《岩體原位試驗新技術及其工程套用》是2019年06月01日科學出版社出版的圖書，作者是周火明等。
基本介紹
- 書名：岩體原位試驗新技術及其工程套用
- 作者：周火明等
- ISBN：9787030616838
- 頁數：278
- 定價：228.00元
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2019年06月01日
- 裝幀：平脊精裝
- 開本：16
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
岩石參數是工程最佳化設計的基本依據，原位試驗是工程岩體參數研究最有效的手段之一。針對我國西部地區複雜條件下岩體的境棄茅力學特性與參數取值問題，本書在總結我國岩石力學試驗研究實踐的基礎上，研發岩體原位高壓變形試驗與直剪試驗、真三軸試驗及流變試驗新技術，集成創新岩體結構及微細觀破壞過程精細探測技術，對組拳遷講複雜條件下工程岩體變形特性、強度特性、流變特性及微細觀破壞機理進行深入研究。本書涵蓋作者團隊近十年研究成果，旨在推動我國複雜條件下水工岩體原位試驗方法的發展，解決我國西部複雜條件下水利水電工程建設中的岩石力學關鍵技術問題。
圖書目錄
第1章 緒論 1
1.1 岩體變形及強度性質常規原位試驗技術 1
1.1.1 承壓板法岩體變形試驗 1
1.1.2 隧洞徑向加壓法岩體變形試驗 5
1.1.3 岩體強度特性原位直剪試驗 6
1.2 岩體原位三軸試驗技術現狀 7
1.3 岩體原位流變試驗現狀 7
1.4 裂隙岩體破壞過程精細測試研究現狀 8
1.4.1 岩體結構螺旋CT掃描成像 8
1.4.2 岩石試驗紅外熱成像 9
1.4.3 岩石破壞過程聲發射測試技術 10
1.5 岩體力學參數取值現狀 11
1.5.1 岩體變形模量取值方法 11
1.5.2 岩體強度參數取值方法 12
1.5.3 軟弱結構面抗剪強度參數取值方法 12
1.5.4 工程岩體力學參數取值存在的問題 13
第2章 岩體原位抗剪試驗新技術 14
2.1 壩基軟岩大型抗力體試驗 15
2.1.1 試驗概況 15
2.1.2 岩體變形特徵 15
2.1.3 岩體變形破壞機制分析 20
2.1.4 岩體抗剪強度及允許抗力 20
2.2 邊坡岩體拉剪強度試驗 21
2.2.1 試驗概況 21
2.2.2 試驗成果 21
2.2.3 岩體拉剪強度準則 22
2.3 岩體高壓直剪試驗 24
2.3.1 試驗設備 24
2.3.2 試驗方案 25
2.3.3 試驗成果 25
2.3.4 岩體強度參數分析 26
2.3.5 試樣直剪破壞特徵 31
第3章 高妹旬元應力條件下岩體原位變性試驗 32
3.1 岩體原位高壓變形試驗技術研發 33
3.1.1 剛性承壓板中心孔法岩體高壓變形試驗技術 33
3.1.2 中心孔法岩體變形模量分層反演取值方法 36
3.1.3 岩體原位試驗微機伺服控制試驗技術 39
3.2 深埋隧洞岩體剛性承壓板中心孔法高壓變形試驗 41
3.2.1 高應力環境岩體鬆弛及試樣製備 41
3.2.2 中心孔岩體波速測試及高精度鑽孔電視攝像 42
3.2.3 剛性承壓板中心孔法變形試驗 44
3.2.4 高地應力環境下不同深度岩體的變形參數 46
3.2.5 應力水平對岩體變形參數的影響 49
3.3 柱狀節理玄武岩變形模量分層反演分析 52
3.3.1 試驗研究目的 52
3.3.2 柔性板中心孔法岩體變形試驗 52
3.3.3 柱狀節理玄武岩變形模量分層反演 56
3.3.4 柱狀節理玄武岩變形模量綜合分析 57
3.4 石英雲母片岩伺服控制原位變形試驗 58
3.4.1 試驗研究目的 58
3.4.2 伺服控制承壓板變形試驗 58
3.4.3 石英雲母片岩變形特性各向異性特徵 60
第4章 複雜應力路徑岩體原位真三軸試驗 62
