隨著我國基礎設施建設高速發展，西部地區水電
建設項目的地下工程呈現出規模空前、工程地質條件
復雜、大埋深和高地應力等特點。以二灘工程為例，
高邊牆地下洞室圍岩由於具有高地應力一低強度應力
比特征。在開挖卸荷過程中誘發了圍岩時效劈裂大變
形的非線性力學行為。由李曉靜、向建、付海華、鄒
辰浩、張岩等著的《地下洞室圍岩劈裂及時效性機理
研究》采用模型試驗、理論和數值模擬等綜合分析方
法揭示(時效)劈裂強度破壞條件和變形機制；通過開
展高應力條件下真實岩石材料加卸荷試驗和相似材料
三維地質力學模型試驗，探索時效損傷破裂特征，揭
示圍岩(時效)劈裂力學變化規律與演化機制；在現場
監測、繫統模型試驗研究的基礎上，通過斷裂、損傷
力學、流變力學和能量耗散等理論研究，建立反映高
應力條件下硬脆性裂隙岩體卸荷(時效)損傷劈裂準則
和本構模型，並提出模擬時效劈裂的數值分析方法，
繼而實現應用於工程實踐的地下洞室圍岩時效劈裂安
全性的分析和評價方法。本研究將對深部水電工程地
質學及岩體工程穩定學領域有重要的理論意義和實際
工程應用價值。
本書可供水利、礦山等專業的科研工作者或相關
專業的高等院校師生作為參考書。

前言
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 **外研究現狀
1.2.1 裂紋擴展
1.2.2 深部岩體力學的特點和岩石的脆性特征
1.2.3 能量耗散
1.3 研究內容
第2章 現場岩石試件強度特性分析
2.1 引言
2.2 岩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 試驗結果及分析
2.2.4 強度特征
2.2.5 岩樣的破壞特征及損傷機理分析
2.2.6 岩石的擴容特性
2.3 模擬洞室開挖的加載－卸圍壓試驗研究
2.3.1 類岩石材料試件的制備
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 岩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射特征
2.4 本章小結
第3章 劈裂裂縫形成機理的細觀能量法分析
3.1 脆性岩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恆定律
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 脆性岩石黏結弱化摩擦強化效應
3.5 高地應力下岩體脆性破壞的相關討論
3.6 本章小結
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 劈裂裂縫形成後岩柱失穩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
第5章 洞室劈裂破壞判據和位移預測分析方法研究
5.1 **外對洞室產生脆性破壞判據的研究
5.2 圍岩產生劈裂破壞的穩定性判據
5.2.1 脆性破損區的估算
5.2.2 劈裂破壞的圍岩穩定性判據
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 裂紋密度經驗公式
5.3.3 工程現場位移的預測方法
5.3.4 位移預測方法的驗證
5.4 本章小結
第6章 劈裂破壞的數值模擬研究
6.1 能量法分析地下洞群穩定性
6.1.1 基本思路
6.1.2 二灘工程實例分析
6.2 圍岩穩定性判據的應用
6.3 地下洞室劈裂破壞數值模擬分析
6.3.1 數值計算方案
6.3.2 結果分析
6.4 本章小結
第7章 深部洞室圍岩時效劈裂破壞現像的模型試驗
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 模型試驗繫統的選用
7.3.1 模型加載繫統
7.3.2 數據采集分析繫統
7.4 圍岩時效劈裂破壞地質力學模型試驗方法
7.4.1 模型試驗方案設計
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 模型試驗結果及分析
7.5.1 工況一、二、三條件下模型邊牆破壞現像的對比研究
7.5.2 工況一、四條件下模型邊牆時效破裂現像的對比分析
7.5.3 模型邊牆位移和應變的變化規律
7.6 模型試驗與現場監測對比分析
7.7 本章小結
第8章 時效劈裂力學模型的構建和驗證
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方程
8.6 模型參數識別
8.6.1 1stOpt軟件介紹
8.6.2 利用1st0pt軟件進行模型參數識別
8.7 本章小結
參考文獻