內容簡介
前言
第1章 緒論
1.1 高邊坡與高邊坡地質災害
1.2 高邊坡研究的理論與實踐發展
1.3 學術思想與技術路線
第2章 基本原理
2.1 中國西部地區岩石高邊坡的主要特征
2.1.1 邊坡高陡,坡型復雜
2.1.2 邊坡應力環境復雜,地應力量級高前言
第1章 緒論
1.1 高邊坡與高邊坡地質災害
1.2 高邊坡研究的理論與實踐發展
1.3 學術思想與技術路線
第2章 基本原理
2.1 中國西部地區岩石高邊坡的主要特征
2.1.1 邊坡高陡,坡型復雜
2.1.2 邊坡應力環境復雜,地應力量級高
2.1.3 具有復雜的變形破裂演化歷史
2.2 復雜岩體結構精細描述和高邊坡地質模型的建立
2.2.1 結構面的分類體繫
2.2.2 結構面描述的指標體繫
2.2.3 結構面的調查技術
2.2.4 結構面特征參數估計的概率模型
2.2.5 復雜岩體結構三維建模繫統
2.3 高邊坡變形破壞演化的三階段理論
2.3.1 天然高邊坡的表現
2.3.2 人工開挖高邊坡的變形破裂響應
2.4 西南地區典型高邊坡發育的動力過程及變形破壞機理
2.4.1 滑移-拉裂-剪斷“三段”式機理
2.4.2 “擋牆”潰屈機理
2.4.3 傾倒變形機理
2.4.4 順傾向層狀岩體邊坡的滑移(彎曲)剪斷機理
2.4.5 節理岩體邊坡的階梯狀蠕滑拉裂變形機理
2.4.6 高應力強卸荷深部破裂機理
2.5 高邊坡變形破壞的全過程模擬
2.5.1 “概念模型”與全過程數值模擬
2.5.2 基於“過程模擬”的高邊坡變形穩定性評價及預測
2.6 基於變形理論的高邊坡穩定性“過程控制”
2.6.1 高邊坡變形控制及災害防治的地質工程原理
2.6.2 高邊坡變形及其“過程控制”的技術實現
2.6.3 高邊坡變形控制的經驗原則
第3章 高邊坡區域動力環境條件研究
3.1 引言
3.2 中國西南地區地殼結構特征
3.2.1 青藏高原隆升對西南地區的影響分析
3.2.2 中國西南地區構造分區及構造格架
3.3 中國西南地區形變-應力場特征及高地應力分布
3.3.1 中國西南地區形變場特征
3.3.2 中國西南地區應力場特征
3.3.3 中國西南地區高地應力的形成機理及分布特征
3.4 河谷高邊坡應力場條件研究
3.4.1 河谷演化與青藏構造隆升的關繫
3.4.2 河谷應力場特征及其發育的基本規律
3.4.3 典型河谷演化與谷坡地應力場特征
第4章 高邊坡工程地質調查方法
4.1 引言
4.1.1 工程地質測繪
4.1.2 邊坡結構及岩體結構調查
4.1.3 變形破壞現像調查
4.2 高邊坡工程地質測繪及編圖
4.2.1 高邊坡工程地質測繪
4.2.2 高邊坡開挖面地質展示圖編繪
4.3 結構面分級及描述體繫
4.3.1 結構面工程地質分級
4.3.2 結構面描述體繫
4.4 邊坡結構調查技術與方法
4.4.1 邊坡結構調查
4.4.2 結構面調查
4.4.3 岩體結構調查
4.5 高邊坡變形破壞現像調查
4.5.1 邊坡變形破壞現像分類
4.5.2 邊界條件確定
4.5.3 變形跡像調查
4.5.4 破壞現像調查
4.6 非接觸測量方法在高邊坡工程地質調查中的應用
4.6.1 三維地質信息的識別及提取
4.6.2 結構面參數測量
4.6.3 瑪爾擋水電站下壩址右岸高邊坡應用實例
4.7 高邊坡工程地質調查資料整理分析
4.7.1 原始資料的錄入
4.7.2 原始資料存檔
4.7.3 岩體結構統計分析
