1 概论 1
1.1 引言 1
1.2 随机结构面国内外研究现状 2
1.2.1 结构面几何特性研究 2
1.2.2 结构面力学特性的研究 7
1.2.3 随机结构面网络模拟研究 8
1.3 软弱结构面国内外研究现状 9
1.3.1 软弱结构面的定义 10
1.3.2 软弱结构面的分类 10
1.3.3 软弱结构面的物理力学性质 11
1.3.4 软弱结构面的强度参数取值 11
1.4 本书的主要研究内容及成果 12
2 岩体结构的形成机理分析 15
2.1 岩体结构的原生建造 15
2.1.1 侵入岩地区岩体结构的原生建造 15
2.1.2 喷出岩地区岩体结构的原生建造 16
2.1.3 沉积岩地区岩体结构的原生建造 19
2.1.4 变质岩软弱岩带的岩相分析 20
2.2 岩体结构的构造改造 21
2.2.1 黄河龙-拉地区岩体结构构造成因分析 22
2.2.2 金沙江溪洛渡地区岩体结构构造成因分析 23
2.2.3 长江三峡工程地下厂房区岩体结构构造成因分析 33
2.3 岩体结构的表生改造 37
2.3.1 河谷应力场特征及其发育的基本规律 38
2.3.2 边坡卸荷带的形成及其分布规律 41
2.3.3 缓倾角结构面表生改造机制分析 52
3 岩体结构面分级及调查 56
3.1 岩体结构面工程地质分级 56
3.1.1 岩体结构面的工程地质分级原则 56
3.1.2 金沙江溪洛渡水电工程坝区岩体结构面的工程地质分级 57
3.1.3 长江三峡水电工程地下厂房区结构面的工程地质分级 59
3.1.4 澜沧江小湾水电工程坝区岩体结构面的工程地质分级 65
3.2 结构面描述体系 67
3.2.1 Ⅰ、Ⅱ级结构面描述体系 67
3.2.2 Ⅲ级结构面（基体裂隙）描述体系 72
3.3 岩体结构面调查方法 74
3.3.1 Ⅰ、Ⅱ级结构面调查 75
3.3.2 Ⅲ级（基体裂隙）结构面调查 77
3.4 结构面调查数据的管理与分析 81
3.4.1 数据管理与分析的通用方法 81
3.4.2 数据管理与分析的专用方法——“ROCKS”简介 83
4 层间结构面分析 86
4.1 概述 86
4.2 层间结构面发育的基本特征 95
4.2.1 层间结构面产状及其变化 95
4.2.2 层间结构面发育的构造模式 95
4.2.3 层间结构面的地貌显现规律 96
4.2.4 层间结构面起伏变化规律 97
4.2.5 层间结构面错动强度的宏观变化规律 97
4.3 各层间结构面特征分析 98
4.3.1 层间结构面C1 98
4.3.2 层间结构面C2 100
4.3.3 层间结构面C3 100
4.3.4 层间结构面C4 103
4.3.5 层间结构面C5 103
4.3.6 层间结构面C6 106
4.3.7 层间结构面C7 108
4.3.8 层间结构面C8 108
4.3.9 层间结构面C9 111
4.3.10 层间结构面C10 112
4.3.11 层间结构面C11 113
4.4 层内结构面分类及性状总结 113
5 层内结构面分析 117
5.1 概述 117
5.2 层内结构面的发育模式 117
5.3 层内结构面发育的基本规律 119
5.4 层内结构面综合分类 144
5.4.1 分类体系 144
5.4.2 各类层内结构面特征简述 146
5.4.3 坝区层内结构面总体发育统计分析 148
5.5 坝区可能构成控制性底滑面的层内结构面提取 151
5.5.1 坝区重要层内结构面的提取 151
5.5.2 坝肩抗力体及拱间槽部位可能成为控制性底滑面的层内结构面提取 167
5.6 坝区与层间、层内结构面有关的工程地质问题 169
5.6.1 变形稳定性 169
5.6.2 渗透变形和渗漏问题 169
5.6.3 坝肩岩体抗滑稳定性 170
6 基体结构面的分析方法 173
6.1 概述 173
6.2 岩体结构的统计模型 174
6.2.1 统计模型的基本原理 174
6.2.2 岩体结构特征的统计分析 176
6.3 岩体结构的概率模型 180
6.3.1 迹长估计 180
6.3.2 基于测网的平均迹长估计 182
6.3.3 节理直径分布及其大小估计 184
6.3.4 结构面的连通率估计 187
6.4 岩体结构的网络模拟 192