4.1 YXSW-12岩體原位真三軸試驗系統 63
4.1.1 試驗道洪轎道系統組成 63
4.1.2 工作原理 66
4.1.3 系統功能 67
4.1.4 試樣製備 67
4.1.5 試驗方法 68
4.1.6 成果處理 70
4.2 柱狀節理岩體力學特性原位真三組簽尋軸試驗 73
4.2.1 岩體原位真三軸試驗應力路徑 73
4.2.2 三向應力作用下柱狀節理玄武岩變形特性 74
4.2.3 柱狀節理玄武岩三軸強度特性 79
4.2.4 柱狀節理玄武岩卸側壓破壞特徵 80
4.3 深埋岩體原位高壓真三軸卸側壓破頁刪愉壞試驗采檔.81
4.3.1 試樣製備及試驗方案 81
4.3.2 深埋大理岩原位真三軸應力-應變曲線特徵 83
4.3.3 深埋大理岩原位真三軸強度特性 85
4.3.4 深埋大理岩原位真三軸破壞特徵 91
4.4 薄層大理岩化白雲岩力學特性原位真三軸試驗 92
4.4.1 試驗布置及試驗方案 92
4.4.2 薄層大理岩化白雲岩各向異性變形特徵 94
4.4.3 薄層大理岩化白雲岩卸側壓破壞強度特性 98
4.4.4 薄層大理岩化白雲岩卸側壓破壞模式 100
4.5 石英雲母片岩變形破壞特性原位真三軸試驗.100
4.5.1 試樣製備及試驗方案 100
4.5.2 石英雲母片岩各向異性變形特性 102
4.5.3 石英雲母片岩真三軸強度特性 105
4.5.4 石英雲母片岩原位真三軸試驗破壞特徵 110
第5章 岩體原位流變試驗 111
5.1 岩體原位流變試驗新技術 112
5.1.1 岩體原位載荷流變試驗技術 112
5.1.2 岩體原位真三軸流變試驗技術 117
5.2 三峽永久船閘花崗岩原位單軸、三軸壓縮流變試驗 124
5.2.1 單軸壓縮流變試驗 124
5.2.2 常規三軸壓縮流變試驗 126
5.2.3 流變模型及流變參數 126
5.2.4 三峽永久船閘邊坡岩體長期變形分析 127
5.3 薄層大理岩化白雲岩真三軸流變試驗 129
5.3.1 試驗布置與載入方案 129
5.3.2 岩體流變曲線與流變特徵 130
5.3.3 流變模型及流變參數 131
5.3.4 長期強度 134
5.4 高應力條件下大理岩原位真三軸流變試驗 136
5.4.1 試驗布置 137
5.4.2 高應力下大理岩流變特徵 137
5.4.3 深埋大理岩流變模型及流變參數 139
5.4.4 深埋大理岩流變破壞特徵 141
5.5 石英雲母片岩真三軸卸側壓流變試驗 143
5.5.1 試樣製備與載入方案 143
5.5.2 石英雲母片岩真三軸卸側壓流變特徵 144
5.5.3 石英雲母片岩真三軸卸側壓流變模型及流變參數 146
5.5.4 石英雲母片岩長期強度 148
5.6 柱狀節理玄武岩原位載荷流變試驗 150
5.6.1 試驗目的與載入方案 150
5.6.2 流變曲線與流變特徵 151
5.6.3 流變模型及流變參數 152
5.7 軟岩地基載荷流變試驗 153
5.7.1 試驗目的與試驗方案 153
5.7.2 頁岩地基流變特徵與流變模型 156
5.7.3 樁-頁岩複合地基流變特徵與流變模型 159
5.7.4 樁-頁岩複合地基流變機理分析 160
第6章 裂隙岩體變形破壞過程精細測試 162
6.1 精細測試綜合集成技術 163
6.1.1 岩體結構超聲CT成像 163
6.1.2 SCT掃描成像 164
6.1.3 聲發射定位技術 166
6.1.4 紅外熱成像 171
6.2 岩體破壞過程波速-應力-應變關係及特徵強度判斷 173
6.2.1 岩體單軸壓縮全過程波速-應力-應變關係 174
6.2.2 岩體真三軸載入破壞全過程波速-應力-應變關係 175
6.2.3 岩體真三軸卸側壓破壞波速-應力-應變關係 177
6.2.4 基於波速-應力-應變關係的岩體強度特徵值判定 178