第5章 高邊坡岩體結構特征研究
5.1 岩體結構成因分析
5.1.1 岩體結構的原生建造
5.1.2 岩體結構的構造改造
5.2 岩體結構表生改造
5.2.1 邊坡卸荷帶的形成及分布規律
5.2.2 緩傾角結構面表生改造機制分析
5.3 基體結構面統計分析
5.3.1 基體結構面跡長研究
5.3.2 基體結構面連通率研究
第6章 卸荷條件下高邊坡岩體力學特性研究
6.1 引言
6.2 卸荷條件下三峽花崗岩的變形與破壞的三軸卸荷試驗
6.2.1 試驗方案設計
6.2.2 變形特征
6.2.3 參數變化規律
6.2.4 破裂特征及演化機制
6.2.5 CWFS模型
6.3 不同卸荷速率下錦屏大理岩的變形與破壞的三軸卸荷試驗
6.3.1 試驗方案
6.3.2 卸荷速率對岩石變形的影響
6.3.3 卸荷速率對卸荷過程中變形參數的影響
6.3.4 卸荷速率對岩石強度的影響
6.3.5 卸荷速率對岩石破裂特征的影響
6.4 卸荷條件下裂隙岩體的變形與破壞的物理模型試驗
6.4.1 試驗材料及方案
6.4.2 卸荷條件下裂隙岩體強度特征
6.4.3 卸荷條件下裂隙岩體變形特征
6.4.4 卸荷條件下裂隙岩體的破壞形態及其演化機制
6.5 卸荷條件下岩體的本構模型及斷裂力學機制
6.5.1 卸荷條件下岩體的本構模型
6.5.2 卸荷條件下岩體裂隙動態擴展的斷裂力學機制
第7章 天然高邊坡變形破壞機理研究
7.1 高應力環境下近水平岩層高邊坡時效變形機理分析
7.1.1 概述
7.1.2 高邊坡工程地質條件概況
7.1.3 高邊坡變形破裂現像及組合模式研究
7.1.4 高邊坡變形破壞機制數值模擬研究
7.1.5 邊坡變形破壞機制及其工程環境效應評價
7.2 順傾向岩質高邊坡時效變形機理及工程環境效應評價
7.2.1 概述
7.2.2 邊坡地質概況
7.2.3 邊坡典型時效變形特征及模式機理分析
7.2.4 順傾邊坡的工程適宜性評價
7.3 復雜反傾向岩體邊坡時效變形機理及工程適宜性評價
7.3.1 概述
7.3.2 高邊坡工程地質條件概述
7.3.3 深裂縫成因類型及發育特征
7.3.4 深部裂縫發育特征及形成機理
7.4 堅硬塊狀岩體高邊坡時效變形機制及工程適宜性評價
7.4.1 概述
7.4.2 階梯狀蠕滑拉裂滑-移模式分析
7.4.3 滑移-拉裂-剪斷型邊坡時效變形機理及工程適宜性分析
7.5 含中部鎖固段高邊坡時效變形機理及運動過程研究
7.5.1 概述
7.5.2 高邊坡變形及失穩過程實錄
7.5.3 滑坡-泥石流發育的基本特征
7.5.4 滑源區岩體結構特征研究
7.5.5 角礫岩的成因研究
7.5.6 滑坡形成機制的“概念模擬”建立
7.5.7 滑坡全過程模擬的數值模擬研究
7.5.8 主要結論
第8章 大規模開挖條件下高邊坡變形破裂響應研究
8.1 引言
8.2 工程實例分析
8.2.1 三峽永久船閘高邊坡開挖
8.2.2 葛洲壩水電站基坑開挖(沿水平層面變形的典型實例)
8.2.3 五強溪水電站左岸船閘工程邊坡
8.2.4 美國俄亥壩的靜水池基坑
8.2.5 瀾滄江漫灣水電站壩肩邊坡開挖
8.2.6 銅街子水電站壩基基坑的開挖
8.2.7 小結
8.3 小灣水電站高邊坡開挖工程概況
8.3.1 右岸邊坡開挖概況
8.3.2 左岸邊坡開挖概況
8.4 右岸邊坡開挖變形響應分析
8.4.1 右岸高位邊坡開挖變形響應分析
8.4.2 進水口邊坡開挖變形響應分析
8.4.3 拱肩槽邊坡開挖變形響應分析
