《复杂岩体结构精细描述及其工程应用》在充分掌握第一手资料的基础上，结合现代数理分析手段，立足于复杂岩体结构的精细描述，提出适用于工程的复杂岩体结构面描述体系，并进一步讨论其工程应用。《复杂岩体结构精细描述及其工程应用》共分12章。第1章至第6章主要论述岩体结构的形成机理分析，岩体结构面分级及调查技术，层间结构面分析，层内结构面工程特性研究，岩体结构的分析方法；第7章至第12章介绍了基体结构面调查与描述的普遍测网法，侧裂面调查与描述，基体结构面二维、三维连通率研究，信息复杂岩体信息系统和三维可视化模型。
　　《复杂岩体结构精细描述及其工程应用》可供土木工程、地质工程、岩石力学等专业的科技人员及高等院校相关专业师生参考。

　　本书从岩体结构的地质成因出发，以对结构面的深入和精细描述为目标，结合大型工程实践，较为系统地研究了复杂岩体结构的形成机理、结构面的工程地质分级以及描述指标体系；针对短迹长的基体结构面，系统地建立了其野外数据采集与分析评价方法，提出了从确定性模型到随机模型多种结构面参数的估计途径和模型；结合金沙江溪洛渡、长江三峡等大型水电工程实践，进行了有针对性的应用研究，为解决工程所涉及的相关问题提供了丰富的资料和可靠的依据。
　　在研究期间（1995～2002），我们共收集野外测量与观测数据30余万个，形成各种分析数据近百万个，取得了以下主要的成果：
　　1）结合大型工程实践，较为系统地阐明了复杂岩体结构形成的原生建造、构造改造、时效变形三阶段的演化与发展历史；尤其是从河谷发育的动力学过程出发，深入揭示了岩体结构的表生改造机理和表生改造对结构面工程地质性状的影响，总结了河谷边坡表生改造卸荷带的形成规律；通过室内卸荷岩石力学实验，模拟再现了表生改造破裂机理及其与河谷下切卸荷过程的关系。
　　2）从系统工程地质学的角度出发，提出了结构面的工程地质分级，针对不同级别的结构面，提出了其描述的指标体系；尤其是对花岗岩和玄武岩地区结构面的描述和非夹泥型结构面的描述，既充分考虑了结构面的地质属性，同时又体现了其工程属性。
　　3）针对玄武岩地区层间和层内错动带的普遍性和特殊性，本书以结构面的地质成因为基础，结合金沙江溪洛渡水电站工程的具体实践，提出了这类结构面分类体系及工程应用的评价方法，较为系统地阐明了这两类结构面的发育分布规律和结构面特征参数的变化规律，尤其是结合这两类结构面的工程适宜性评价，提出了控制性结构面的提取途径和与工程相关的结构面参数的提取与评价方法。
　　4）从不同的适宜条件和目的出发，提出了基体结构面调查的普遍测网法、全迹长调查法、迹长估计法等。普遍测网法用来对坝区节理进行系统测量和全面的控制，建立研究区基体结构面各类参数系统的统计模型；全迹长调查法用来针对某一特定方向的基体裂隙进行全迹长测量，以确定该方向节理组迹长和连通率；迹长估计法是基于窗口法对节理迹长的估计能力，对基体裂隙的迹长和连通率进行概率模型估算。本书给出了以上各种方法的野外工作程序、数据采集与收集、数据处理与评价方法等，并针对普遍测网法，开发了结构面信息管理与数据处理的ROCKS系统。

序
前言
1 概论
1.1 引言
1.2 随机结构面国内外研究现状
1.2.1 结构面几何特性研究
1.2.2 结构面力学特性的研究
1.2.3 随机结构面网络模拟研究
1.3 软弱结构面国内外研究现状
1.3.1 软弱结构面的定义
1.3.2 软弱结构面的分类
1.3.3 软弱结构面的物理力学性质
1.3.4 软弱结构面的强度参数取值
1.4 本书的主要研究内容及成果

2 岩体结构的形成机理分析
2.1 岩体结构的原生建造
2.1.1 侵入岩地区岩体结构的原生建造
2.1.2 喷出岩地区岩体结构的原生建造
2.1.3 沉积岩地区岩体结构的原生建造
2.1.4 变质岩软弱岩带的岩相分析
2.2 岩体结构的构造改造
2.2.1 黄河龙一拉地区岩体结构构造成因分析
2.2.2 金沙江溪洛渡地区岩体结构构造成因分析
2.2.3 长江三峡工程地下厂房区岩体结构构造成因分析
2.3 岩体结构的表生改造
2.3.1 河谷应力场特征及其发育的基本规律
2.3.2 边坡卸荷带的形成及其分布规律
2.3.3 缓倾角结构面表生改造机制分析

3 岩体结构面分级及调查
3.1 岩体结构面工程地质分级
3.1.1 岩体结构面的工程地质分级原则
3.1.2 金沙江溪洛渡水电工程坝区岩体结构面的工程地质分级
3.1.3 长江三峡水电工程地下厂房区结构面的工程地质分级
3.1.4 澜沧江小湾水电工程坝区岩体结构面的工程地质分级
3.2 结构面描述体系
3.2.1 Ⅰ、Ⅱ级结构面描述体系
3.2.2 Ⅲ级结构面(基体裂隙)描述体系
3.3 岩体结构面调查方法
3.3.1 Ⅰ、Ⅱ级结构面调查
3.3.2 Ⅲ级(基体裂隙)结构面调查
3.4 结构面调查数据的管理与分析
3.4.1 数据管理与分析的通用方法
3.4.2 数据管理与分析的专用方法——“ROCKs”简介

