岩体力学特性尺寸效应与工程实践

岩体的尺寸效应问题是岩石力学中的经典问题，其力学特征的尺寸效应问题直接关系着岩体宏观力学参数的选取，在岩土工程设计中具有重要作用。本书围绕着杨房沟、丹巴、白鹤滩3个水电工程建设中遇到的典型工程问题，对岩体和结构面的尺寸效应问题开展系统深入的研究，在理论、方法及工程应用等方面均取得了重要进展。本书介绍了岩体力学特征尺寸效应产生的原因和代表性表现形式，详细阐述了岩体结构面分布特征采集技术、三维结构面网络生成技术、合成岩体技术、岩体力学参数尺寸效应数值试验方法等系统性研究成果，并结合杨房沟花岗岩、丹巴石英云母片岩、白鹤滩层间错动带的尺寸效应进行了现场应用，经实践总结得出了硬岩、软岩及结构面强度的尺寸效应确定标准化工作流程。研究成果可为我国深部复杂岩体工程安全建设、深部资源安全开采提供有力的技术保障。

第1章 绪论
1.1 概述
1.2 研究现状
1.2.1 岩体力学参数的结构效应和尺寸效应
1.2.2 岩体结构面研究成果综述
1.2.3 层状岩体研究成果综述
1.3 本书主要内容
1.3.1 主要研究内容
1.3.2 代表性工程概况
第2章 岩体力学特性尺寸效应
2.1 概述
2.1.1 岩体结构
2.1.2 岩体尺寸效应
2.1.3 岩体表征单元体REV
2.2 工程岩体尺寸效应问题
2.2.1 裂隙网络导致的岩体尺寸效应问题
2.2.2 硬质条带导致的层状岩体尺寸效应问题
2.2.3 长大结构面尺寸效应问题
2.3 岩体力学特性尺寸效应研究方法
第3章 岩体结构面分布特征采集技术
3.1 数字近景摄影测量技术
3.1.1 基本原理
3.1.2 拍摄准备工作
3.1.3 成果解译
3.2 岩体结构面分布特征采集工程实例
3.2.1 杨房沟水电站花岗岩结构面现场采集
3.2.2 丹巴坝址石英脉展布特征现场采集
3.2.3 白鹤滩层间错动带起伏特征现场采集
3.3 结构面精细分布描述与统计分析
3.3.1 石英脉分布特征统计
3.3.2 层间错动带起伏度测量与JRC统计
第4章 岩体三维结构面网络模拟技术
4.1 岩体三维结构面网络生成理论
4.1.1 岩体结构均质区划分
4.1.2 结构面中心点密度
4.1.3 结构面产状
4.1.4 结构面平均迹长
4.1.5 结构面直（半）径
4.2 三维结构面网络重构与检验
4.2.1 结构面网络重构流程
4.2.2 随机变量抽样
4.2.3 结构面重构模型检验
4.3 杨房沟水电站坝址区岩体三维结构面网络重构与检验
4.3.1 岩体均质区划分与地质资料整理
4.3.2 优势结构面分组与结构面网络参数
4.3.3 坝址区域三维结构面网络重构与检验
第5章 基于离散元的SRM技术
5.1 有限尺寸岩体节理网络抽样原则
5.1.1 相同中心点、不同尺寸
5.1.2 相同尺寸、不同中心点
5.2 基于三维离散元（3DEC）和非贯通圆盘节理的SRM技术
5.2.1 SRM技术原理
5.2.2 非贯通圆盘节理离散元模型的建立
5.2.3 基于离散元的SRM技术的验证
5.2.4 三维离散元数值模拟力学试验
5.2.5 结构面网络表征参数的影响
5.3 基于PFC方法的合成岩体技术
5.3.1 PFC方法简介
5.3.2 石英云母片岩数值模拟
5.3.3 层间错动带数值模拟
第6章 岩体力学参数尺寸效应数值试验
6.1 杨房沟水电站花岗岩尺寸效应数值试验
6.1.1 结构参数效应
6.1.2 力学参数尺寸效应
6.1.3 确定REV尺寸
6.2 含石英脉的石英云母片尺寸效应数值试验
6.2.1 石英云母片岩尺寸效应分析
6.2.2 石英脉对各向异性尺寸效应分析
6.3 层间错动带尺寸效应数值试验
6.3.1 层间错动带尺寸效应分析
6.3.2 尺寸效应结果验证
6.4 岩体力学参数尺寸效应确定标准工作流程
6.4.1 裂隙岩体力学参数尺寸效应确定标准工作流程
6.4.2 含硬质条带层状岩体力学参数尺寸效应确定标准工作流程
6.4.3 长大软弱结构面强度参数尺寸效应确定标准化工作流程
第7章 岩体力学特性尺寸效应工程应用
7.1 杨房沟水电站左岸边坡稳定性分析
7.2 丹巴水电站调压室布置方案比选
7.2.1 概述
7.2.2 地应力场与岩体力学参数
7.2.3 不考虑尺寸效应的分析结果
7.2.4 考虑尺寸效应的分析结果
7.2.5 综合分析
7.3 白鹤滩水电站层间错动带工程影响分析
7.3.1 概述
7.3.2 右岸尾水管检修闸门室岩梁方案
7.3.3 岩壁吊车梁稳定性分析
7.3.4 岩梁浇筑时机分析
参考文献