岩體力學特性尺寸效應與工程實踐

第1章 緒論 1
1.1 概述 1
1.2 研究現狀 2
1.2.1 岩體力學參數的結構效應和尺寸效應 2
1.2.2 岩體結構面研究成果綜述 5
1.2.3 層狀岩體研究成果綜述 16
1.3 本書主要內容 21
1.3.1 主要研究內容 21
1.3.2 代表性工程概況 22

第2章 岩體力學特性尺寸效應 25
2.1 概述 25
2.1.1 岩體結構 25
2.1.2 岩體尺寸效應 28
2.1.3 岩體表徵單元體REV 31
2.2 工程岩體尺寸效應問題 32
2.2.1 裂隙網路導致的岩體尺寸效應問題 32
2.2.2 硬質條帶導致的層狀岩體尺寸效應問題 32
2.2.3 長大結構面尺寸效應問題 37
2.3 岩體力學特性尺寸效應研究方法 38

第3章 岩體結構面分佈特徵採集技術 40
3.1 數位近景攝影測量技術 40
3.1.1 基本原理 40
3.1.2 拍攝準備工作 43
3.1.3 成果解譯 48
3.2 岩體結構面分佈特徵採集工程實例 50
3.2.1 楊房溝水電站花崗岩結構面現場採集 50
3.2.2 丹巴壩址石英脈展布特徵現場採集 59
3.2.3 白鶴灘層間錯動帶起伏特徵現場採集 64
3.3 結構面精細分佈描述與統計分析 70
3.3.1 石英脈分佈特徵統計 70
3.3.2 層間錯動帶起伏度測量與JRC 統計 74

第4章 岩體三維結構面網路類比技術 77
4.1 岩體三維結構面網路生成理論 77
4.1.1 岩體結構均質區劃分 77
4.1.2 結構面中心點密度 78
4.1.3 結構面產狀 80
4.1.4 結構面平均跡長 81
4.1.5 結構面直（半）徑 84
4.2 三維結構面網路重構與檢驗 85
4.2.1 結構面網路重構流程 85
4.2.2 隨機變數抽樣 86
4.2.3 結構面重構模型檢驗 88
4.3 楊房溝水電站壩址區岩體三維結構面網路重構與檢驗 89
4.3.1 岩體均質區劃分與地質資料整理 89
4.3.2 優勢結構面分組與結構面網路參數 91
4.3.3 壩址區域三維結構面網路重構與檢驗 96

第5章 基於離散元的SRM 技術 103
5.1 有限尺寸岩體節理網路抽樣原則 103
5.1.1 相同中心點、不同尺寸 104
5.1.2 相同尺寸、不同中心點 105
5.2 基於三維離散元（3DEC）和非貫通圓盤節理的SRM 技術 106
5.2.1 SRM 技術原理 107
5.2.2 非貫通圓盤節理離散元模型的建立 107
5.2.3 基於離散元的SRM 技術的驗證 110
5.2.4 三維離散元數值模擬力學試驗 116
5.2.5 結構面網路表徵參數的影響 120
5.3 基於PFC方法的合成岩體技術 127
5.3.1 PFC方法簡介 127
5.3.2 石英雲母片岩數值模擬 129
5.3.3 層間錯動帶數值模擬 134

第6章 岩體力學參數尺寸效應數值試驗 147
6.1 楊房溝水電站花崗岩尺寸效應數值試驗 147
6.1.1 結構參數效應 147
6.1.2 力學參數尺寸效應 149
6.1.3 確定REV 尺寸 153
6.2 含石英脈的石英雲母片尺寸效應數值試驗 154
6.2.1 石英雲母片岩尺寸效應分析 154
6.2.2 石英脈對各向異性尺寸效應分析 160
6.3 層間錯動帶尺寸效應數值試驗 165
6.3.1 層間錯動帶尺寸效應分析 165
6.3.2 尺寸效應結果驗證 169
6.4 岩體力學參數尺寸效應確定標準工作流程 176
6.4.1 裂隙岩體力學參數尺寸效應確定標準工作流程 176
6.4.2 含硬質條帶層狀岩體力學參數尺寸效應確定標準工作流程 178
6.4.3 長大軟弱結構面強度參數尺寸效應確定標準化工作流程 178

第7章 岩體力學特性尺寸效應工程應用 180
7.1 楊房溝水電站左岸邊坡穩定性分析 180
7.2 丹巴水電站調壓室佈置方案比選 183
7.2.1 概述 183
7.2.2 地應力場與岩體力學參數 184
7.2.3 不考慮尺寸效應的分析結果 186
7.2.4 考慮尺寸效應的分析結果 198
7.2.5 綜合分析 223
7.3 白鶴灘水電站層間錯動帶工程影響分析 225
7.3.1 概述 225
7.3.2 右岸尾水管檢修閘門室岩梁方案 225
7.3.3 岩壁吊車梁穩定性分析 227
7.3.4 岩梁澆築時機分析 243
參考文獻 254