Integrated Grouting and Hydrogeology of Fractured Rocks in the Former USSR pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

出版者:Society for Mining Metallurgy

作者:Kipko, Eh/ Williams, R. E. (TRN)

出品人:

頁數:0

译者:

出版時間:

價格:25

裝幀:Pap

isbn號碼:9780873351164

叢書系列:

圖書標籤:

• Grouting
• Hydrogeology
• Fractured Rocks
• Former USSR
• Geotechnical Engineering
• Groundwater
• Rock Mechanics
• Civil Engineering
• Geology
• Soviet Geology

結構地質與水文地質：復雜岩體中的水流機製與工程應用 圖書簡介 本書深入探討瞭在復雜結構地質背景下，特彆是存在大量裂隙和節理係統的岩體中，水流的運動規律、水文地質特性及其在工程實踐中的具體應用。本書旨在為地質工程師、水文地質學傢、岩土工程師以及相關領域的研究人員提供一個全麵、係統的理論框架和實用的技術指南，以應對在基礎設施建設、礦山開采、地下水資源管理以及地質災害防治中遇到的水文地質挑戰。 第一部分：裂隙岩體的結構地質基礎 本書首先從結構地質學的角度，係統梳理瞭裂隙岩體的形成機製、發育特徵及宏觀描述方法。重點分析瞭控製岩體水文地質性質的關鍵結構要素，包括斷層、節理、裂隙網的幾何形態、密度、尺寸分布以及它們之間的空間關係。 1.1 裂隙係統的分類與描述 詳細介紹瞭如何根據裂隙的形成機製（如構造應力、卸荷作用、熱應力等）對裂隙進行分類。探討瞭現場勘察和遙感技術在識彆和描述裂隙帶方麵的應用。內容包括： 裂隙幾何參數的量測技術： 傳統的羅盤測量法、激光掃描技術以及無人機攝影測量在三維空間中對裂隙麵産狀（傾嚮、傾角）和綫密度（P21值）的精確獲取。 裂隙網絡建模： 采用隨機網絡模型（Stochastic Fracture Network, SFN）和確定性模型來模擬復雜裂隙係統的空間分布，並評估其對宏觀滲透性的影響。 岩體質量指標： 對RMR（岩石質量評定）和Q係統等經典岩體分類方法的局限性進行瞭辨析，並重點闡述瞭如何將裂隙係統的詳細信息融入到更精細化的工程岩體分類體係中，例如基於連續介質與離散介質耦閤模型的錶徵方法。 1.2 斷層帶的滲透性與力學響應 斷層是控製區域水文地質流場和誘發地質災害的核心因素。本書詳細分析瞭不同類型斷層（如壓性、拉性、走滑型）在應力場作用下形成的導水或隔水特徵。 斷層帶的物質組成與水力學： 探討瞭斷層泥、碎裂岩、膠結物等物質如何影響斷層帶的滲透係數，並基於野外觀測證據，區分齣導水型斷層（如高裂隙度帶）和阻隔型斷層（如高壓實泥質帶）。 斷層帶的長期穩定性： 結閤岩體力學和水壓力的耦閤分析，研究斷層帶在地下水波動（如人工補給或抽取）下，其剪切強度和滲透性的動態變化機製，為地震活動和滑坡風險評估提供基礎數據。 第二部分：裂隙岩體中的水流理論與數值模擬 本部分專注於描述和量化裂隙岩體中的地下水流動規律，剋服傳統達西定律在描述高梯度、非均質流動問題時的不足。 2.1 裂隙中的水流機製 詳細對比瞭在不同水力梯度和裂隙尺度下的水流模型： 單裂隙流動的解析解： 應用立方定律（Cube Law）精確計算單個寬大裂隙中的層流（Poiseuille流），並討論瞭在粗糙裂隙麵上的修正模型。 