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第1章 绪论 1

1.1 概述 1

1.2 地下工程岩石流变力学试验研究现状 3

1.3 岩石流变本构模型研究现状 4

1.4 地下工程围岩长期稳定性研究现状 6

1.5 本书主要内容 6

第2章 地下水封洞库围岩力学特性试验 8

2.1 试验设备与试样制备 8

2.1.1 试验设备 8

2.1.2 试样制备 9

2.2 试验方案和试验方法 10

2.2.1 试验方案 10

2.2.2 试验方法 11

2.3 二长花岗岩三轴力学试验成果与分析 11

2.3.1 瞬时三轴力学试验曲线 12

2.3.2 二长花岗岩应力-应变规律与强度特性 13

2.3.3 二长花岗岩试样瞬时破坏形式 17

2.4 闪长岩三轴力学试验成果与分析 18

2.4.1 瞬时三轴力学试验曲线 18

2.4.2 闪长岩应力-应变规律与强度特性 20

2.4.3 闪长岩试样瞬时破坏形式 23

2.5 地下水封洞库围岩渗透演化规律分析 24

2.5.1 轴向应变与渗透率的关系 24

2.5.2 环向应变与渗透率的关系 26

2.6 本章小结 27

第3章 地下水封洞库围岩渗流应力耦合流变力学试验 28

3.1 渗流应力耦合三轴流变力学试验 28

3.1.1 试样制备 28

3.1.2 流变力学试验方案和试验方法 29

3.1.3 渗流应力耦合三轴流变力学试验曲线 30

3.2 洞库围岩流变变形特性分析 33

3.2.1 轴向应变-时间变化规律 33

3.2.2 环向应变-时间变化规律 34

3.2.3 体积应变-时间变化规律 35

3.2.4 岩石流变变形速率分析 36

3.2.5 岩石流变力学性质与瞬时力学性质对比分析 39

3.3 岩石试样流变破坏形式与断口微观分析 42

3.3.1 岩石试样流变宏观破坏形式 42

3.3.2 岩石试样破坏断口扫描电镜试验（SEM）及微观断裂机理 43

3.4 岩石试样流变过程中的渗透性演化规律 47

3.4.1 三轴流变过程中渗透性试验结果 48

3.4.2 三轴流变过程中渗透演化规律分析 48

3.4.3 加速流变阶段的渗透演化规律分析 50

3.5 本章小结 52

第4章 地下水封洞库围岩渗流应力耦合流变损伤模型 53

4.1 地下工程岩石渗流应力耦合分析理论 53

4.1.1 岩石渗流应力耦合分析基本方程 53

4.1.2 岩石的渗流耦合特性 55

4.1.3 岩石渗透特性与应力耦合关系 58

4.2 地下水封洞库围岩流变损伤特性分析 60

4.2.1 洞库围岩变形的时效性 60

4.2.2 洞库围岩强度的时效性 61

4.2.3 渗流场环境下洞库围岩流变损伤特性分析 62

4.3 考虑损伤演化的岩石流变损伤模型 64

4.3.1 岩石损伤变量 64

4.3.2 岩石损伤演化方程 66

4.3.3 岩石流变损伤模型 67

4.4 洞库围岩渗流应力耦合流变损伤模型 69

4.4.1 地下水封洞库围岩流变-渗流耦合关系 70

4.4.2 考虑损伤作用的岩石渗透性演化模型 71

4.4.3 岩石渗流应力耦合黏弹塑性流变损伤模型 72

4.5 渗流应力耦合流变损伤模型二次开发 73

4.5.1 本构模型有限差分格式 73

4.5.2 二次开发程序设计 76

4.6 本章小结 77

第5章 地下水封洞库三维弹塑性数值分析 78

5.1 工程地质条件 78

5.1.1 工程概述 78

5.1.2 工程地质条件 79

5.1.3 工程初始地应力场与渗流场 82

5.2 三维弹塑性数值计算方案 90

5.2.1 地下水封洞库数值计算模型 90

5.2.2 地下水封洞库围岩力学参数及边界条件 93

5.2.3 数值计算分析剖面 93

5.3 洞库围岩三维弹塑性数值分析 94

5.3.1 X=0+200m断面（A、B、C洞罐组）应力应变分析 94

5.3.2 X=0+352.3 2m断面（A、B洞罐组）应力应变分析 102

5.3.3 X=0+532.7 8m断面（C洞罐组）应力应变分析 107

5.3.4 2号主洞室轴线剖面（Y=60m）应力应变分析 110

5.3.5 4号主洞室轴线剖面（Y=199m）应力应变分析 113

5.3.6 6号主洞室轴线剖面（Y=328m）应力应变分析 115

5.4 弹塑性计算条件下主洞室特征点位移分析 118

5.5 本章小结 119

第6章 地下水封洞库三维流变数值分析 121

6.1 三维流变数值计算方案 121

6.2 洞库围岩三维流变数值分析 121

6.2.1 X=0+200m断面（A、B、C洞罐组）流变计算结果 122

6.2.2 X=0+352.32m断面（A、B洞罐组）流变计算结果 130

6.2.3 X=0+532.78m断面（C洞罐组）流变计算结果 135

6.2.4 2号主洞室轴线剖面（Y=60m）流变计算结果 138

6.2.5 4号主洞室轴线剖面（Y=199m）流变计算结果 140

6.2.6 6号主洞室轴线剖面（Y=328m）流变计算结果 143

6.3 流变计算条件下主洞室特征点位移分析 146

6.4 本章小结 147

第7章 地下水封洞库三维流变损伤数值分析 148

7.1 洞库围岩三维流变损伤数值分析 148

7.1.1 X=0+200m断面（A、B、C洞罐组）流变损伤计算结果 148

7.1.2 X=0+352.32m断面（A、B洞罐组）流变损伤计算结果 156

7.1.3 X=0+532.78m断面（C洞罐组）流变损伤计算结果 161

7.1.4 2号主洞室轴线剖面（Y=60m）流变损伤计算结果 164

7.1.5 4号主洞室轴线剖面（Y=199m）流变损伤计算结果 167

7.1.6 6号主洞室轴线剖面（Y=328m）流变损伤计算结果 169

7.2 流变损伤计算条件下主洞室特征点位移分析 172

7.3 本章小结 173

第8章 地下水封洞库渗流应力耦合长期安全性分析 175

8.1 渗流应力耦合流变损伤数值计算与分析 175

8.1.1 X=0+200m断面（A、B、C洞罐组）渗流应力耦合流变损伤计算结果 175

8.1.2 X=0+352.3 2m断面（A、B洞罐组）渗流应力耦合流变损伤计算结果 183

8.1.3 X=0+532.7 8m断面（C洞罐组）渗流应力耦合流变损伤计算结果 188

8.1.4 2号主洞室轴线剖面（Y=60m）渗流应力耦合流变损伤计算结果 191

8.1.5 4号主洞室轴线剖面（Y=199m）渗流应力耦合流变损伤计算结果 193

8.1.6 6号主洞室轴线剖面（Y=328m）渗流应力耦合流变损伤计算结果 196

8.2 考虑渗流应力耦合作用的主洞室特征点位移分析 199

8.3 不同计算方案下地下水封洞库围岩变形对比分析 200

8.3.1 典型剖面最大合位移对比分析 200

8.3.2 地下水封洞库围岩特征点最大合位移对比分析 202

8.3.3 不同计算方案下地下水封洞库围岩变形特征分析 203

8.4 本章小结 207

参考文献 208