地下洞室圍巖劈裂及時效性機理研究

前言
第1章緒論
1.1引言
1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1裂紋擴展
1.2.2深部巖體力學的特點和巖石的脆性特征
1.2.3能量耗散
1.3研究內(nèi)容
第2章現(xiàn)場巖石試件強度特性分析
2.1引言
2.2巖石單軸和三軸壓縮及單軸情況下卸載試驗研究
2.2.1試件的制備
2.2.2試驗步驟
2.2.3試驗結(jié)果及分析
2.2.4強度特征
2.2.5巖樣的破壞特征及損傷機理分析
2.2.6巖石的擴容特性
2.3模擬洞室開挖的加載－卸圍壓試驗研究
2.3.1類巖石材料試件的制備
2.3.2三軸加卸載裝置工作原理及加卸載試驗過程
2.3.3巖體加卸載破壞時的應力－應變特征
2.3.4洞室開挖模擬過程中的聲發(fā)射特征
2.4本章小結(jié)
第3章劈裂裂縫形成機理的細觀能量法分析
3.1脆性巖石材料破壞的各階段特征分析
3.2裂紋擴展的能量法解析
3.2.1裂紋擴展過程中的應變能釋放率和能量守恒定律
3.2.2張拉荷載作用下的裂紋擴展能量分析
3.2.3壓縮荷載作用下的裂紋擴展能量分析
3.3壓縮荷載下劈裂裂縫的細觀能量模型
3.4脆性巖石黏結(jié)弱化摩擦強化效應
3.5高地應力下巖體脆性破壞的相關(guān)討論
3.6本章小結(jié)
第4章劈裂裂縫形成機理的宏觀分析研究
4.1劈裂裂紋的貫通機理
4.1.1翼形裂紋的擴展貫通
4.1.2形成劈裂裂紋的翼形裂紋臨界長度與臨界間距的確定
4.2劈裂裂縫形成后巖柱失穩(wěn)的薄板壓屈理論研究
4.2.1問題的提出
4.2.2薄板壓屈的臨界荷載
4.2.3薄板壓屈能量耗散分析
4.3本章小結(jié)
第5章洞室劈裂破壞判據(jù)和位移預測分析方法研究
5.1國內(nèi)外對洞室產(chǎn)生脆性破壞判據(jù)的研究
5.2圍巖產(chǎn)生劈裂破壞的穩(wěn)定性判據(jù)
5.2.1脆性破損區(qū)的估算
5.2.2劈裂破壞的圍巖穩(wěn)定性判據(jù)
5.3位移預測分析方法
5.3.1裂紋擴展引起的變形分析
5.3.2裂紋密度經(jīng)驗公式
5.3.3工程現(xiàn)場位移的預測方法
5.3.4位移預測方法的驗證
5.4本章小結(jié)
第6章劈裂破壞的數(shù)值模擬研究
6.1能量法分析地下洞群穩(wěn)定性
6.1.1基本思路
6.1.2二灘工程實例分析
6.2圍巖穩(wěn)定性判據(jù)的應用
6.3地下洞室劈裂破壞數(shù)值模擬分析
6.3.1數(shù)值計算方案
6.3.2結(jié)果分析
6.4本章小結(jié)
第7章深部洞室圍巖時效劈裂破壞現(xiàn)象的模型試驗
7.1引言
7.2相似材料的制作
7.2.1相似概述
7.2.2相似材料的研制
7.2.3相似材料配比的確定
7.3模型試驗系統(tǒng)的選用
7.3.1模型加載系統(tǒng)
7.3.2數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)
7.4圍巖時效劈裂破壞地質(zhì)力學模型試驗方法
7.4.1模型試驗方案設(shè)計
7.4.2試驗模型制作方法
7.4.3測量元件的布置
7.4.4模型的加載與開挖
7.5模型試驗結(jié)果及分析
7.5.1工況一、二、三條件下模型邊墻破壞現(xiàn)象的對比研究
7.5.2工況一、四條件下模型邊墻時效破裂現(xiàn)象的對比分析
7.5.3模型邊墻位移和應變的變化規(guī)律
7.6模型試驗與現(xiàn)場監(jiān)測對比分析
7.7本章小結(jié)
第8章時效劈裂力學模型的構(gòu)建和驗證
8.1卸荷過程微裂隙周邊應力場的變化
8.2劈裂塑性體
8.3流變元件及組合模型
8.3.1流變元件及其變形特性
8.3.2經(jīng)典組合流變模型及特性
8.4時效劈裂模型的建立
8.5時效劈裂模型的本構(gòu)方程
8.6模型參數(shù)識別
8.6.1 1stOpt軟件介紹
8.6.2利用1st0pt軟件進行模型參數(shù)識別
8.7本章小結(jié)
參考文獻