软岩特性及输水隧洞支护效果研究：以宁夏固原饮水安全水源工程为例

目录
前言
第1章绪论
1.1研究意义 1
1.2国内外研究现状 2
1.2.1软岩水理性质试验研究现状 2
1.2.2软岩常规力学性质研究现状 4
1.2.3软岩本构关系研究现状 8
1.2.4软岩流变力学特性研究现状 10
1.2.5软岩隧洞支护模拟研究现状 13
1.3研究中存在的不足 16
1.4本书主要内容 16
第2章研究区软岩类型及其成分特征 18
2.1岩石类型 18
2.1.1灰质泥岩 18
2.1.2砖红色含砾不等粒砂质泥岩 29
2.1.3钙质胶结砾质岩屑长石砂岩 32
2.2研究区软岩成分对其工程性质影响分析 34
第3章研究区软岩物理力学性质试验研究 36
3.1灰质泥岩物理力学性质试验研究 36
3.1.1物理性质试验 36
3.1.2膨胀性试验 41
3.1.3耐崩解性试验 48
3.1.4单轴压缩试验 55
3.1.5三轴压缩试验 61
3.2ZK1-1砂质泥岩物理力学性质试验研究 66
3.3ZK1-2长石砂岩物理力学性质试验研究 69
3.4ZK1-3灰质泥岩物理力学性质试验研究 73
第4章软岩本构关系研究 78
4.1岩石材料弹性理论本构关系研究 78
4.1.1线弹性本构关系 79
4.1.2超弹性本构关系 80
4.1.3亚弹性本构关系 81
4.2岩石材料塑性理论本构关系研究 81
4.2.1岩石材料的屈服面和后继屈服面 82
4.2.2常用的屈服准则 83
4.2.3弹塑性材料的硬化规律 84
4.2.4加卸载准则 86
4.3软岩线性本构关系研究 87
4.3.1三线性和四线性本构关系 87
4.3.2五线性本构关系 88
4.4软岩非线性本构关系研究 93
第5章软岩流变力学特性试验研究 98
5.1灰质泥岩流变力学特性试验研究 98
5.1.1试验设备 98
5.1.2试验方案 100
5.1.3试验方法 101
5.1.4试验结果 103
5.1.5灰质泥岩流变规律分析 111
5.2ZK1-1砂质泥岩流变力学特性试验研究 112
5.2.1试样制备 113
5.2.2试验设备 113
5.2.3试验方法 114
5.2.4试验结果 114
5.2.5砂质泥岩流变规律分析 116
第6章隧洞工程地质条件 117
6.1地形地貌 119
6.2地层岩性 119
6.3地质构造 120
6.4物理地质现象 123
6.5水文地质特征 123
第7章隧洞数值计算分析方案 126
7.1数值计算方法 126
7.1.1基本概念定义 127
7.1.2基本原理与步骤 128
7.2计算段选取及模型建立 132
7.3 地应力参数设置 134
7.4 本构模型及计算参数选取 134
7.5 计算工况 135
第8 章软岩隧洞应力应变分布特征与支护效果研究 136
8.1 天然状态(隧洞未开挖)工况 136
8.2 隧洞开挖未支护工况 138
8.2.1 应力场分析 138
8.2.2 位移场分析 144
8.2.3 塑性区分析 152
8.3 隧洞开挖支护后工况 154
8.3.1 应力场分析 154
8.3.2 位移场分析 160
8.3.3 塑性区分析 169
8.4 钢拱架间距优化分析 171
8.4.1 N2 类围岩 171
8.4.2 V 类围岩 174
8.5 隧洞支护效果分析 178
第9 章结论 180
参考文献 184