8.5 左岸高邊坡開挖變形響應分析
8.5.1 4#山梁高位邊坡變形響應分析
8.5.2 左岸拱肩槽邊坡變形響應分析
8.6 高邊坡開挖卸荷破裂響應分析
8.6.1 進水口邊坡卸荷現像及模式分析
8.6.2 拱肩槽邊坡卸荷現像及模式分析
8.7 小結
第9章 高邊坡變形破壞過程模擬的基本理論和方法
9.1 引言
9.2 全過程數值模擬的數學-力學原理
9.2.1 法數值模擬的基本概念
9.2.2 彈塑性非線性問題的法分析
9.2.3 黏彈塑性流變問題的法分析
9.2.4 損傷力學問題的法分析
9.2.5 大變形及運動過程的法
9.2.6 斜坡變形過程模擬的快速拉格朗日分析(FLAC)
9.3 復雜高邊坡變形破壞模擬的建模技術
9.3.1 概述
9.3.2 復雜FLAC3D計算模型的建模方法
9.3.3 3DEC計算模型的建模方法及其程序實現
第10章 地下水在復雜介質中的流動及邊坡水岩作用過程模擬
10.1 邊坡岩體水-力耦合作用模擬的基本理論
10.1.1 邊坡岩體地下水滲流模型
10.1.2 邊坡岩體水-力耦合模型
10.2 節理岩體水-岩作用過程的法模擬
10.2.1法在模擬流體流動方面的進展
10.2.2 節理岩體中流體流動模擬
10.2.3 節理岩體邊坡分析
10.3 孔隙-裂隙雙重介質水-岩耦合作用數值模擬
10.3.1 岩體滲透特性描述
10.3.2 邊坡岩體滲流場研究
10.3.3 滲流場劇烈變化條件邊坡的水-力耦合作用的數值模擬
10.4 小灣壩肩工程高邊坡滲流場模擬
10.4.1 概述
10.4.2 工程邊坡地質條件
10.4.3 水文地質條件
10.4.4 高邊坡地下水滲流三維數值模擬
第11章 邊坡動力過程模擬
11.1 引言
11.2 邊坡動力過程模擬的法
11.2.1 動力運動方程
11.2.2 塊體的變形模擬
11.3 高邊坡動力響應特征的數值模擬
11.3.1 動模擬的基本程序
11.3.2 關於地震波的選取和邊界條件設置
11.3.3 坡形的動力響應特征分析
11.3.4 強震條件下陡傾層狀高邊坡的動力響應特征
11.4 強震條件下斜坡破裂擴展模式研究
11.4.1 破裂擴展模擬與斷裂力學分析
11.4.2 不同動力環境下破裂擴展的優勢方向
11.4.3 地震工況下斜坡破裂面的延伸形態
11.5 高邊坡動力響應的物理試驗研究
11.5.1 試驗設計
11.5.2 邊坡動力響應特征分析
11.5.3 模型邊坡對不同頻率振動的響應特征
11.5.4 模型邊坡變形破壞過程及失穩機制分析
第12章 支護結構與岩土體相互作用原理與高邊坡變形控制
12.1 引言
12.2 大型邊坡支護措施適宜性分析
12.2.1 削方減載及壓腳
12.2.2 排水
12.2.3 錨固工程
12.2.4 抗滑樁
12.2.5 錨拉樁
12.2.6 樁板牆
12.3 預應力錨索加固邊坡的機理及其支護效應分析
12.3.1 錨墩單墩與錨墩-地梁組合結構的錨固傳力特性數值分析
12.3.2 框架預應力錨索加固效應分析
12.4 錨索抗滑樁設計的基本理論和支護效應分析
12.4.1 概述
12.4.2 初始預應力產生的主動支護效果及初始內力計算
12.4.3 正常工作狀態的錨索樁計算
12.4.4 小結
12.5 抗滑樁支護效模擬分析
12.5.1 理論研究現狀
12.5.2 樁土作用機分析理論簡介
12.5.3 樁與岩土體相互作用分析
12.5.4 小結
