裂隙巖體隧道穩(wěn)定性分析方法與工程應用

第1章 緒論

1.1 研究背景與意義

1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.2.1 裂隙巖體結(jié)構(gòu)信息提取與解譯

1.2.2 隧道整體圍巖穩(wěn)定可靠性分析

1.2.3 隧道局部塊體穩(wěn)定可靠性分析

1.2.4 隧道工程智能反饋與系統(tǒng)評估

1.3 當前存在問題

1.4 研究內(nèi)容

第2章 隧道裂隙巖體圖像采集與結(jié)構(gòu)信息多元解譯

2.1 隧道內(nèi)巖體圖像設備采集模式優(yōu)選

2.1.1 隧道內(nèi)施工環(huán)境參數(shù)量測

2.1.2 隧道內(nèi)圖像采集模式優(yōu)選

2.2 裂隙巖體圖像處理與常規(guī)識別方法

2.2.1 裂隙巖體圖像去霧增強處理

2.2.2 常規(guī)特征提取算法比對分析

2.3 裂隙巖體結(jié)構(gòu)信息多元解譯算法

2.3.1 線性成組提取

2.3.2 磁性追蹤提取

2.3.3 形態(tài)學邊緣檢測

2.4 集成化系統(tǒng)平臺開發(fā)

2.4.1 系統(tǒng)功能簡介

2.4.2 平臺操作說明

2.5 巖體結(jié)構(gòu)信息統(tǒng)計與校驗

2.5.1 巖體結(jié)構(gòu)信息統(tǒng)計

2.5.2 巖體結(jié)構(gòu)信息校驗

2.6 本章小結(jié)

第3章 巖體質(zhì)量不確定性分析與圍巖等級魯棒評定

3.1 引言

3.2 圍巖亞級分級的可靠度分析

3.2.1 圍巖分級可靠度理念

3.2.2 可靠概率計算模型

3.2.3 工程應用

3.3 基于多參數(shù)表征的圍巖等級GPC模型

3.3.1 圍巖等級高斯過程分類模型

3.3.2 巖體結(jié)構(gòu)信息多參數(shù)表征

3.3.3 實例驗證

3.4 本章小結(jié)

第4章 考慮隨機節(jié)理仿真模擬的圍巖非連續(xù)變形分析

4.1 引言

4.2 基于雙目立體攝影的節(jié)理信息仿真提取

4.2.1 節(jié)理信息仿真提取

4.2.2 圍巖等級可靠評定

4.3 基于節(jié)理網(wǎng)絡仿真模型的圍巖非連續(xù)變形分析

4.3.1 DDARF節(jié)理試件裂隙擴展試驗

4.3.2 DDARF節(jié)理網(wǎng)絡仿真模型構(gòu)建

4.3.3 工程應用Ⅰ-單洞

4.3.4 工程應用Ⅱ-雙洞

4.4 本章小結(jié)

第5章 局部關鍵塊體穩(wěn)定可靠性分析與支護優(yōu)化

5.1 引言

5.2 無支護條件下塊體可靠概率計算

5.2.1 關鍵塊體幾何生成概率

5.2.2 關鍵塊體滑動力學模型

5.2.3 實例驗證與結(jié)果分析

5.2.4 可動塊體總體分布形態(tài)

5.3 支護條件下塊體可靠性GPR-MCS響應模型

5.3.1 高斯過程回歸理論

5.3.2 塊體可靠概率GPR模型

5.3.3 樣本空間數(shù)據(jù)獲取與設計

5.3.4 工程應用與支護優(yōu)化

5.4 基于Info-Gap理論的關鍵塊體魯棒性支護設計

5.4.1 Information Gap理論

5.4.2 關鍵塊體穩(wěn)定魯棒性評價模型

5.4.3 關鍵塊體穩(wěn)定魯棒可靠度指標

5.4.4 實例驗證與主動防控

5.5 本章小結(jié)