6.3 含裂紋岩塊單軸壓縮破裂過程精細探測 180
6.3.1 含裂紋岩塊漸進破壞過程的紅外熱成像 180
6.3.2 岩塊破裂過程微裂紋空間形態CT掃描重建 183
6.3.3 基於聲發射技術的含裂紋岩塊漸進破壞過程的精細描述 185
6.3.4 含裂紋岩塊漸進破壞過程的斷裂機制分析 190
6.4 岩體直剪破壞聲發射特徵及微裂紋平面定位 192
6.4.1 原位直剪試驗過程聲發射測試 192
6.4.2 岩體直剪破壞聲發射信號時序特徵 192
6.4.3 岩體直剪破壞聲發射信號頻譜特性 193
6.4.4 岩體直剪破壞聲發射平面定位分析 194
6.5 岩體真三軸破壞微裂紋三維空間定位 195
6.5.1 岩體真三軸試驗過程聲發射測試 195
6.5.2 柱狀節理玄武岩卸側壓破壞過程聲發射特徵及空間定位 196
6.5.3 深埋大理岩卸側壓破壞過程聲發射特徵及空間定位 203
6.5.4 石英雲母片岩真三軸卸側壓破壞試驗過程聲發射特徵 208
6.6 岩體開挖鬆弛過程聲發射監測及錨固效果評價 211
6.6.1 洞室開挖圍岩聲發射監測及鬆弛圈劃分 211
6.6.2 洞室底板鬆弛特性聲發射精細監測 214
6.6.3 基於聲發射精細監測的岩體錨固效果評價 218
第7章 工程岩體力學參數取值 222
7.1 工程岩體力學參數取值方法 223
7.1.1 工程岩體力學參數值常用方法 223
7.1.2 工程岩體力學參數取值規範要求 224
7.1.3 工程岩體力學參數取值存在的問題 225
7.2 岩體力學參數取值影響因素 226
7.2.1 開挖鬆弛效應 226
7.2.2 尺寸效應 228
7.2.3 應力水平效應 229
7.2.4 複雜應力路徑效應 232
7.2.5 中間主應力效應 233
7.2.6 不同試驗方法對岩體強度參數取值的影響 236
7.3 岩體變形強度參數統計分析與經驗取值 238
7.3.1 岩體變形模量統計 238
7.3.2 岩體抗剪強度參數統計 241
7.3.3 結構面抗剪強度參數地質建議值統計 243
7.3.4 岩體抗壓強度和抗拉強度取值 245
7.4 典型工程岩體力學參數取值 246
7.4.1 葛洲壩202號泥化夾層剪下強度參數取值 246
7.4.2 三峽永久船閘邊坡岩體變形強度參數取值 249
7.4.3 清江水布埡地下廠房岩體變形強度參數取值 251
7.4.4 錦屏二級深埋引水隧洞圍岩力學參數取值 257
7.5 岩體力學參數取值研究展望 266
1.1 岩體變形及強度性質常規原位試驗技術 1
1.1.1 承壓板法岩體變形試驗 1
1.1.2 隧洞徑向加壓法岩體變形試驗 5
1.1.3 岩體強度特性原位直剪試驗 6
1.2 岩體原位三軸試驗技術現狀 7
1.3 岩體原位流變試驗現狀 7
1.4 裂隙岩體破壞過程精細測試研究現狀 8
1.4.1 岩體結構螺旋CT掃描成像 8
1.4.2 岩石試驗紅外熱成像 9
1.4.3 岩石破壞過程聲發射測試技術 10
1.5 岩體力學參數取值現狀 11
1.5.1 岩體變形模量取值方法 11
1.5.2 岩體強度參數取值方法 12
1.5.3 軟弱結構面抗剪強度參數取值方法 12
1.5.4 工程岩體力學參數取值存在的問題 13
第2章 岩體原位抗剪試驗新技術 14
2.1 壩基軟岩大型抗力體試驗 15
2.1.1 試驗概況 15
2.1.2 岩體變形特徵 15
2.1.3 岩體變形破壞機制分析 20
2.1.4 岩體抗剪強度及允許抗力 20
2.2 邊坡岩體拉剪強度試驗 21
2.2.1 試驗概況 21
2.2.2 試驗成果 21
2.2.3 岩體拉剪強度準則 22
2.3 岩體高壓直剪試驗 24
2.3.1 試驗設備 24
2.3.2 試驗方案 25
2.3.3 試驗成果 25
