底水利枢纽工程验证 319
第四节 使用说明 322
第十章 从不同学科的角度看隧道围岩稳定分析问题 324
第一节 从系统科学角度看岩石力学隧道围岩稳定性分析 325
一、建立数学模型的合理方法 326
二、数据输入的合理方式 331
三、输出结果的合理使用要求 334
第二节 从工程地质力学角度看隧道围岩稳定分析 337
一、围岩分类应用概述与分类有序论证 338
二、岩体结构是围岩分类的首要因素 344
三、隧道各类围岩稳定分析的半经验半理论模型 349
四、隧道工程设计中不连续介质与连续介质力学的对立统一 356
第三节 从数学方法的角度看隧道围岩稳定分析 362
一、典型类比分析法的初步数学描述 364
二、偏爱数学方法与重视工程实绩 369
第四节 从人工智能的角度看隧道围岩稳定分析预测 374
一、隧道围岩稳定问题与人工智能有关的专业特点 375
二、从人工智能不同层次与角度对典型类比分析法的认识 376
第五节 从军事科学的角度看隧道围岩稳定分析预测 392
一、必要的侦察和敌我情况及其关系的周密思考 393
二、调动一切积极因素 396
三、知其大略，知其要点 397
四、在物质条件许可的范围内争取战争的胜利 399
五、“断其一指”与典型工程 400
六、增加自己所特有的东西 401
第六节 从形象思维的角度看隧道围岩稳定分析预测 403
一、隧道围岩稳定分析从来不是单纯逻辑推理 404
二、形象思维在隧道围岩稳定分析中的应用 405
三、工程技术研究中形象思维应用形式刍议 414
第十一章 典型类比分析法的传统文化探源与中西文化互补 419
第一节 中国应当对于人类有较大的贡献 420
一、中国古代科学技术领先世界千年 421
二、中国人当前尤其不可妄自菲薄 427
第二节 有关古代典籍一瞥 432
一、中国古代哲学经典著作——《周易）的整体观与象数思维模式 433
二、中国古代数学经典著作——《九章算术》的经世致用思想与算法化 441
第三节 中西文化如鸟之双翼缺一不可 443
一、对中国传统文化的否定之否定 443
二、中西文化如车之两轮鸟之双翼缺一不可 445
三、对传统文化的一些认识问题 447
四、不应褒扬过分的一个实例——微积分的发明 449
第四节 典型类比分析法传统文化影响探源 450
一、“取象、比类、运数”与“典型、类比、分析” 451
二、自强不息，开放兼容 454
三、经世致用 455
第五节 大成智慧学指导下本书思想方法小结 457
一、BMP90源程序 461
附录一 BMP90（隧道位移反分析智能化）程序 461
二、考题 496
附录二 BMP90（隧道位移反分析智能化）程序使用说明 504
一、BMP90程序技术性能 504
二、输入数据与输出结果 504
三、位移反分析难题人工干预要点 512
四、例题 513
五、工程实例输入数据 518
附录三 现有典型类比分析法BMP程序的单位名录 527
参考文献 531
英文提要 542
后记 547