6.4.1 结构面网络模拟的基本原理 192
6.4.2 二维结构面网络模拟 193
6.4.3 三维结构面网络模拟 197
6.5 岩体结构的分形描述 205
6.5.1 节理岩体分维计算及其影响因素 205
6.5.2 结构面几何参数的分维 206
7 基体结构面调查与描述的普遍测网法 209
7.1 概述 209
7.2 基体裂隙的普遍测网法研究 210
7.2.1 普遍测网法的现场调查 210
7.2.2 普遍测网法的数据管理及数据处理技术 214
7.2.3 数据处理结果总览 219
7.2.4 基体裂隙参数分析 234
8 作为高拱坝侧裂面的基体结构面调查与分析 252
8.1 工程勘探布置概况 252
8.2 坝肩侧裂面普遍调查 255
8.2.1 侧裂面普遍调查方法 255
8.2.2 坝肩侧裂面优势方位分析 255
8.3 侧裂面专题调查 258
8.4 侧裂面全迹长调查 259
8.5 侧裂面调查成果的二维可视化 260
8.5.1 基本原理 260
8.5.2 构图方法 261
8.5.3 可视化成图过程 262
8.5.4 侧裂面可视化图 263
8.6 侧裂面基本地质特征及密度分区 268
8.7 侧裂面发育的空间特征 284
8.7.1 侧裂面发育的分层特征 284
8.7.2 侧裂面发育的部位特征 285
8.8 侧裂面发育状况分区 286
8.8.1 概述 286
8.8.2 侧裂面高程密度分区的方法 286
8.8.3 侧裂面高程密度分区结果分析 290
9 基体结构面迹长研究 291
9.1 基体结构面迹长研究 291
9.1.1 基体结构面全迹长调查 291
9.1.2 结构面迹长概率模型 295
9.1.3 广义H-H迹长估计模型的推广算法及H-H2迹长估计公式 295
9.1.4 迹长估计模型的适用性分析 297
9.2 基体结构面迹长综合取值及其成果分析 298
9.2.1 基体结构面迹长估计的综合取值 298
9.2.2 迹长估计方法的可靠性检验 301
9.2.3 迹长估计成果分析 302
10 基体结构面二维连通率研究 306
10.1 基体结构面二维连通率概率模型 306
10.2 坝肩抗力体基体结构面连通率概率模型估计 310
10.3 基体结构面连通率的二维网络计算 314
10.3.1 2-D结构面网络模拟方法 314
10.3.2 二维结构面网络模拟过程 315
10.4 基于2-D结构面网络模拟的连通率计算 317
10.5 基体结构面Monte-Carlo网络模拟及其连通率计算 317
11 基体结构面三维连通率研究 322
11.1 概述 322
11.2 岩体结构面三维网络模拟 323
11.2.1 左岸坝肩抗力体基体结构面主要特征 324
11.2.2 右岸坝肩抗力体基体结构面主要特征 326
11.3 岩体结构面三维网络数值模型的检验 329
11.4 坝肩抗力体基体结构面三维连通率 331
11.4.1 坝肩抗力体小模型基体结构面三维连通率 333
11.4.2 坝肩抗力体大模型基体结构面三维连通率 341
11.5 坝肩抗力体基体结构面三维连通率综合分析 351
11.5.1 坝肩抗力体基体结构面三维连通率概率分布特征 351
11.5.2 坝肩抗力体基体结构面三维连通率综合取值 357
11.6 考虑节理为薄椭圆盘时基体结构面的三维连通率计算 361
11.7 小结 364
12 复杂岩体结构信息系统和三维可视化模型 366
12.1 概述 366
12.2 系统的一般特征 366
12.2.1 软件开发平台 366
12.2.2 软件的基本结构 366
12.3 岩体结构信息管理系统 367
12.3.1 数据库表的建造 368
12.3.2 数据库管理模块的建造 371
12.4 Ⅰ、Ⅱ级结构面的三维可视化模型及其构图系统 374
12.4.1 可视化地质模型构图系统类结构 374
12.4.2 二维可视化地质模型构图技术 375
12.4.3 三维可视化地质模型构图 379
12.5 基体结构面可视化研究 384
12.5.1 基体结构面的二维显示 384
12.5.2 结构面三维图形显示 385
12.5.3 空间复杂块体的搜索与显示 389
参考文献 394