特殊地質(zhì)與環(huán)境下地下工程穩(wěn)定性研究

內(nèi)容概要

陳衛(wèi)忠等著的這本《特殊地質(zhì)與環(huán)境下地下工程穩(wěn)定性研究》以我國(guó)交通、鐵路、能源和礦山等領(lǐng)域特殊地質(zhì)與環(huán)境地下工程的本構(gòu)模型、破壞機(jī)理等方面理論與應(yīng)用為主題，重點(diǎn)闡述高原寒區(qū)低溫相變巖體的溫度-滲流耦合機(jī)理、空氣溫度和濕度影響的風(fēng)流場(chǎng)湍流模型、通風(fēng)條件下凍巖隧道溫度-滲流-應(yīng)力-損傷(THMD)耦合模型、防寒保溫抗震材料的研究、地下工程地震動(dòng)輸入方式、震害及地下工程的隔震和抗震技術(shù)。本書強(qiáng)調(diào)理論和實(shí)踐的結(jié)合，在論述寒區(qū)多場(chǎng)耦合理論、仿真成果及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)成果等方面，既考慮本書作者所在學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)的研究成果，又兼顧國(guó)內(nèi)外該領(lǐng)域的最新研究現(xiàn)狀與成果，使讀者對(duì)該領(lǐng)域的研究進(jìn)展有全面的了解。
《特殊地質(zhì)與環(huán)境下地下工程穩(wěn)定性研究》適合水利、能源、礦山、交通、核廢料處置等行業(yè)從事地下工程相關(guān)研究的科研人員使用，也可作為高等院校和科研單位相關(guān)專業(yè)教師、科研人員和研究生的參考書籍。

