泥石流冲击荷载模拟与岩土动力稳定分析

本书是地质工程学科中泥石流灾害评估方面的专著。本书将系统地介绍作者所提出的泥石流冲击荷载新型模型，以及基于岩土体点稳定系数场时空变化规律的动力稳定性和可靠性分析方法。本书共分7章，在回顾既有泥石流冲击荷载模型的基础上提出新型模型，详细论述新型模型的优良特性，提出动力冲击条件下岩土稳定性和可靠性分析的新方法，详细剖析实现上述新型模型、新方法的FLAC3D二次开发动力分析程序，最后以马达岭泥石流对高速公路隧道的影响为例，开展综合案例分析。 本书可供地质工程、土木工程、交通运输工程、环境工程、水利工程等领域的科研人员和专业工程技术人员参考，也可作为高等院校和科研院所研究生的教学参考用书。

第1章 绪论
1.1 问题的提出及研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 泥石流冲击荷载模型的研究现状
1.2.2 泥石流冲击荷载下岩土体稳定性的研究现状
1.2.3 存在的问题和发展趋势
1.3 本书的主要研究内容和架构
第2章 泥石流冲击荷载的常规模型
2.1 流体静力模型
2.2 流体动力模型
2.3 两类模型的适用条件和局限性
2.4 本章小结
第3章 泥石流冲击荷载的新型模型
3.1 新型模型的构建
3.1.1 基本思路
3.1.2 波形的上边界
3.1.3 波形的下边界
3.1.4 波形的中心线
3.1.5 波形的振幅
3.1.6 波形的总成
3.1.7 波形的随机分布特性
3.2 新型模型的特性
3.2.1 新型模型的优势
3.2.2 新型模型的构建是滤波的逆过程
3.3 新型模型的定参方法
3.4 新型模型的简化形式
3.4.1 简化模型
3.4.2 特性分析
3.5 本章小结
第4章 岩土动力稳定性分析
4.1 应力场的生成
4.2 点稳定系数
4.2.1 点稳定系数的定义式
4.2.2 优选拉应力准则
4.2.3 莫尔-库仑屈服准则
4.2.4 德鲁克-布拉格屈服准则
4.2.5 联合强度理论下的点稳定系数场
4.3 全局稳定系数
4.3.1 适用于边坡的全局稳定系数
4.3.2 适用于隧道围岩的全局稳定系数
4.4 算例分析
4.4.1 算例概况
4.4.2 隧道围岩动力响应分析
4.4.3 瞬时稳定系数的时空分布
4.4.4 动力稳定性分析结果
4.4.5 动力与静力两种分析模式的对比
4.5 本章小结
第5章 岩土动力可靠性分析
5.1 基于瞬时稳定系数时间序列的动力可靠性分析
5.2 算例分析
5.2.1 基于稳定系数时程的动力可靠性分析
5.2.2 失效概率的空间分布
5.2.3 动力可靠性分析结果
5.3 动力可靠性分析方法在隧道围岩稳定评价中的优势
5.3.1 传统围岩稳定性评价方法的缺点
5.3.2 不依赖经验阈值的围岩稳定性评价方法的优势
5.3.3 动力可靠性分析方法的优势
5.4 关于保守评估策略的讨论
5.5 本章小结
第6章 基于FLAC3D的动力分析程序设计
6.1 软件整体设计框架
6.2 初始化及用户自定义函数
6.2.1 初始化
6.2.2 用户自定义函数
6.3 动力计算
6.3.1 阻尼设置
6.3.2 动力加载及边界设置
6.3.3 监测点设置
6.3.4 自定义冲击荷载的生成
6.3.5 等间距时间采样的实现
6.4 伴随变量的设计与实现
6.4.1 伴随变量的设计思路和数据结构
6.4.2 点稳定系数伴随变量的建立
6.4.3 点稳定系数伴随变量的刷新
6.5 数据后处理
6.5.1 输出节点变量
6.5.2 输出单元变量
6.5.3 输出点稳定系数
6.5.4 输出破坏模式
6.5.5 输出统计窗口最小稳定系数及最危险单元序列
6.5.6 输出指定点的瞬时稳定系数时程
6.6 本章小结
第7章 综合案例分析
7.1 马达岭地质灾害概况
7.1.1 研究区地理位置
7.1.2 滑坡与泥石流灾害概况
7.1.3 泥石流灾害特征与成因分析
7.1.4 地质灾害发展趋势分析及对线路的影响
7.2 泥石流暴发规模及堆积区空间展布分析
7.2.1 泥石流物源规模
7.2.2 降水触发分析
7.2.3 泥石流体积预测
7.2.4 泥石流堆积范围预测及对原规划线路的影响
7.2.5 泥石流暴发对毛尖隧道影响的定性分析
7.2.6 泥石流堆积形成堰塞湖的可能性分析
7.2.7 域内其他地质灾害对线路的影响分析
7.3 泥石流对交通隧道冲击的动力响应分析
7.3.1 泥石流冲击荷载计算模型
7.3.2 力学模型的建立
7.3.3 动力响应分析
7.4 本章小结
参考文献