參考文獻
第1章 緒論
1.1 高邊坡與高邊坡地質災害
1.2 高邊坡研究的理論與實踐發展
1.3 學術思想與技術路線
第2章 基本原理
2.1 中國西部地區岩石高邊坡的主要特征
2.1.1 邊坡高陡,坡型復雜
2.1.2 邊坡應力環境復雜,地應力量級高前言
第1章 緒論
1.1 高邊坡與高邊坡地質災害
1.2 高邊坡研究的理論與實踐發展
1.3 學術思想與技術路線
第2章 基本原理
2.1 中國西部地區岩石高邊坡的主要特征
2.1.1 邊坡高陡,坡型復雜
2.1.2 邊坡應力環境復雜,地應力量級高
2.1.3 具有復雜的變形破裂演化歷史
2.2 復雜岩體結構精細描述和高邊坡地質模型的建立
2.2.1 結構面的分類體繫
2.2.2 結構面描述的指標體繫
2.2.3 結構面的調查技術
2.2.4 結構面特征參數估計的概率模型
2.2.5 復雜岩體結構三維建模繫統
2.3 高邊坡變形破壞演化的三階段理論
2.3.1 天然高邊坡的表現
2.3.2 人工開挖高邊坡的變形破裂響應
2.4 西南地區典型高邊坡發育的動力過程及變形破壞機理
2.4.1 滑移-拉裂-剪斷“三段”式機理
2.4.2 “擋牆”潰屈機理
2.4.3 傾倒變形機理
2.4.4 順傾向層狀岩體邊坡的滑移(彎曲)剪斷機理
2.4.5 節理岩體邊坡的階梯狀蠕滑拉裂變形機理
2.4.6 高應力強卸荷深部破裂機理
2.5 高邊坡變形破壞的全過程模擬
2.5.1 “概念模型”與全過程數值模擬
2.5.2 基於“過程模擬”的高邊坡變形穩定性評價及預測
2.6 基於變形理論的高邊坡穩定性“過程控制”
2.6.1 高邊坡變形控制及災害防治的地質工程原理
2.6.2 高邊坡變形及其“過程控制”的技術實現
2.6.3 高邊坡變形控制的經驗原則
第3章 高邊坡區域動力環境條件研究
3.1 引言
3.2 中國西南地區地殼結構特征
3.2.1 青藏高原隆升對西南地區的影響分析
3.2.2 中國西南地區構造分區及構造格架
3.3 中國西南地區形變-應力場特征及高地應力分布
3.3.1 中國西南地區形變場特征
3.3.2 中國西南地區應力場特征
3.3.3 中國西南地區高地應力的形成機理及分布特征
3.4 河谷高邊坡應力場條件研究
3.4.1 河谷演化與青藏構造隆升的關繫
3.4.2 河谷應力場特征及其發育的基本規律
3.4.3 典型河谷演化與谷坡地應力場特征
第4章 高邊坡工程地質調查方法
4.1 引言
4.1.1 工程地質測繪
4.1.2 邊坡結構及岩體結構調查
4.1.3 變形破壞現像調查
4.2 高邊坡工程地質測繪及編圖
4.2.1 高邊坡工程地質測繪
4.2.2 高邊坡開挖面地質展示圖編繪
4.3 結構面分級及描述體繫
4.3.1 結構面工程地質分級
4.3.2 結構面描述體繫
4.4 邊坡結構調查技術與方法
4.4.1 邊坡結構調查
4.4.2 結構面調查
4.4.3 岩體結構調查
4.5 高邊坡變形破壞現像調查
4.5.1 邊坡變形破壞現像分類
4.5.2 邊界條件確定
4.5.3 變形跡像調查
4.5.4 破壞現像調查
4.6 非接觸測量方法在高邊坡工程地質調查中的應用
4.6.1 三維地質信息的識別及提取
4.6.2 結構面參數測量
4.6.3 瑪爾擋水電站下壩址右岸高邊坡應用實例
4.7 高邊坡工程地質調查資料整理分析
4.7.1 原始資料的錄入
4.7.2 原始資料存檔
4.7.3 岩體結構統計分析
第5章 高邊坡岩體結構特征研究