書籍目錄

《巖石力學(xué)與工程研究著作叢書》序
《巖石力學(xué)與工程研究著作叢書》編者的話
前言
第1章  緒論
  1.1  引言
  1.2  國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及評(píng)述
    1.2.1  巖石凍融特性研究
    1.2.2  隧道凍融破壞機(jī)理研究
    1.2.3  寒區(qū)隧道設(shè)計(jì)與施工技術(shù)研究
    1.2.4  寒區(qū)隧道涌水規(guī)律與注漿堵水技術(shù)研究
    1.2.5  地下結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)特性
    1.2.6  地下結(jié)構(gòu)震害類型與機(jī)理
    1.2.7  地下結(jié)構(gòu)抗震分析方法
第2章  含低溫相變巖體溫度-滲流耦合特性研究
  2.1  引言
  2.2  溫度-滲流耦合模型
    2.2.1  理論基礎(chǔ)
    2.2.2  巖體溫度-滲流耦合模型推導(dǎo)
  2.3  溫度-滲流耦合模型參數(shù)取值方法研究
    2.3.1  滲透系數(shù)
    2.3.2  密度
    2.3.3  等效體積熱容
    2.3.4  導(dǎo)熱系數(shù)
  2.4  溫度-滲流耦合模型有效性驗(yàn)證
    2.4.1  試驗(yàn)概況
    2.4.2  有限元計(jì)算邊界條件與參數(shù)取值
    2.4.3  有限元模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證與分析
  2.5  含低溫相變巖體溫度-滲流耦合效應(yīng)分析
    2.5.1  計(jì)算基本條件和參數(shù)
    2.5.2  計(jì)算結(jié)果
第3章  考慮空氣溫度和濕度影響的寒區(qū)隧道風(fēng)流場(chǎng)湍流模型及其與圍巖熱交換規(guī)律研究
  3.1  引言
  3.2  考慮空氣溫度與濕度影響的隧道風(fēng)流場(chǎng)湍流數(shù)學(xué)模型
    3.2.1  基本假定
    3.2.2  隧道風(fēng)流場(chǎng)湍流控制方程推導(dǎo)
  3.3  湍流的數(shù)值模擬方法研究
    3.3.1  湍流數(shù)值模擬三大基本方法
    3.3.2  湍流控制方程的時(shí)均化處理
    3.3.3  基于湍流黏性系數(shù)法的kε兩方程湍流模型
    3.3.4  低雷諾數(shù)kε模型與壁面函數(shù)法
  3.4  湍流條件下空氣與圍巖熱交換規(guī)律研究
    3.4.1  總換熱系數(shù)h研究現(xiàn)狀
    3.4.2  溫度壁面函數(shù)法
  3.5  數(shù)學(xué)模型有效性驗(yàn)證
    3.5.1  試驗(yàn)概況
    3.5.2  有限元計(jì)算定解條件與參數(shù)取值
    3.5.3  有限元模擬結(jié)果與試驗(yàn)測(cè)量結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證與分析
  3.6  空氣溫度、濕度和風(fēng)速對(duì)圍巖溫度場(chǎng)影響規(guī)律研究
    3.6.1  計(jì)算基本條件與參數(shù)取值
    3.6.2  計(jì)算結(jié)果
第4章  巖石凍融力學(xué)試驗(yàn)與凍融損傷本構(gòu)模型研究
  4.1  引言
  4.2  巖石凍融力學(xué)試驗(yàn)
    4.2.1  試驗(yàn)設(shè)備
    4.2.2  試驗(yàn)方案
    4.2.3試驗(yàn)結(jié)果與分析
  4.3  巖石凍融損傷本構(gòu)模型研究
    4.3.1  損傷力學(xué)基礎(chǔ)
    4.3.2  多次凍融循環(huán)損傷演化
    4.3.3  損傷本構(gòu)模型與試驗(yàn)驗(yàn)證
第5章  通風(fēng)條件下凍巖隧道溫度-滲流-應(yīng)力-損傷耦合模型及施工技術(shù)研究
  5.1  引言
  5.2  溫度-滲流-應(yīng)力-損傷(THMD)耦合機(jī)理
  5.3  通風(fēng)條件下寒區(qū)隧道溫度-滲流-應(yīng)力-損傷(THMD)耦合模型
    5.3.1  基本假定
    5.3.2  溫度場(chǎng)控制方程推導(dǎo)
    5.3.3  地下水滲流場(chǎng)控制方程推導(dǎo)
    5.3.4  巖體應(yīng)力場(chǎng)控制方程推導(dǎo)
  5.4  數(shù)學(xué)模型有效性驗(yàn)證
    5.4.1  試驗(yàn)概況
    5.4.2  有限元計(jì)算定解條件與參數(shù)取值
    5.4.3  試驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值分析結(jié)果對(duì)比
  5.5  低溫淋水地段噴射混凝土技術(shù)研究
    5.5.1  室內(nèi)配合比試驗(yàn)研究
    5.5.2  凍融循環(huán)對(duì)噴射混凝土一圍巖交界面剪切強(qiáng)度影響規(guī)律研究
  5.6  二襯模筑混凝土配合比設(shè)計(jì)與冬季施工溫控技術(shù)研究
    5.6.1  嘎隆拉隧道二襯混凝土配合比設(shè)計(jì)
    5.6.2  二襯混凝土冬季施工溫控技術(shù)研究
    5.6.3  二襯模筑混凝土施工工藝總結(jié)
第6章  高原寒區(qū)破碎地層隧道涌水規(guī)律及注漿堵水技術(shù)研究
  6.1  引言
  6.2  涌水特征與涌水規(guī)律研究
    6.2.1  嘎隆拉隧道進(jìn)口端施工階段滲漏水情況
    6.2.2  隧道施工期間水流量觀測(cè)及其涌水特征分析
    6.2.3  基于裂隙網(wǎng)絡(luò)模型的嘎隆拉隧道大涌水?dāng)嗝娴刃Я严秾挾妊芯?br />    6.2.4  基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的隧道洞口堆積體滲流特征分析
  6.3  高原寒區(qū)破碎地層隧道注漿堵水技術(shù)研究
    6.3.1  注漿參數(shù)及施工工藝調(diào)整試驗(yàn)