4 层间结构面分析
4.1 概述
4.2 层间结构面发育的基本特征
4.2.1 层间结构面产状及其变化
4.2.2 层间结构面发育的构造模式
4.2.3 层间结构面的地貌显现规律
4.2.4 层间结构面起伏变化规律
4.2.5 层间结构面错动强度的宏观变化规律
4.3 各层间结构面特征分析
4.3.1 层间结构面C1
4.3.2 层间结构面C2
4.3.3 层间结构面C3
4.3.4 层间结构面c4
4.3.5 层间结构面C5
4.3.6 层间结构面C6
4.3.7 层间结构面C7
4.3.8 层间结构面C8
4.3.9 层间结构面C9
4.3.10 层间结构面C10
4.3.11 层间结构面C11
4.4 层内结构面分类及性状总结

5 层内结构面分析
5.1 概述
5.2 层内结构面的发育模式
5.3 层内结构面发育的基本规律
5.4 层内结构面综合分类
5.4.1 分类体系
5.4.2 各类层内结构面特征简述
5.4.3 坝区层内结构面总体发育统计分析
5.5 坝区可能构成控制性底滑面的层内结构面提取
5.5.1 坝区重要层内结构面的提取
5.5.2 坝肩抗力体及拱间槽部位可能成为控制性底滑面的层内结构面提取
5.6 坝区与层间、层内结构面有关的工程地质问题
5.6.1 变形稳定性
5.6.2 渗透变形和渗漏问题
5.6.3 坝肩岩体抗滑稳定性

6 基体结构面的分析方法
6.1 概述
6.2 岩体结构的统计模型
6.2.1 统计模型的基本原理
6.2.2 岩体结构特征的统计分析
6.3 岩体结构的概率模型
6.3.1 迹长估计
6.3.2 基于测网的平均迹长估计
6.3.3 节理直径分布及其大小估计
6.3.4 结构面的连通率估计
6.4 岩体结构的网络模拟
6.4.1 结构面网络模拟的基本原理
6.4.2 二维结构面网络模拟
6.4.3 三维结构面网络模拟
6.5 岩体结构的分形描述
6.5.1 节理岩体分维计算及其影响因素
6.5.2 结构面几何参数的分维

7 基体结构面调查与描述的普遍测网法
7.1 概述
7.2 基体裂隙的普遍测网法研究
7.2.1 普遍测网法的现场调查
7.2.2 普遍测网法的数据管理及数据处理技术
7.2.3 数据处理结果总览
7.2.4 基体裂隙参数分析

8 作为高拱坝侧裂面的基体结构面调查与分析
8.1 工程勘探布置概况
8.2 坝肩侧裂面普遍调查
8.2.1 侧裂面普遍调查方法
8.2.2 坝肩侧裂面优势方位分析
8.3 侧裂面专题调查
8.4 侧裂面全迹长调查
8.5 侧裂面调查成果的二维可视化
8.5.1 基本原理
8.5.2 构图方法
8.5.3 可视化成图过程
8.5.4 侧裂面可视化图
8.6 侧裂面基本地质特征及密度分区
8.7 侧裂面发育的空间特征
8.7.1 侧裂面发育的分层特征
8.7.2 侧裂面发育的部位特征
8.8 侧裂面发育状况分区
8.8.1 概述
8.8.2 侧裂面高程密度分区的方法
8.8.3 侧裂面高程密度分区结果分析

9基体结构面迹长研究
9.1 基体结构面迹长研究
9.1.1 基体结构面全迹长调查
9.1.2 结构面迹长概率模型
9.1.3 广义H-H迹长估计模型的推广算法及H-H2迹长估计公式
9.1.4 迹长估计模型的适用性分析
9.2 基体结构面迹长综合取值及其成果分析
9.2.1 基体结构面迹长估计的综合取值
9.2.2 迹长估计方法的可靠性检验
9.2.3 迹长估计成果分析

10 基体结构面二维连通率研究
10.1 基体结构面二维连通率概率模型
10.2 坝肩抗力体基体结构面连通率概率模型估计
10.3 基体结构面连通率的二维网络计算
10.3.1 2一D结构面网络模拟方法
10.3.2 二维结构面网络模拟过程
10.4 基于2一D结构面网络模拟的连通率计算
10.5 基体结构面Monte-carlo网络模拟及其连通率计算

11 基体结构面三维连通率研究
11.1 概述
11.2 岩体结构面三维网络模拟
11.2.1 左岸坝肩抗力体基体结构面主要特征
11.2.2 右岸坝肩抗力体基体结构面主要特征
11.3 岩体结构面三维网络数值模型的检验
11.4 坝肩抗力体基体结构面三维连通率
11.4.1 坝肩抗力体小模型基体结构面三维连通率
11.4.2 坝肩抗力体大模型基体结构面三维连通率
11.5 坝肩抗力体基体结构面三维连通率综合分析
11.5.1 坝肩抗力体基体结构面三维连通率概率分布特征
11.5.2 坝肩抗力体基体结构面三维连通率综合取值
11.6 考虑节理为薄椭圆盘时基体结构面的三维连通率计算
11.7 小结

12 复杂岩体结构信息系统和三维可视化模型
12.1 概述
12.2 系统的一般特征
12.2.1 软件开发平台
12.2.2 软件的基本结构
12.3 岩体结构信息管理系统
12.3.1 数据库表的建造
12.3.2 数据库管理模块的建造
12.4 I、Ⅱ级结构面的三维可视化模型及其构图系统
12.4.1 可视化地质模型构图系统类结构
12.4.2 二维可视化地质模型构图技术
12.4.3 三维可视化地质模型构图
12.5 基体结构面可视化研究
12.5.1 基体结构面的二维显示
12.5.2 结构面三维图形显示
12.5.3 空间复杂块体的搜索与显示
参考文献