5.1 岩體結構成因分析
5.1.1 岩體結構的原生建造
5.1.2 岩體結構的構造改造
5.2 岩體結構表生改造
5.2.1 邊坡卸荷帶的形成及分布規律
5.2.2 緩傾角結構面表生改造機制分析
5.3 基體結構面統計分析
5.3.1 基體結構面跡長研究
5.3.2 基體結構面連通率研究
第6章 卸荷條件下高邊坡岩體力學特性研究
6.1 引言
6.2 卸荷條件下三峽花崗岩的變形與破壞的三軸卸荷試驗
6.2.1 試驗方案設計
6.2.2 變形特征
6.2.3 參數變化規律
6.2.4 破裂特征及演化機制
6.2.5 CWFS模型
6.3 不同卸荷速率下錦屏大理岩的變形與破壞的三軸卸荷試驗
6.3.1 試驗方案
6.3.2 卸荷速率對岩石變形的影響
6.3.3 卸荷速率對卸荷過程中變形參數的影響
6.3.4 卸荷速率對岩石強度的影響
6.3.5 卸荷速率對岩石破裂特征的影響
6.4 卸荷條件下裂隙岩體的變形與破壞的物理模型試驗
6.4.1 試驗材料及方案
6.4.2 卸荷條件下裂隙岩體強度特征
6.4.3 卸荷條件下裂隙岩體變形特征
6.4.4 卸荷條件下裂隙岩體的破壞形態及其演化機制
6.5 卸荷條件下岩體的本構模型及斷裂力學機制
6.5.1 卸荷條件下岩體的本構模型
6.5.2 卸荷條件下岩體裂隙動態擴展的斷裂力學機制
第7章 天然高邊坡變形破壞機理研究
7.1 高應力環境下近水平岩層高邊坡時效變形機理分析
7.1.1 概述
7.1.2 高邊坡工程地質條件概況
7.1.3 高邊坡變形破裂現像及組合模式研究
7.1.4 高邊坡變形破壞機制數值模擬研究
7.1.5 邊坡變形破壞機制及其工程環境效應評價
7.2 順傾向岩質高邊坡時效變形機理及工程環境效應評價
7.2.1 概述
7.2.2 邊坡地質概況
7.2.3 邊坡典型時效變形特征及模式機理分析
7.2.4 順傾邊坡的工程適宜性評價
7.3 復雜反傾向岩體邊坡時效變形機理及工程適宜性評價
7.3.1 概述
7.3.2 高邊坡工程地質條件概述
7.3.3 深裂縫成因類型及發育特征
7.3.4 深部裂縫發育特征及形成機理
7.4 堅硬塊狀岩體高邊坡時效變形機制及工程適宜性評價
7.4.1 概述
7.4.2 階梯狀蠕滑拉裂滑-移模式分析
7.4.3 滑移-拉裂-剪斷型邊坡時效變形機理及工程適宜性分析
7.5 含中部鎖固段高邊坡時效變形機理及運動過程研究
7.5.1 概述
7.5.2 高邊坡變形及失穩過程實錄
7.5.3 滑坡-泥石流發育的基本特征
7.5.4 滑源區岩體結構特征研究
7.5.5 角礫岩的成因研究
7.5.6 滑坡形成機制的“概念模擬”建立
7.5.7 滑坡全過程模擬的數值模擬研究
7.5.8 主要結論
第8章 大規模開挖條件下高邊坡變形破裂響應研究
8.1 引言
8.2 工程實例分析
8.2.1 三峽永久船閘高邊坡開挖
8.2.2 葛洲壩水電站基坑開挖(沿水平層面變形的典型實例)
8.2.3 五強溪水電站左岸船閘工程邊坡
8.2.4 美國俄亥壩的靜水池基坑
8.2.5 瀾滄江漫灣水電站壩肩邊坡開挖
8.2.6 銅街子水電站壩基基坑的開挖
8.2.7 小結
8.3 小灣水電站高邊坡開挖工程概況
8.3.1 右岸邊坡開挖概況
8.3.2 左岸邊坡開挖概況
8.4 右岸邊坡開挖變形響應分析
8.4.1 右岸高位邊坡開挖變形響應分析
8.4.2 進水口邊坡開挖變形響應分析
8.4.3 拱肩槽邊坡開挖變形響應分析