    6.3.2  嘎隆拉隧道注漿堵水方案數(shù)值模擬研究
第7章  防寒、抗震泡沫混凝土新材料特性研究
  7.1 引言
  7.2  高原寒區(qū)隧道保溫及抗震材料研制
    7.2.1  試驗(yàn)原材料
    7.2.2  試驗(yàn)設(shè)備
    7.2.3  試樣制備方法
    7.2.4  試驗(yàn)方案
    7.2.5  正交試驗(yàn)結(jié)果與分析
  7.3  泡沫混凝土導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試
    7.3.1  測(cè)試方法
    7.3.2  測(cè)試結(jié)果
  7.4  泡沫混凝土凍融劣化特性研究
    7.4.1  試驗(yàn)方案
    7.4.2  凍融次數(shù)對(duì)泡沫混凝土凍融劣化特性影響規(guī)律
    7.4.3  泡沫摻量對(duì)泡沫混凝土凍融劣化特性影響規(guī)律
    7.4.4  珍珠巖對(duì)泡沫混凝土凍融劣化特性影響規(guī)律
    7.4.5  聚丙烯纖維對(duì)泡沫混凝土凍融劣化特性影響規(guī)律
  7.5  泡沫混凝土動(dòng)力特性研究
    7.5.1  試驗(yàn)原理與方法
    7.5.2  試驗(yàn)結(jié)果與分析
    7.5.3  泡沫混凝土的率相關(guān)模型
第8章  地震波的合理選取和合理的地震動(dòng)輸入機(jī)制研究
  8.1  引言
  8.2  地震波的合理選取和調(diào)整
    8.2.1  合理選擇地震波的必要性
    8.2.2  地震波的選取和調(diào)整
    8.2.3  近斷層地震動(dòng)記錄的人工合成
  8.3  合理的地震動(dòng)輸入方法研究
    8.3.1  無(wú)限元邊界
    8.3.2  波場(chǎng)分離的方法
    8.3.3  無(wú)限元人工邊界運(yùn)動(dòng)方程
    8.3.4  無(wú)限元人工邊界上的波動(dòng)輸入
    8.3.5  算例驗(yàn)證
  8.4  數(shù)值分析中的幾個(gè)問(wèn)題
    8.4.1  阻尼的設(shè)定
    8.4.2  網(wǎng)格尺寸的限定和濾波
    8.4.3  地震波的基線校正
第9章  高烈度地震下隧道動(dòng)力響應(yīng)特性研究及穩(wěn)定性評(píng)價(jià)
  9.1 引言
  9.2  隧道地震響應(yīng)特性研究
    9.2.1計(jì)算模型及參數(shù)
    9.2.2  地震波強(qiáng)度對(duì)隧道響應(yīng)特性的影響
    9.2.3  地震波持時(shí)對(duì)隧道響應(yīng)特性的影響
    9.2.4  地震波頻率對(duì)隧道響應(yīng)特性的影響
    9.2.5  地震波入射方向?qū)λ淼赖卣痦憫?yīng)特性的影響
    9.2.6  隧道埋深對(duì)隧道地震響應(yīng)特性的影響
  9.3  高烈度地震對(duì)隧道結(jié)構(gòu)安全性的影響研究
    9.3.1  近斷層地震動(dòng)的模擬
    9.3.2  近斷層地震與一般地震作用下洞室響應(yīng)對(duì)比分析
    9.3.3  隧道進(jìn)洞口活斷層對(duì)隧道的影響評(píng)價(jià)
  9.4  隧道洞口邊坡動(dòng)力響應(yīng)分析
  9.5  次級(jí)斷層走滑錯(cuò)動(dòng)對(duì)隧道安全性影響的研究
    9.5.1  活斷層對(duì)深埋隧道的影響
    9.5.2  走滑斷層錯(cuò)動(dòng)對(duì)嘎隆拉隧道的影響研究
第10章  高烈度地震區(qū)隧道抗震方法研究
  10.1  引言
  10.2  隧道一般的抗減震措施
  10.3  隧道抗減震措施研究
    10.3.1  隧道斷面形式優(yōu)化研究
    10.3.2  減震層的減震效果研究
    10.3.3  兩類抗震思路的比較
    10.3.4  加固圍巖的減震效果研究
    10.3.5  洞口抗震設(shè)防長(zhǎng)度的研究
    10.3.6  隧道抗錯(cuò)斷設(shè)計(jì)研究
  10.4  隧道抗震設(shè)計(jì)的適用性建議
第11章  工程應(yīng)用
  11.1  引言
  11.2  工程概況及其特點(diǎn)分析
    11.2.1  嘎隆拉隧道區(qū)域地形地貌
    11.2.2  嘎隆拉隧道區(qū)域水文氣象
    11.2.3  近場(chǎng)區(qū)主要斷裂活動(dòng)性
  11.3  嘎隆拉隧道現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究及遠(yuǎn)程無(wú)線健康診斷系統(tǒng)研制
    11.3.1  嘎隆拉隧道現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)
    11.3.2  遠(yuǎn)程無(wú)線健康診斷系統(tǒng)研制
  11.4  嘎隆拉隧道施工與運(yùn)行期間圍巖溫度場(chǎng)及防寒保溫措施研究
    11.4.1  嘎隆拉隧道初始溫度場(chǎng)
    11.4.2  嘎隆拉隧道施工期圍巖溫度場(chǎng)
    11.4.3  嘎隆拉隧道運(yùn)行期間圍巖溫度場(chǎng)
    11.4.4  嘎隆拉隧道防寒保溫措施研究
  11.5  嘎隆拉隧道凍脹力大小及圍巖凍融劣化對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響研究
    11.5.1  計(jì)算模型、參數(shù)與邊界條件
    11.5.2  計(jì)算結(jié)果
  11.6  嘎隆拉隧道動(dòng)力響應(yīng)及抗震研究
    11.6.1  隧道近場(chǎng)區(qū)地震構(gòu)造環(huán)境
    11.6.2  計(jì)算模型及參數(shù)
    11.6.3  地震荷載
    11.6.4  嘎隆拉隧道動(dòng)力響應(yīng)分析
    11.6.5  嘎隆拉隧道合理的抗震措施研究
參考文獻(xiàn)

圖書封面

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