前言
第1章 绪论
1.1 概述
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内工程实践及施工技术水平
1.2.2 断层对地应力场的影响研究现状
1.2.3 初始地应力场反演研究现状
1.2.4 节理岩体变形研究现状
1.2.5 支护理论与方法研究现状
1.2.6 数值方法的研究及其应用现状
1.3 主要内容
第2章 断层区域地应力状态
2.1 概述
2.2 地应力的成因及其影响因素
2.3 断层模型概述
2.3.1 法向变形模型
2.3.2 切向变形模型
2.3.3 剪切强度
2.4 断层周边应力场分布规律的DDM分析
2.4.1 计算模型
2.4.2 断层附近应力方向
2.4.3 断层附近应力大小
2.4.4 受载后断层附近位移分布
2.4.5 断层应力与变形
2.4.6 断层影响范围
2.5 断层力学参数的影响
2.5.1 断层刚度
2.5.2 断层尺寸
2.5.3 断层内摩擦角
2.6 断层影响范围的影响因素分析
2.6.1 计算模型
2.6.2 断层倾角对影响范围的影响
2.6.3 断层内摩擦角对影响范围的影响
2.6.4 断层黏聚力对影响范围的影响
2.7 线性与非线性断层模型比较
2.7.1 计算模型
2.7.2 断层附近应力场比较
2.7.3 断层附近位移场比较
2.7.4 断层应力比较
2.7.5 断层变形比较
2.7.6 断层影响范围比较
2.8 小结
第3章 断层发育区地应力场的DDM建模与反演
3.1 概述
3.2 半平面非连续介质问题力学方法
3.2.1 含不连续面有限层弹性半平面问题描述
3.2.2 层状弹性半平面问题的DDM基本解
3.2.3 复合半平面问题的DDM基本解
3.2.4 黏弹性介质充填裂隙问题的DDM基本解
3.3 DDM及其在地应力场模拟中的应用
3.3.1 DDM原理及其基本方程
3.3.2 DDM高精度化探讨
3.3.3 三维DDM基本理论
3.4 断层破碎带岩体非线性特性及其DDM建模
3.4.1 断层的流变本构关系
3.4.2 断层带非线性变形特性
3.5 复杂构造应力场的DDM实用计算方法
3.5.1 基于有限实测值的地应力场DDM反演
3.5.2 基于断层产状参数和线性规划法的地应力场DDM反演
3.6 实例分析
3.6.1 基于有限实测值的三维初始应力场DDM模拟
3.6.2 基于断层产状参数的三维初始应力场DDM模拟
3.7 小结
第4章 断层破碎带岩体变形特性及其评价
4.1 断层破碎带岩体结构特征及其等效叠加模型
4.1.1 岩体结构特征
4.1.2 岩体结构等效叠加模型
4.2 断层破碎带岩体变形特性
4.2.1 研究现状分析
4.2.2 岩体变形特性
4.3 应力-应变关系特点及其一般化本构模型
4.3.1 裂隙对岩体弹性模量、泊松比与剪切模量的影响
4.3.2 裂隙岩体的弹性柔度矩阵
4.3.3 裂隙岩体的弹性本构方程
4.3.4 裂隙岩体的弹塑性本构方程
4.3.5 模型中参数的确定
4.4 断层区岩体各向异性特征的评价方法
4.4.1 理论基础及研究现状
4.4.2 裂隙岩体变形特性一维柱状结构模型的构建
4.4.3 断层带裂隙岩体变形方向特性判定方法的构建
4.5 工程实例分析
4.6 小结
第5章 断层破碎带岩体剪胀机理及其评价
5.1 概述
5.2 裂隙演化阶段及体积应变状态
5.3 非贯通节理断裂扩展及其孔隙性扩容
5.3.1 规则排列非贯通节理断裂扩展及其孔隙性扩容
5.3.2 随机分布非贯通节理断裂扩展及其孔隙性扩容
5.3.3 非规则排列交互贯通裂隙岩体剪胀特性
5.4 裂隙岩体压剪扩容的DDM数值方法
5.4.1 基础理论
5.4.2 基于DDM计算结果的体积应变计算
5.4.3 裂隙岩体压剪扩容DDM程序实现
5.4.4 DDM数值方法适用性检验
5.5 基于岩块变形模量及裂隙面刚度特性的剪胀预测
5.6 小结
第6章 开挖卸载条件下断层破碎带岩体变形及宏观位移特性
6.1 概述
6.2 开挖卸载扰动特性及变形位移的局部化
6.3 扰动位移影响因素及其敏感性分析
6.3.1 隧道与破碎带夹角的影响
6.3.2 破碎带与两侧岩体弹性模量比的影响
6.3.3 水平侧压系数的影响
6.4 工程开挖卸载条件下裂隙岩体扩容处理
6.4.1 裂隙岩体加卸载体积应变DDM处理方法
6.4.2 DDM的应用拓展
6.4.3 案例计算
6.4.4 无限域内局部开挖卸载问题
6.4.5 卸载条件下裂隙岩体体积增大问题
6.5 小结
第7章 断层构造区围岩地压特性及其合理支护方式
7.1 地压特征及其影响因素分析
7.1.1 经典地压理论及其合理性
7.1.2 基于三维数值方法的地压特征曲线建立
7.1.3 地质因素对地压特征曲线的影响
7.1.4 隧道围岩及支护结构卸载位移特性
7.1.5 应力释放与支护时间优化
7.2 断层带隧道合理支护方式及其稳定性
7.2.1 隧道支护方式
7.2.2 典型支护方式比较
7.3 穿越断裂带隧道施工工
展开