8.5 左岸高邊坡開挖變形響應分析
8.5.1 4#山梁高位邊坡變形響應分析
8.5.2 左岸拱肩槽邊坡變形響應分析
8.6 高邊坡開挖卸荷破裂響應分析
8.6.1 進水口邊坡卸荷現像及模式分析
8.6.2 拱肩槽邊坡卸荷現像及模式分析
8.7 小結
第9章 高邊坡變形破壞過程模擬的基本理論和方法
9.1 引言
9.2 全過程數值模擬的數學-力學原理
9.2.1 法數值模擬的基本概念
9.2.2 彈塑性非線性問題的法分析
9.2.3 黏彈塑性流變問題的法分析
9.2.4 損傷力學問題的法分析
9.2.5 大變形及運動過程的法
9.2.6 斜坡變形過程模擬的快速拉格朗日分析(FLAC)
9.3 復雜高邊坡變形破壞模擬的建模技術
9.3.1 概述
9.3.2 復雜FLAC3D計算模型的建模方法
9.3.3 3DEC計算模型的建模方法及其程序實現
第10章 地下水在復雜介質中的流動及邊坡水岩作用過程模擬
10.1 邊坡岩體水-力耦合作用模擬的基本理論
10.1.1 邊坡岩體地下水滲流模型
10.1.2 邊坡岩體水-力耦合模型
10.2 節理岩體水-岩作用過程的法模擬
10.2.1法在模擬流體流動方面的進展
10.2.2 節理岩體中流體流動模擬
10.2.3 節理岩體邊坡分析
10.3 孔隙-裂隙雙重介質水-岩耦合作用數值模擬
10.3.1 岩體滲透特性描述
10.3.2 邊坡岩體滲流場研究
10.3.3 滲流場劇烈變化條件邊坡的水-力耦合作用的數值模擬
10.4 小灣壩肩工程高邊坡滲流場模擬
10.4.1 概述
10.4.2 工程邊坡地質條件
10.4.3 水文地質條件
10.4.4 高邊坡地下水滲流三維數值模擬
第11章 邊坡動力過程模擬
11.1 引言
11.2 邊坡動力過程模擬的法
11.2.1 動力運動方程
11.2.2 塊體的變形模擬
11.3 高邊坡動力響應特征的數值模擬
11.3.1 動模擬的基本程序
11.3.2 關於地震波的選取和邊界條件設置
11.3.3 坡形的動力響應特征分析
11.3.4 強震條件下陡傾層狀高邊坡的動力響應特征
11.4 強震條件下斜坡破裂擴展模式研究
11.4.1 破裂擴展模擬與斷裂力學分析
11.4.2 不同動力環境下破裂擴展的優勢方向
11.4.3 地震工況下斜坡破裂面的延伸形態
11.5 高邊坡動力響應的物理試驗研究
11.5.1 試驗設計
11.5.2 邊坡動力響應特征分析
11.5.3 模型邊坡對不同頻率振動的響應特征
11.5.4 模型邊坡變形破壞過程及失穩機制分析
第12章 支護結構與岩土體相互作用原理與高邊坡變形控制
12.1 引言
12.2 大型邊坡支護措施適宜性分析
12.2.1 削方減載及壓腳
12.2.2 排水
12.2.3 錨固工程
12.2.4 抗滑樁
12.2.5 錨拉樁
12.2.6 樁板牆
12.3 預應力錨索加固邊坡的機理及其支護效應分析
12.3.1 錨墩單墩與錨墩-地梁組合結構的錨固傳力特性數值分析
12.3.2 框架預應力錨索加固效應分析
12.4 錨索抗滑樁設計的基本理論和支護效應分析
12.4.1 概述
12.4.2 初始預應力產生的主動支護效果及初始內力計算
12.4.3 正常工作狀態的錨索樁計算
12.4.4 小結
12.5 抗滑樁支護效模擬分析
12.5.1 理論研究現狀
12.5.2 樁土作用機分析理論簡介
12.5.3 樁與岩土體相互作用分析
12.5.4 小結
參考文獻