2.3.4 岩體強度參數分析 26
2.3.5 試樣直剪破壞特徵 31
第3章 高妹旬元應力條件下岩體原位變性試驗 32
3.1 岩體原位高壓變形試驗技術研發 33
3.1.1 剛性承壓板中心孔法岩體高壓變形試驗技術 33
3.1.2 中心孔法岩體變形模量分層反演取值方法 36
3.1.3 岩體原位試驗微機伺服控制試驗技術 39
3.2 深埋隧洞岩體剛性承壓板中心孔法高壓變形試驗 41
3.2.1 高應力環境岩體鬆弛及試樣製備 41
3.2.2 中心孔岩體波速測試及高精度鑽孔電視攝像 42
3.2.3 剛性承壓板中心孔法變形試驗 44
3.2.4 高地應力環境下不同深度岩體的變形參數 46
3.2.5 應力水平對岩體變形參數的影響 49
3.3 柱狀節理玄武岩變形模量分層反演分析 52
3.3.1 試驗研究目的 52
3.3.2 柔性板中心孔法岩體變形試驗 52
3.3.3 柱狀節理玄武岩變形模量分層反演 56
3.3.4 柱狀節理玄武岩變形模量綜合分析 57
3.4 石英雲母片岩伺服控制原位變形試驗 58
3.4.1 試驗研究目的 58
3.4.2 伺服控制承壓板變形試驗 58
3.4.3 石英雲母片岩變形特性各向異性特徵 60
第4章 複雜應力路徑岩體原位真三軸試驗 62
4.1 YXSW-12岩體原位真三軸試驗系統 63
4.1.1 試驗道洪轎道系統組成 63
4.1.2 工作原理 66
4.1.3 系統功能 67
4.1.4 試樣製備 67
4.1.5 試驗方法 68
4.1.6 成果處理 70
4.2 柱狀節理岩體力學特性原位真三組簽尋軸試驗 73
4.2.1 岩體原位真三軸試驗應力路徑 73
4.2.2 三向應力作用下柱狀節理玄武岩變形特性 74
4.2.3 柱狀節理玄武岩三軸強度特性 79
4.2.4 柱狀節理玄武岩卸側壓破壞特徵 80
4.3 深埋岩體原位高壓真三軸卸側壓破頁刪愉壞試驗采檔.81
4.3.1 試樣製備及試驗方案 81
4.3.2 深埋大理岩原位真三軸應力-應變曲線特徵 83
4.3.3 深埋大理岩原位真三軸強度特性 85
4.3.4 深埋大理岩原位真三軸破壞特徵 91
4.4 薄層大理岩化白雲岩力學特性原位真三軸試驗 92
4.4.1 試驗布置及試驗方案 92
4.4.2 薄層大理岩化白雲岩各向異性變形特徵 94
4.4.3 薄層大理岩化白雲岩卸側壓破壞強度特性 98
4.4.4 薄層大理岩化白雲岩卸側壓破壞模式 100
4.5 石英雲母片岩變形破壞特性原位真三軸試驗.100
4.5.1 試樣製備及試驗方案 100
4.5.2 石英雲母片岩各向異性變形特性 102
4.5.3 石英雲母片岩真三軸強度特性 105
4.5.4 石英雲母片岩原位真三軸試驗破壞特徵 110
第5章 岩體原位流變試驗 111
5.1 岩體原位流變試驗新技術 112
5.1.1 岩體原位載荷流變試驗技術 112
5.1.2 岩體原位真三軸流變試驗技術 117
5.2 三峽永久船閘花崗岩原位單軸、三軸壓縮流變試驗 124
5.2.1 單軸壓縮流變試驗 124
5.2.2 常規三軸壓縮流變試驗 126
5.2.3 流變模型及流變參數 126
5.2.4 三峽永久船閘邊坡岩體長期變形分析 127
5.3 薄層大理岩化白雲岩真三軸流變試驗 129
5.3.1 試驗布置與載入方案 129
5.3.2 岩體流變曲線與流變特徵 130
5.3.3 流變模型及流變參數 131
5.3.4 長期強度 134
5.4 高應力條件下大理岩原位真三軸流變試驗 136
5.4.1 試驗布置 137
5.4.2 高應力下大理岩流變特徵 137
5.4.3 深埋大理岩流變模型及流變參數 139
5.4.4 深埋大理岩流變破壞特徵 141
5.5 石英雲母片岩真三軸卸側壓流變試驗 143
5.5.1 試樣製備與載入方案 143
