《巖質地下工程圍巖失穩(wěn)機制與設計方法研究》系統介紹了巖質地下工程圍巖的失穩(wěn)機制與設計方法，主要包括巖石卸荷破壞試驗及分析、能量演化規(guī)律、聲發(fā)射特征，巖石卸荷PFC數值試驗及分析，巖質地下工程開挖相似模型試驗、離散元試驗，巖質地下工程圍巖分級方法、設計計算方法等方面的內容。 《巖質地下工程圍巖失穩(wěn)機制與設計方法研究》可供從事隧道工程相關的專業(yè)人員參考，也可作為采礦工程、水利工程等相關專業(yè)師生的教學參考書。
我國國民經濟的持續(xù)快速發(fā)展對基礎工程建設和資源開發(fā)顯露出前所未有的渴求，隧道工程在其中發(fā)揮著舉足輕重的作用。在高速鐵路方面，如京滬、武廣、福廈以及滬漢蓉大通道等；在地鐵工程方面，國內已建成超過600km的地鐵和輕軌，北京、上海、廣州等12個城市36條城市軌道交通線路正在建設。截至2020年4月，我國已有43個城市開通地鐵，總軌道交通里程超過6476km�！笆濉币�(guī)劃綱要更是明確指出繼續(xù)推進一批重大工程項目的實施，強化基礎設施支撐力，進一步增強國家綜合實力。但隨著深埋隧洞、能源礦山、水利水電、CO2儲存與城市地鐵等工程的發(fā)展，我國進入了地下工程圍巖失穩(wěn)災害高發(fā)期。地下工程圍巖失穩(wěn)災害是干擾正常施工秩序、威脅人員設備安全的重要因素，制約著經濟、社會的高效發(fā)展。如何應對圍巖失穩(wěn)災害，已成為當今地下工程及相關領域的關注熱點。
弄清巖質地下工程圍巖失穩(wěn)機制成為工程力學界迫切需要解決的問題。一般而言，工程開挖是復雜的加、卸荷過程，應力場不同、開挖過程不同對應著不同的應力路徑，不同的變形、破壞機理。地下工程開挖，巖體可能處于多向受壓狀態(tài)或單向受壓、受拉狀態(tài)，因此破壞形式可能表現為剪切破壞或劈裂破壞，拉伸破壞，不同工程加荷與卸荷方向取決于圍巖初始應力場與工程形狀、方位。
只有弄清復雜加、卸荷路徑下巖石的破壞機制，合理確定圍巖參數并進而設計合理的地下工程設計計算方法，才能完善和發(fā)展巖石力學，才能對工程巖體的強度和變形特征進行合理的預測，才能為巖體工程施工與支護提供合理的建議。
同時由于地下工程巖體的復雜性，試圖采用一種理論，解決不同地下工程圍巖穩(wěn)定分析問題是不現實的，巖體理論需要不斷地發(fā)展與完善，如圍巖分級方法確定合理的圍巖參數、適應不同地下工程的設計計算方法等。
前言
第1章 概述
1．1 研究意義
1．2 國內外研究現狀
1．3 巖體卸荷破壞研究存在的問題
1．4 研究內容及技術路線
第2章 巖石卸荷破壞試驗及分析
2．1 試驗方案設計
2．2 常規(guī)三軸加荷破壞試驗
2．3 不同應力路徑卸荷破壞試驗
2．4 卸荷圍壓對變形特征的影響
2．5 卸荷速率對變形特征的影響
2．6 卸荷應力水平對變形特征的影響
2．7 小結
第3章 巖石卸荷破壞過程能量演化規(guī)律
3．1 能量法原理
3．2 常規(guī)三軸加荷破壞試驗
3．3 恒軸壓、卸圍壓破壞試驗
3．4 位移控制加軸壓、卸圍壓破壞試驗
3．5 應力控制加軸壓、卸圍壓破壞試驗
3．6 小結
第4章 巖石卸荷破壞過程聲發(fā)射特征
4．1 聲發(fā)射試驗
4．2 不同應力路徑破壞過程聲發(fā)射特征演化規(guī)律
4．3 圍壓的影響
4．4 卸荷速率的影響
4．5 卸荷應力水平的影響
4．6 小結
第5章 巖石卸荷PFC數值試驗及分析
5．1 數值試驗
5．2 基于室內試驗的宏細觀參數分析
5．3 卸荷破壞的細觀能量分析
5．4 卸荷破壞前兆細觀分析
5．5 卸荷破壞過程細觀分析
5．6 小結
第6章 巖質地下工程開挖相似模型試驗
6．1 相似試驗設計
6．2 石膏隧洞破壞試驗
6．3 復合材料隧洞破壞試驗
6．4 不同材料對破壞形式的影響
6．5 小結
第7章 巖質地下工程開挖離散元試驗
7．1 顆粒流計算模型
7．2 石膏隧洞顆粒流試驗
7．3 復合材料隧洞顆粒流試驗
7．4 不同材料對破壞形式的影響
7．5 小結
第8章 巖質地下工程圍巖分級方法
8．1 現有圍巖分級分析
8．2 巖質地下工程圍巖分級方法研究
8．3 重慶地鐵1#與6#圍巖實例調查分析
8．4 小結
第9章 巖質地下工程圍巖支護設計計算方法研究
9．1 初襯混凝土抗剪強度
9．2 地下工程圍巖支護設計計算方法研究
9．3 工程應用
9．4 小結
第10章 結論與展望
10．1 結論
10．2 展望
參考文獻
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