巖體結構面三維網絡模擬理論與工程應用

內容概要

本書主要介紹巖體結構面三維網絡模擬的原理、方法及工程應用。全書共分8章。主要內容包括結構面的成因、地質特征和幾何描述；結構面發(fā)育的隨機性特征；結構面采樣和概率模型構建方法；結構面三維網絡模擬的原理、步驟和方法；結構面三維網絡模擬在評價巖體工程性質、搜索洞室可動塊體、確定巖質邊坡破壞面等方面的應用。    本書可供土木工程、地質工程、巖體力學等學科專業(yè)的工程技術人員及高等院校相關專業(yè)的師生參考。

書籍目錄

前言第1章　緒論  §1.1　巖體結構面網絡模擬的研究意義  §1.2　研究現狀與存在的問題    1.2.1　研究現狀與成果    1.2.2　存在的主要問題  §1.3　本書主要內容第2章　結構面與巖體結構  §2.1　結構面類型    2.1.1　結構面的地質成因類型    2.1.2　結構面力學成因類型  §2.2　結構面分布規(guī)律    2.2.1　結構面分布的等距性    2.2.2　結構面分布的韻律性  §2.3　結構面幾何特征    2.3.1　結構面形狀    2.3.2　結構面產狀    2.3.3　結構面連續(xù)性    2.3.4　結構面跡線和跡長    2.3.5　結構面間距和密度    2.3.6　結構面規(guī)模    2.3.7　結構面壁面形態(tài)    2.3.8　結構面張開度    2.3.9　結構面的充填膠結  §2.4　巖體的結構特征    2.4.1　結構體特征    2.4.2　巖體結構類型第3章　結構面采樣及其概率模型  §3.1　結構面采樣    3.1.1　測線法　　3.1.2　統計窗法　　　　3.1.3　樣本數量和最佳測線長度  §3.2　結構面分組　　3.2.1　結構面分組原則　　3.2.2　結構面分組方法　　3.2.3　結構面分組實例  §3.3　結構面發(fā)育的隨機性及概率分布　　3.3.1　常用的概率分布　　3.3.2　結構面產狀的概率分布　　3.3.3　結構面規(guī)模的概率分布　　3.3.4　結構面間距和密度的概率分布　　3.3.5　結構面張開度的概率分布  §3.4　結構面概率模型建立方法　　3.4.1　概率分布形式的確定方法　　3.4.2　數字特征值的確定方法　　3.4.3　實例第4章　結構面三維網絡模擬原理與方法第5章　巖體工程性質評價第6章　巖體國坡潛在破壞面確定與穩(wěn)定性評價第7章　地下洞室圍巖可動塊體搜索與穩(wěn)定性評價第8章　工程應用實例參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第2章　結構面與巖體結構：　　與孔隙介質不同，巖體中發(fā)育有結構面。正是由于結構面的存在才使巖體與一般材料（例如金屬、混凝土等）在結構性質上有本質差別，表現出明顯的非均質、非連續(xù)、各向異性和非線性。　　結構面是指地質歷史發(fā)展過程中，在巖體內形成的具有一定延伸方向和長度、厚度相對較小的地質界面或帶。它包括物質分異面和不連續(xù)面，如層面、不整合面、節(jié)理、斷層、片理等，國際上多稱其為不連續(xù)面（discontinuities）。國際巖石力學學會（ISRM）將其定義為發(fā)育在巖體中的斷層、軟弱層面、大多數節(jié)理、軟弱片理和軟弱帶等各種力學成因的破裂面和破裂帶?！　r體內結構面數量多，對巖體切割程度較高，不僅破壞了巖體的完整性，而且還直接影響著巖體力學性質和應力分布狀態(tài)，控制著巖體的破壞方式?！　　?.1　結構面類型：　　2.1.1　結構面的地質成因類型：　　結構面是地質作用的產物，它的地質屬性決定了其空間分布上與力學特征上的復雜性。根據結構面的地質成因，可劃分為原生結構面、構造結構面和次生結構面三類。它們的基本特征見表2.1?！　?.原生結構面：　　原生結構面是指巖體在成巖過程中形成的結構面。因此，其特征與巖體的成因密切相關。原生結構面多具有不同程度的聯結力和較高的強度。根據巖石成因類型不同，可以進一步把原生結構面分為沉積結構面、巖漿結構面和變質結構面三類?！　。?）沉積結構面：　　沉積結構面是沉積巖在沉積和成巖過程中形成的結構面。沉積巖是在常溫常壓下，由風化作用、生物作用和某些火山作用等產生的物質，經搬運、沉積、成巖等一系列的地質作用而形成的巖石，是陸殼表面分布最廣的一種巖石類型，約占陸殼表面積的75％。發(fā)育于其中的沉積結構面包括層面、軟弱夾層和不整合面等。

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