本书针对深部裂隙岩体的加卸载力学行为、动静力学特性、爆破振动传播衰减规律、累积损伤与变形稳定机理以及精量化控制爆破方法等开展系统研究，考虑了深埋特大地下洞室群爆破开挖施工中的爆破振动多重放大效应、动静力组合作用下的围岩累积损伤效应、高地应力条件下的结构面超低摩擦效应以及开挖瞬态卸荷诱发的位移突变效应，建立了多维度爆破振动安全控制标准，研发了精量化爆破控制技术，并在溪洛渡水电站、白鹤滩水电站和乌东德水电站等工程建设中成功应用。

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目录
“岩石力学与工程研究著作丛书”序
“岩石力学与工程研究著作丛书”编者的话
前言
第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 国内外研究进展 2
1.3 本书主要研究内容 9
参考文献 10
第2章 深部裂隙岩体加卸载力学特性试验研究 15
2.1 引言 15
2.2 不同应力路径下深部岩体加卸载试验研究 16
2.2.1 试验设备 16
2.2.2 试样制备 16
2.2.3 试验方案 17
2.2.4 试验结果及分析 19
2.2.5 小结 20
2.3 常规三轴压缩条件下裂隙岩体的破坏特性研究 20
2.3.1 模型试验 20
2.3.2 深部大理岩破坏特征 24
2.3.3 小结 46
2.4 深部岩体裂隙扩展机理 47
2.4.1 单裂隙岩体沿结构面剪切滑动破坏机理 47
2.4.2 裂隙扩展的影响因素及强度准则 49
2.4.3 共面裂纹扩展机理 53
2.4.4 反翼裂纹形成机理 62
2.4.5 小结 62
2.5 裂隙岩体的渗流特性研究 63
2.5.1 裂隙试样渗透试验 63
2.5.2 渗透水压对裂隙岩体强度的影响 64
2.5.3 渗透水压对裂隙岩体破裂的影响 68
2.5.4 饱水裂隙岩体的渗流规律 71
2.5.5 小结 78
2.6 裂隙岩体渗流-应力-损伤耦合模型研究 78
2.6.1 裂隙岩体渗透率方程 78
2.6.2 渗透率随岩体裂隙损伤的演化特征 80
2.6.3 含水裂隙岩体损伤演化方程 82
2.6.4 含水裂隙岩体本构方程 84
2.6.5 小结 87
参考文献 87
第3章 深部裂隙岩体的声波试验及其宏细观力学特性 89
3.1 引言 89
3.2 不同加载方式下弹性波传播特性试验 89
3.2.1 试验设备 89
3.2.2 试验材料及试样制备 93
3.2.3 相似材料力学试验方案 97
3.2.4 三轴压缩条件下深部裂隙岩体中弹性波传播特性试验 101
3.2.5 三轴拉压条件下深部裂隙岩体中弹性波传播特性试验 110
3.3 不同加载方式下深部裂隙岩体宏观裂隙的起裂应力 118
3.3.1 三轴压缩条件下深部裂隙岩体宏观裂隙的起裂应力 118
3.3.2 三轴拉压条件下深部裂隙岩体宏观裂隙的起裂应力 122
3.4 不同加载方式下深部裂隙岩体宏观裂隙的扩展长度 126
3.4.1 三轴压缩条件下深部裂隙岩体宏观裂隙的扩展长度 126
3.4.2 三轴拉压条件下深部裂隙岩体宏观裂隙的扩展长度 127
3.5 深部裂隙岩体宏细观损伤本构模型 128
3.5.1 基于波幅的深部裂隙岩体宏观损伤变量 128
3.5.2 宏观损伤演化分析 130
3.5.3 基于细观裂隙的岩体损伤变量 132
3.5.4 基于宏细观裂隙耦合的深部裂隙岩体损伤本构模型 134
3.5.5 小结 136
参考文献 137
第4章 深部节理岩体中爆炸应力波传播模型试验研究 139
4.1 引言 139
4.2 应力波在含充填节理岩体中的传播规律 140
4.2.1 P波在单条充填节理处传播规律的理论研究 140
4.2.2 P波在一组平行充填节理岩体中传播规律的数值研究 147
4.2.3 小结 156
4.3 爆炸应力波在深部节理岩体中传播规律的模型试验研究 157
4.3.1 试验准备 157
4.3.2 加载设备及数据测试采集系统 159
4.3.3 模型试样设计制作及试验工况 161
4.4 高地应力下爆炸应力波在节理岩体中的传播规律 168
4.4.1 爆炸应力波在完整岩石中的传播规律 168
4.4.2 爆炸应力波垂直入射节理岩体的传播规律 170
4.4.3 爆炸应力波斜入射节理岩体的传播规律 175
4.4.4 小结 178
4.5 应力波在深部节理岩体中的透反射机制 179
4.5.1 应力波垂直入射节理岩体的传播方程 179
4.5.2 柱面波在深部节理岩体中的传播方程 183
4.5.3 小结 196
参考文献 196
第5章 地下洞室群爆破振动特性现场试验研究 199
5.1 引言 199
5.2 爆破振动安全监测方法 199
5.2.1 振动监测技术发展状况 199
5.2.2 基于光纤光栅测试技术的爆破振动安全监测方法 200
5.3 工程背景及概况 206
5.4 地下洞室群爆破振动传播规律 207
5.4.1 现场监测布置方案 207
5.4.2 现场试验结果分析 212
5.5 地下洞室群爆破振动放大效应
5.5.1 地下洞室群爆破振动邻洞放大效应的现场试验 213
5.5.2 地下洞室群爆破振动邻洞放大效应的数值模拟 214
