裂隙岩體地下工程穩定性分析理論與工程應用（簡體書）

《岩石力學與工程研究著作叢書：裂隙岩體地下工程穩定性分析理論與工程應用》結合我國水利水電、交通、礦山等地下工程建設中基礎理論與工程技術的難點，用實驗室試驗、現場試驗、現場監測、數值仿真與反饋分析等方法對裂隙岩體力學特性、本構模型、反演方法及錨固可靠性等方面進行論述，研究工程岩體宏觀力學與滲透參數的取值方法、複雜本構模型以及多場耦合參數的有限元反演、流變岩體錨固機理及地下工程的支護可靠度；介紹了岩土介質在複雜溫度-滲流-應力耦合條件下的試驗技術及儀器設備。《裂隙岩體地下工程穩定性分析理論與工程應用》還介紹了研究成果在國內重大水利水電、交通、礦山等地下工程中的應用。 《岩石力學與工程研究著作叢書：裂隙岩體地下工程穩定性分析理論與工程應用》理論分析與工程應用緊密結合，所提出的理論研究成果在工程中得到了應用和驗證，具有廣泛的工程應用價值。《裂隙岩體地下工程穩定性分析理論與工程應用》研究領域為岩土及地下工程，可供水利、礦山、土木、交通等專業的科技人員和相關專業的高等院校師生參考。．

《巖石力學與工程研究著作叢書:裂隙巖體地下工程穩定性分析理論與工程應用》理論分析與工程應用緊密結合，所提出的理論研究成果在工程中得到了應用和驗證，具有廣泛的工程應用價值。《巖石力學與工程研究著作叢書:裂隙巖體地下工程穩定性分析理論與工程應用》研究領域為巖土及地下工程，可供水利、礦山、土木、交通等專業的科技人員和相關專業的高等院校生參考。

《岩石力學與工程研究著作叢書》序《岩石力學與工程研究著作叢書》編者的話前言第一章 緒論1.1 裂隙岩體地下工程穩定性分析研究現狀1.2 研究內容與研究方法參考文獻第二章 工程岩體裂隙擴展機理研究2.1 引言2.2 非飽和岩石微裂隙擴展機制研究2.3 三維預製裂紋岩石擴展機理研究2.4 雁形裂紋擴展的斷裂機制與模型試驗2.5 裂隙岩體岩橋擴展機制研究2.6 裂紋動態擴展有限元模擬方法2.7 本章小結參考文獻第三章 工程岩體宏觀力學特性及其參數取值研究3.1 引言3.2 岩石三軸試驗與力學模型研究3.3 結構面剪切試驗與力學模型研究3.4 各向異性彈性體的柔度張量形式及求解3.5 工程岩體宏觀力學參數的研究方法3.6 岩體變形模量的尺寸效應和各向異性研究3.7 岩體抗壓強度尺寸效應和各向異性的研究3.8 岩體力學強度參數研究3.9 本章小結參考文獻第四章 工程岩體宏觀滲透參數取值研究4.1 引言4.2 低滲透介質溫度-應力-滲流耦合試驗儀簡介4.3 岩石滲透率的計算方法4.4 結構面滲透率的計算方法4.5 低滲透岩石滲透試驗結果4.6 岩石結構面氣體滲透試驗結果4.7 各向異性連續介質的滲透係數張量形式及求解4.8 岩體滲透特性尺寸效應及各向異性的研究方法4.9 岩體滲透特性尺寸效應及各向異性的研究4.10 本章小結參考文獻第五章 裂隙岩體損傷斷裂機理及其強度特性5.1 引言5.2 多裂隙岩體相互作用機理研究5.3 岩體裂隙蠕變斷裂機制及其損傷演化方程研究5.4 斷續節理岩體強度特性研究5.5 本章小結參考文獻第六章 裂隙岩體滲流應力耦合特性的研究6.1 引言6.2 裂隙岩體損傷滲流應力耦合力學特性研究6.3 軟岩與水相互作用機理研究6.4 多孔介質滲流應力耦合理論研究6.5 軟岩滲流-損傷耦合模型的研究6.6 泥岩微裂隙損傷自癒合模型研究6.7 本章小結參考文獻第七章 岩體非線性流變特性試驗和理論研究7.1 引言7.2 軟岩應力-滲流耦合試驗儀研製7.3 軟岩現場三軸流變試驗7.4 軟岩滲流應力耦合流變力學模型研究7.5 裂隙岩體黏彈塑性損傷耦合率本構方程7.6 岩石能量耗散蠕變損傷模型7.7 經驗冪函數非線性蠕變損傷模型7.8 本章小結參考文獻第八章 地下工程圍岩力學參數反演分析理論8.1 引言8.2 基於側壓力係數的三維初始地應力場反演理論8.3 地下工程圍岩力學參數反演理論8.4 岩土介質彈塑性損傷本構模型參數反演分析8.5 基於損傷滲流耦合模型的工程岩體參數反演分析研究8.6 本章小結參考文獻第九章 地下工程錨固時效性及可靠性研究9.1 引言9.2 錨固微元體受力特徵研究9.3 黏彈塑性圍岩體錨固體力學分佈特性9.4 流變岩體錨固界面試驗研究9.5 錨固界面的接觸力學特性研究9.6 錨固界面流變本構模型的建立9.7 接觸本構模型的數值仿真9.8 地下工程錨固可靠性研究9.9 本章小結參考文獻第十章 地下工程穩定性分析理論在大型工程中的應用10.1 錦屏二級水電站引水隧洞宏觀力學參數研究10.2 淮南劉莊煤礦深埋軟岩巷道支護設計優化及穩定性研究10.3 裂隙岩體蠕變損傷力學模型在龍灘急傾斜地下廠房中的應用10.4 廈門翔安海底隧道應力滲流耦合反演及長期穩定性研究10.5 大崗山地下廠房地應力反演及錨固時效性、可靠性研究參考文獻．

