本书针对各类深部工程地质问题的产生条件、形成机制、发展演化规律、防治措施以及分类、评价方法,介绍了深部岩体地质与结构特征、深部工程地质环境、深部工程地质灾害及深部工程地质勘察技术等内容。本书适应当前人类工程向深部发展的趋势,力图为深部工程的安全施工与运营提供基础理论支撑,同时服务于深部工程地质理论体系的构建与深部工程地质人才的培养。本书可作为采矿工程、地质工程、土木工程(岩土、地下与隧道工程方向)等专业本科生和研究生教材,也可供从事深部矿山、深部地下工程建设的工程技术人员、科研人员和管理人员阅读参考。
李正伟,东北大学副教授,工学博士,硕士研究生导师。主要研究方向为深部岩体工程地质力学,深层地热资源开发与灾害控制,裂隙岩体THM多场耦合效应等。主持国家自然科学基金面上项目1项、青年项目1项,中国博士后科学基金面上项目1项等多项纵向课题;作为学术骨干参与国家重点研发计划项目2项,国家自然科学基金重点项目1项。截至目前,以第一作者通讯作者名义发表SCI、EI收录论文10余篇,获得国家发明专利授权10余项,国际发明专利授权1项,软件著作权3项。兼任中国岩石力学与工程学会会员,中国岩石力学与工程学会多场耦合专业委员会委员,并担任20余本国内外学术期刊的审稿人。 周扬一,东北大学副教授,工学博士,硕士研究生导师,中国岩石力学与工程学会会员。主要从事真三向应力下层状岩体力学特性、深部大型洞室群稳定性动态反馈分析、深部岩体大变形灾害的机理、评估、防控等方面的研究,承担国家自然科学基金2项,发表论文10余篇。
目录绪论10.1深部开采与深部工程10.2深部工程地质学的研究对象、研究内容和研究方法10.3深部工程地质学的发展历史与趋向31深部岩体地质与结构特征41.1岩石的物质组成与结构特征51.1.1岩石的物质组成51.1.2岩石的结构特征81.2岩体结构面特征111.2.1岩体结构面的成因分类111.2.2岩体结构面的规模与分级171.2.3岩体结构面的等距性与韵律性191.3岩体结构面特征描述与调查方法201.3.1岩体结构面描述体系201.3.2岩体结构面调查方法331.4岩体结构面统计分析与网络模拟361.4.1岩体结构面统计分析361.4.2岩体结构面网络模拟441.5岩体结构特征及结构控制理论511.5.1岩体结构特征511.5.2岩体结构控制理论55本章小结58思考题582深部岩体工程地质环境592.1深部地应力环境602.1.1地应力的基本概念602.1.2岩体天然地应力状态的形成602.1.3天然地应力状态的类型642.1.4天然地应力分布的一般规律652.1.5我国地应力场空间分布的一般规律692.1.6岩体地应力的测试方法712.1.7深部地应力场的特点732.1.8深部地应力的工程地质效应742.2深部地下水环境782.2.1深部地下水类型792.2.2深部水文地质结构852.2.3深部地下水的运动规律882.2.4深部地下水的工程地质效应932.3深部地温场环境972.3.1热传递的基本方式982.3.2岩石的热物理性质参数1012.3.3深部岩体中的热传递特征1042.3.4深部地温场的工程地质效应107本章小结109思考题1093深部岩体工程地质灾害1103.1灾害分类与影响因素1103.2岩体灾害1133.2.1围岩内部破裂1133.2.2片帮1173.2.3大变形1223.2.4塌方1283.2.5岩爆1333.2.6冲击地压1423.3突涌水与岩溶1463.3.1突涌水1463.3.2岩溶1523.4高温热害1563.4.1高地温的热源1573.4.2深部工程高温热害问题1573.4.3高地温防控1583.4.4高地温调查1593.5活断层1603.5.1活断层的概念和危害1603.5.2活断层的类型和活动方式1623.5.3活断层的其他性质1643.5.4活断层对深部工程的影响1653.6深部岩体工程地质灾害实例1663.6.1工程地质条件1663.6.2高地应力引起的围岩破坏1693.6.3软岩塌方与大变形1723.6.4岩溶及地下涌水173本章小结175思考题1754深部岩体工程地质勘察1764.1勘察对象与方法1764.1.1工程地质勘察对象1764.1.2工程地质勘察等级1784.1.3工程地质勘察任务1804.1.4工程地质勘察阶段1804.1.5工程地质勘察方法1814.2工程地质测绘1834.2.1意义和特点1834.2.2范围和精度1844.2.3方法和程序1864.2.4测绘内容1884.2.5遥感技术的应用1934.3工程地质勘探1984.3.1任务和手段1984.3.2钻探和岩心编录1994.3.3坑探2024.3.4地球物理勘探2064.4矿区工程地质勘察2084.4.1勘察阶段及任务2084.4.2勘察内容2094.4.3勘察要求2114.4.4坑道工程地质编录2144.5铁路隧道工程地质勘察2144.5.1勘察阶段及要求2144.5.2勘察内容2164.5.3各阶段勘察重点2174.6水利水电工程地质勘察2204.6.1勘察阶段和要求2204.6.2各阶段勘察内容220本章小结224思考题224附录地质图图例225参考文献237