深部圍巖可靠性、穩(wěn)定性與密閉性評價方法及應用

目錄
“巖石力學與工程研究著作叢書”序
“巖石力學與工程研究著作叢書”編者的話
前言
第1章 緒論 1
1.1 引言 1
1.2 研究現(xiàn)狀分析 2
1.2.1 深部洞室結(jié)構(gòu)可靠性分析研究現(xiàn)狀 2
1.2.2 深部隧洞圍巖穩(wěn)定性分析研究現(xiàn)狀 6
1.2.3 深部儲層鉆井井壁失穩(wěn)分析研究現(xiàn)狀 8
1.2.4 深部圍巖密閉性評價分析研究現(xiàn)狀 10
1.3 本書主要研究內(nèi)容 11
參考文獻 11
第2章 深部圍巖力學參數(shù)的概率分布模型 20
2.1 引言 20
2.2 分布參數(shù)估計 23
2.3 擬合優(yōu)度檢驗 26
2.4 深部圍巖力學參數(shù)概率分布模型的建立 27
2.4.1 深部圍巖力學參數(shù)樣本 27
2.4.2 力學參數(shù)概率分布模型 28
2.4.3 力學參數(shù)之間的相關(guān)性 32
2.5 本章小結(jié) 33
參考文獻 33
第3章 深部洞室結(jié)構(gòu)可靠性分析研究 36
3.1 引言 36
3.2 深部洞室隱式功能函數(shù)的顯式分析方法 36
3.2.1 深部洞室結(jié)構(gòu)隱式功能函數(shù)的構(gòu)建 37
3.2.2 支持向量回歸的隱式功能函數(shù)顯式化 38
3.2.3 支持向量回歸顯式模型的驗證分析 50
3.3 基于自適應重要抽樣的深部洞室可靠度指標計算方法 58
3.3.1 重要抽樣法計算可靠度指標的基本原理 59
3.3.2 *優(yōu)重要抽樣密度函數(shù)的自適應構(gòu)造方法 61
3.3.3 深部洞室結(jié)構(gòu)可靠度指標計算方法與程序開發(fā) 73
3.4 工程應用 76
3.4.1 工程概況 76
3.4.2 北山地下實驗室施工開挖可靠度指標計算 78
3.4.3 北山地下實驗室施工開挖可靠度指標計算結(jié)果分析 81
3.4.4 北山地下實驗室施工開挖可靠度計算結(jié)果的模型試驗驗證 91
3.5 本章小結(jié) 99
參考文獻 100
第4章 多場耦合作用下大埋深隧洞圍巖穩(wěn)定性分析研究 102
4.1 引言 102
4.2 不同圍壓與滲壓耦合作用下深部圍巖滲流力學試驗 102
4.2.1 滲流力學試驗過程 103
4.2.2 滲流力學試驗結(jié)果分析 104
4.2.3 考慮滲壓影響的深部圍巖非線性強度模型 115
4.3 深部圍巖高應力與非達西滲流耦合力學模型 119
4.3.1 深部隧洞襯砌外水壓力分析方法 119
4.3.2 高應力與非達西滲流耦合力學模型構(gòu)建 121
4.3.3 大埋深隧洞外水壓力解析分析 129
4.4 多場耦合深部隧洞施工開挖圍巖穩(wěn)定三維數(shù)值計算分析 132
4.4.1 高應力與高滲壓耦合數(shù)值分析方法 133
4.4.2 多場耦合三維計算程序開發(fā)與驗證 134
4.5 工程應用 138
4.5.1 工程概況 138
4.5.2 計算模型和計算條件 138
4.5.3 數(shù)值計算結(jié)果分析 139
4.5.4 數(shù)值計算結(jié)果驗證 146
4.5.5 滇中引水工程香爐山隧洞防滲優(yōu)化設(shè)計分析 152
4.6 本章小結(jié) 165
參考文獻 166
第5章 深部砂巖儲層鉆井井壁失穩(wěn)評價分析研究 169
5.1 引言 169
5.2 紅砂巖力學特性測試與鉆孔破壞試驗 169
5.2.1 紅砂巖物理力學性質(zhì)測試 170
5.2.2 紅砂巖達西滲流特性測試 173
5.2.3 紅砂巖室內(nèi)鉆孔崩落試驗 175
5.3 深部鉆井井壁失穩(wěn)力學分析 181
5.3.1 鉆井井周應力分布 181
5.3.2 鉆井井壁破壞準則 185
5.3.3 鉆井液密度安全窗口選擇 186
5.4 深部鉆井井壁失穩(wěn)數(shù)值模擬分析 189
5.4.1 顆粒離散元法計算原理 189
5.4.2 鉆井井壁失穩(wěn)數(shù)值模擬方法 190
5.4.3 鉆井井壁失穩(wěn)計算數(shù)值模型 193
5.4.4 鉆井井壁失穩(wěn)數(shù)值模擬結(jié)果分析 198
5.5 本章小結(jié) 216
參考文獻 217
第6章 深部圍巖物質(zhì)運移機理與圍巖密閉性測試評價分析研究 219
6.1 引言 219
6.2 巖石孔隙結(jié)構(gòu)與礦物成分特征 220
6.2.1 煤巖孔隙結(jié)構(gòu)表征 221
6.2.2 黏土巖孔隙結(jié)構(gòu)與礦物成分特征 234
6.3 圍巖介質(zhì)物質(zhì)運移試驗 236
6.3.1 高壓擴散池試驗裝置 236
6.3.2 樣品制備 237
6.3.3 擴散試驗 238
6.3.4 試驗結(jié)果分析 239
6.4 深部圍巖物質(zhì)運移數(shù)值模擬方法 241
6.4.1 孔隙網(wǎng)絡模型構(gòu)建 241
6.4.2 孔隙尺度數(shù)學物理方程 248
6.4.3 物質(zhì)運移模型的多場耦合求解 253
6.4.4 圍巖物質(zhì)運移數(shù)值模擬結(jié)果 254
6.5 本章小結(jié) 258
參考文獻 259