第6章 隧道圍巖變形響應預測與動態(tài)變更許可機制

6.1 引言

6.2 數(shù)據(jù)挖掘模型及指標確定

6.2.1 圍巖變形GPR響應模型

6.2.2 評定指標與標準選定

6.3 隧道施工變更許可機制

6.3.1 隧道施工過程變更概述

6.3.2 動態(tài)變更許可機制構(gòu)建

6.3.3 工程應用

6.3.4 區(qū)段圍巖可靠性評估

6.4 本章小結(jié)

第7章 結(jié)語展望

參考文獻2100433B

隨著“西部大開發(fā)”及“一帶一路”倡議的實施，我國交通基礎設施建設迎來了巨大機遇與挑戰(zhàn)。其中，在裂隙巖體地下工程修建領域，大體量塌方、漸進式圍巖失穩(wěn)、巨石垮落等地質(zhì)災害時有發(fā)生。為此，本書緊緊抓住巖體結(jié)構(gòu)不確定性這一根本屬性，基于傳統(tǒng)巖石力學、圖形形態(tài)學、不確定性理論、數(shù)據(jù)挖掘以及系統(tǒng)控制理論等交叉學科，從不同角度耦合多種分析方法與手段，分別從裂隙巖體結(jié)構(gòu)信息獲取與多元解譯、巖體質(zhì)量不確定性分析與圍巖等級魯棒評定、考慮隨機節(jié)理仿真模擬的圍巖非連續(xù)變形分析、局部關鍵塊體可靠性分析與支護優(yōu)化、隧道圍巖變形響應預測及動態(tài)變更許可機制5方面，全面地對裂隙巖體中隧道圍巖穩(wěn)定可靠性進行了系統(tǒng)分析與穩(wěn)健評估。

《巖石力學與工程研究著作叢書：裂隙巖體地下工程穩(wěn)定性分析理論與工程應用》結(jié)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(xiàn)場試驗、現(xiàn)場監(jiān)測、數(shù)值仿真與反饋分析等方法對裂隙巖體力學特性、本構(gòu)模型、反演方法及錨固可靠性等方面進行論述，研究工程巖體宏觀力學與滲透參數(shù)的取值方法、復雜本構(gòu)模型以及多場耦合參數(shù)的有限元反演、流變巖體錨固機理及地下工程的支護可靠度；介紹了巖土介質(zhì)在復雜溫度-滲流-應力耦合條件下的試驗技術及儀器設備?！读严稁r體地下工程穩(wěn)定性分析理論與工程應用》還介紹了研究成果在國內(nèi)重大水利水電、交通、礦山等地下工程中的應用。

《巖石力學與工程研究著作叢書：裂隙巖體地下工程穩(wěn)定性分析理論與工程應用》理論分析與工程應用緊密結(jié)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?！读严稁r體地下工程穩(wěn)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(yè)的科技人員和相關專業(yè)的高等院校師生參考。

《巖石力學與工程研究著作叢書》序

《巖石力學與工程研究著作叢書》編者的話

前言

第一章 緒論

第二章 工程巖體裂隙擴展機理研究

第三章 工程巖體宏觀力學特性及其參數(shù)取值研究

第四章 工程巖體宏觀滲透參數(shù)取值研究

第五章 裂隙巖體損傷斷裂機理及其強度特性

第六章 裂隙巖體滲流應力耦合特性的研究

第七章 巖體非線性流變特性試驗和理論研究

第八章 地下工程圍巖力學參數(shù)反演分析理論

第九章 地下工程錨固時效性及可靠性研究

第十章 地下工程穩(wěn)定性分析理論在大型工程中的應用

《地下工程智能反饋分析方法與應用》介紹了地下工程問題智能評估、地下工程時間序列預測與控制、地下工程參數(shù)的智能識別和施工方案智能優(yōu)化以及地下工程反饋分析集成智能系統(tǒng)等前沿的地下工程智能反饋分析方法，并介紹這些方法在水電地下廠房及交通隧道等工程建設中的應用?！兜叵鹿こ讨悄芊答伔治龇椒ㄅc應用》可供巖土工程、結(jié)構(gòu)工程、水利工程、交通工程和采礦工程等專業(yè)的高校教師、科研人員與工程技術人員閱讀參考，也可作為相關專業(yè)本科生和研究生的參考書。