5.5.3 小结 223
5.6 出线竖井的爆破振动高程放大效应 224
5.6.1 现场爆破试验方案 224
5.6.2 竖井开挖的数值模拟 225
5.6.3 小结 232
5.7 地下洞室群主变洞高边墙的爆破振动高程放大效应 232
5.7.1 现场爆破试验方案 232
5.7.2 主变洞开挖的数值模拟 234
5.7.3 小结 238
5.8 地下厂房岩锚梁爆破振动效应 239
5.8.1 工程概况 239
5.8.2 现场试验方案 240
5.8.3 爆破地震效应控制 244
5.8.4 小结 245
参考文献 245
第6章 爆破振动作用下围岩动力累积损伤机理研究 248
6.1 引言 248
6.2 爆破开挖扰动诱发深部裂隙岩体损伤破坏研究 248
6.2.1 岩体微裂纹发育扩展机制与损伤理论 249
6.2.2 地下洞室爆破开挖动力损伤机理与判据 250
6.2.3 钻爆掘进过程诱发岩体累积损伤机理分析 253
6.3 岩体爆破损伤本构模型研究 257
6.3.1 弹性力学本构模型 257
6.3.2 断裂力学本构模型 258
6.3.3 损伤力学本构模型 259
6.3.4 存在的问题与不足 263
6.4 岩体动力累积损伤的数值计算方法 266
6.4.1 改进岩体损伤本构模型损伤演化规则 267
6.4.2 自定义拉压损伤本构模型嵌入动力有限元程序 271
6.4.3 基于岩体爆破破坏分区理论的损伤本构模型验证 274
6.4.4 小结 277
6.5 深部岩体爆破开挖动力损伤本构模型与参数验证 278
6.5.1 动力损伤本构模型的参数确定 278
6.5.2 改进后的自定义损伤本构模型的验证 285
6.5.3 小结 286
6.6 深埋地下厂房爆破开挖围岩损伤特性 287
6.6.1 围岩损伤监测手段研究现状 287
6.6.2 开挖损伤评估计算研究现状 290
6.6.3 动静荷载组合作用下岩体损伤特征 291
6.6.4 基于动力损伤本构模型计算结果的爆破开挖参数优化 293
6.6.5 基于动力损伤本构模型的地下厂房爆破开挖参数校核 295
6.6.6 深埋地下厂房边墙保护层爆破开挖损伤规律研究 298
6.6.7 小结 305
参考文献 305
第7章 动静力组合作用下的深部围岩变形稳定机理 310
7.1 引言 310
7.2 基于超低摩擦理论的深部围岩块体位移机理分析 311
7.2.1 超低摩擦现象的理论研究 312
7.2.2 爆炸荷载作用下深部块体变形运动 317
7.2.3 边墙围岩块体超低摩擦效应模型 318
7.2.4 超低摩擦效应数值模拟方法实现 322
7.2.5 岩体超低摩擦数值模拟可行性验证 324
7.3 深部围岩块体超低摩擦效应的数值模拟研究 326
7.3.1 数值分析模型的建立 326
7.3.2 爆破扰动下块体的动力响应 328
7.3.3 不同爆炸荷载对超低摩擦效应的影响 330
7.3.4 水平向地应力对超低摩擦效应的影响 334
7.3.5 垂直向地应力对超低摩擦效应的影响 339
7.3.6 块体尺度对超低摩擦效应的影响 344
7.3.7 小结 347
7.4 开挖瞬态卸荷引起的节理岩体松动模拟试验 347
7.4.1 节理岩体开挖瞬态卸荷松动室内试验 348
7.4.2 节理岩体开挖瞬态卸荷松动试验过程 351
7.4.3 多节理岩体卸荷 354
7.4.4 岩体松动试验的数值模拟分析 356
7.4.5 小结 362
7.5 考虑累积损伤效应的围岩变形特性研究 363
7.5.1 隧洞爆破开挖损伤变形监测 365
7.5.2 乌东德水电站左岸导流洞爆破振动监测 366
7.5.3 爆破开挖累积效应数值计算 367
7.5.4 考虑累积损伤效应的围岩变形计算 370
7.5.5 小结 373
参考文献 373
第8章 深埋地下洞室群关键部位精量化控制爆破方法 378
8.1 引言 378
8.2 V形切槽光面爆破试验研究 378
8.2.1 V形切槽孔尖端动应力集中效应 378
8.2.2 V形切槽孔裂缝扩展规律研究 380
8.2.3 炮孔 V 形切槽参数 383
8.2.4 白鹤滩水电站地下厂房岩锚梁切槽爆破开挖原位试验 385
8.2.5 小结 394
8.3 时序控制断裂爆破后爆孔动应力集中效应试验研究 394
8.3.1 单向受拉作用下空孔孔壁受力状态分析 394
8.3.2 圆孔边线状裂纹断裂扩展规律研究 398
8.3.3 空孔动力效应模型试验 403
8.3.4 小结 409
8.4 时序控制断裂爆破试验研究 410
8.4.1 时序控制断裂爆破机理 410
8.4.2 时序控制断裂预裂爆破现场试验 412
8.4.3 延时起爆岩体相似模型试验 417
8.4.4 不同延时起爆条件下的模型试验结果分析 422
8.4.5 小结 428
8.5 深埋洞室岩锚梁精量化爆破的数值模拟研究 429
8.5.1 岩锚梁爆破开挖数值计算模型 430
8.5.2 计算结果与监测数据对比分析 432
8.5.3 时序控制断裂爆破数值模拟研究 438
8.5.4 切槽-时序控制断裂爆破方法研究 444
8.5.5 小结 455
参考文献 456