5.5.2 石英雲母片岩真三軸卸側壓流變特徵 144
5.5.3 石英雲母片岩真三軸卸側壓流變模型及流變參數 146
5.5.4 石英雲母片岩長期強度 148
5.6 柱狀節理玄武岩原位載荷流變試驗 150
5.6.1 試驗目的與載入方案 150
5.6.2 流變曲線與流變特徵 151
5.6.3 流變模型及流變參數 152
5.7 軟岩地基載荷流變試驗 153
5.7.1 試驗目的與試驗方案 153
5.7.2 頁岩地基流變特徵與流變模型 156
5.7.3 樁-頁岩複合地基流變特徵與流變模型 159
5.7.4 樁-頁岩複合地基流變機理分析 160
第6章 裂隙岩體變形破壞過程精細測試 162
6.1 精細測試綜合集成技術 163
6.1.1 岩體結構超聲CT成像 163
6.1.2 SCT掃描成像 164
6.1.3 聲發射定位技術 166
6.1.4 紅外熱成像 171
6.2 岩體破壞過程波速-應力-應變關係及特徵強度判斷 173
6.2.1 岩體單軸壓縮全過程波速-應力-應變關係 174
6.2.2 岩體真三軸載入破壞全過程波速-應力-應變關係 175
6.2.3 岩體真三軸卸側壓破壞波速-應力-應變關係 177
6.2.4 基於波速-應力-應變關係的岩體強度特徵值判定 178
6.3 含裂紋岩塊單軸壓縮破裂過程精細探測 180
6.3.1 含裂紋岩塊漸進破壞過程的紅外熱成像 180
6.3.2 岩塊破裂過程微裂紋空間形態CT掃描重建 183
6.3.3 基於聲發射技術的含裂紋岩塊漸進破壞過程的精細描述 185
6.3.4 含裂紋岩塊漸進破壞過程的斷裂機制分析 190
6.4 岩體直剪破壞聲發射特徵及微裂紋平面定位 192
6.4.1 原位直剪試驗過程聲發射測試 192
6.4.2 岩體直剪破壞聲發射信號時序特徵 192
6.4.3 岩體直剪破壞聲發射信號頻譜特性 193
6.4.4 岩體直剪破壞聲發射平面定位分析 194
6.5 岩體真三軸破壞微裂紋三維空間定位 195
6.5.1 岩體真三軸試驗過程聲發射測試 195
6.5.2 柱狀節理玄武岩卸側壓破壞過程聲發射特徵及空間定位 196
6.5.3 深埋大理岩卸側壓破壞過程聲發射特徵及空間定位 203
6.5.4 石英雲母片岩真三軸卸側壓破壞試驗過程聲發射特徵 208
6.6 岩體開挖鬆弛過程聲發射監測及錨固效果評價 211
6.6.1 洞室開挖圍岩聲發射監測及鬆弛圈劃分 211
6.6.2 洞室底板鬆弛特性聲發射精細監測 214
6.6.3 基於聲發射精細監測的岩體錨固效果評價 218
第7章 工程岩體力學參數取值 222
7.1 工程岩體力學參數取值方法 223
7.1.1 工程岩體力學參數值常用方法 223
7.1.2 工程岩體力學參數取值規範要求 224
7.1.3 工程岩體力學參數取值存在的問題 225
7.2 岩體力學參數取值影響因素 226
7.2.1 開挖鬆弛效應 226
7.2.2 尺寸效應 228
7.2.3 應力水平效應 229
7.2.4 複雜應力路徑效應 232
7.2.5 中間主應力效應 233
7.2.6 不同試驗方法對岩體強度參數取值的影響 236
7.3 岩體變形強度參數統計分析與經驗取值 238
7.3.1 岩體變形模量統計 238
7.3.2 岩體抗剪強度參數統計 241
7.3.3 結構面抗剪強度參數地質建議值統計 243
7.3.4 岩體抗壓強度和抗拉強度取值 245
7.4 典型工程岩體力學參數取值 246
7.4.1 葛洲壩202號泥化夾層剪下強度參數取值 246
7.4.2 三峽永久船閘邊坡岩體變形強度參數取值 249
7.4.3 清江水布埡地下廠房岩體變形強度參數取值 251
7.4.4 錦屏二級深埋引水隧洞圍岩力學參數取值 257
7.5 岩體力學參數取值研究展望 266