按照研究手段來劃分，可以分為兩個研究階段：第一個階段可以概括為反分析純數值研究階段，這一階段的特點是研究方法以純粹的數值方法為主，如有限元法、圖譜法或有限元結合優化方法等，這一階段跨度為1970年初至1990年；第二個階段，從1990年開始，其中以智能方法、系統論、信息論、新型優化方法與巖石力學相結合的反分析研究最為突出。楊志法于1981年提出了平面問題的有限圖譜法，求解了彈性模量和初始地應力；馮紫良等提出一種基于力法位移反分析的有限元方法，該方法可用于平面問題、空間問題，線性、非線性彈性問題均布構造應力反演；吳凱華朝將混合罰函數和邊界元相結合，編制了適用于彈性均質的初始地應力和巖性參數反分析程序；王芝銀針對位移反分析方法中存在的空間效應、測前位移損失等問題，提出了位移增量反求初始應力增量的反分析方法；呂愛鐘對位移反分析的靈敏度進行了分析；林韻梅、馮夏庭、鄭穎人、高瑋等對智能思維、方法在巖石力學中的應用進行了一系列的分析研究，包括神經網絡、不確定推理方法、遺傳算法、進化算法、蟻群算法、仿生算法、集成智能系統、專家系統等，智能巖石力學在這一期間取得了豐碩的成果，智能反演方法也得到空前的發展。
20多年來，提出多種地應力場反演方法，目前，初始地應力場的反演分析主要分為以下4種方法：回歸分析方法、邊界荷載調整法、地應力函數的分析方法和壓力系數法。回歸分析方法是目前常用的反演方法，該方法假定構造應力服從某種分布，并給定相應參數，通過某些測點的應力測量值，對應力場進行回歸，從而可以確定地應力場的整體分布，回歸方法最早是由天津大學郭懷志教授提出的。白世偉等提出了邊界荷載法。邊界荷載法考慮在計算邊界上施加某種規律的荷載或位移，然后利用有限元法求解計算域內的應力場，通過不斷地調整邊界上的荷載或位移，使試算所求應力值在相應測點與實際測量值達到較好地吻合，但邊界調整對解的唯一性沒有理論依據，解的收斂性難以判斷。肖明提出采用應力函數進行趨勢分析巖體初始應力場的方法。該方法是在計算域內似定一個統一應力函數，使計算應力值與已知實測值相吻合，但是該方法難反映工程區域初始地應力場的非線性。賈善坡等建立了基于側壓力系數的三維地應力反演模型，提出Nelder-Mead法與有限元聯合反演法，將有限元程序作為一個單獨模塊嵌入Nelder—Mead算法程序中，對建立的地質概化模型進行計算，以實測點地應力值與計算應力值建立精確罰函數誤差模型，進行反演分析。此外，采用位移反分析法也能反演出初始地應力場，主要是根據變形觀測或工程施工開挖中的位移監測，反演研究區域的應力場。