裂隙滲透率的等效性： 探討瞭如何從微觀尺度的裂隙參數推導齣宏觀尺度的等效滲透率（Hydraulic Conductivity）。重點分析瞭滲透各嚮異性（Permeability Anisotropy）的來源和量化方法，指齣裂隙網的優勢滲透方嚮與最大拉伸應力方嚮或節理係統的優勢走嚮通常存在關聯。 非達西流動與雙重孔隙介質概念： 在高水力梯度或裂隙尺度較大的情況下，水流不再嚴格遵循達西定律。引入雙重孔隙介質模型（如Barenblatt-Zheltov模型或Warren-Root模型），分彆描述岩塊基質（基質孔隙）和裂隙網絡（優勢通道）的滲流特徵及其相互作用。 2.2 地下水文模型與數值方法 本書著重介紹瞭求解復雜裂隙岩體中三維地下水流問題的數值方法： 離散單元法（DEM）與有限元法（FEM）的耦閤： 針對裂隙網絡，如何利用DEM模擬裂隙的開閤與力學響應，並將其水力學參數反饋給FEM或FDM網格，實現流固耦閤（Fluid-Structure Interaction, FSI）。 連續介質近似方法： 當裂隙密度極高時，采用等效連續介質（Equivalent Continuum Method, ECM）進行模擬的適用性與局限性。對比瞭平行滲透率模型（Parallel Model）和串聯滲透率模型（Series Model）在不同地質構造下的適用條件。 高精度數值模擬的應用： 介紹如何利用有限體積法（FVM）解決復雜的邊界條件問題，特彆是在隧道或礦井降水引起的地下水位快速下降（非穩定流）情景下的模擬精度優化。 第三部分：工程應用：水文地質勘察與風險控製 本部分將理論與實踐緊密結閤，聚焦於在大型地下工程建設中如何進行水文地質評價和風險管理。 3.1 水文地質勘察技術在岩體中的應用 強調針對高滲透性、非均質裂隙岩體的特殊勘察策略： 水力連通性測試： 詳細介紹注水試驗（Lugeon Test）在裂隙岩體中的應用限製及其修正方法。重點闡述瞭孔隙壓力的瞬態響應測試（如“升降試驗”或“Slug Test”）在確定單個或小群裂隙滲透參數時的優勢。 地球物理勘探的整閤： 探討電阻率法（ERT）、激發極化法（IP）和瞬變電磁法（TEM）如何用於識彆深部導水斷層帶、富水裂隙帶以及地下水位的空間分布，以及如何將地球物理數據反演結果與鑽孔資料進行融閤解釋。 示蹤實驗在流嚮確定中的作用： 利用示蹤劑在裂隙網絡中進行運移時間測定，以確定地下水的優勢流嚮和平均流速，這對於預測汙染物遷移路徑至關重要。 3.2 隧道與礦山開挖中的水害防治 隧道和礦井的開挖必然擾動原有的水文地質平衡，引發湧水、突湧、失穩等嚴重水害。 降水對圍岩穩定的影響： 分析地下水位的係統性降低如何改變岩體的有效應力狀態，可能導緻岩體收縮、節理張開或剪切破壞，並給齣相應的岩壓預測模型。 堵水與防排水設計： 針對高壓富水區，係統性地介紹注漿堵水（如化學漿、水泥漿、矽酸鹽漿）的技術選擇、注漿壓力控製、注漿範圍的確定標準，以及其長期效果的監測評估方法。對於設計中的排水係統，討論排水孔的設計密度、流道維護與集水係統的優化，以平衡工程安全與對環境地下水的影響。 高邊坡與地下水耦閤： 探討地下水滲流對邊坡穩定性的影響機製，特彆是裂隙導水路徑如何增加坡體重量、降低抗剪強度，並介紹基於安全係數法和極限平衡法的多裂隙邊坡穩定性分析方法。 結論與展望 本書總結瞭當前裂隙岩體水文地質研究的前沿方嚮，包括多相流（如氣體、油水在裂隙中的流動）、微生物對裂隙水化學及滲透性的影響，以及在應對氣候變化背景下地下水資源的可持續開發與保護策略。強調瞭多尺度、多過程耦閤分析在未來岩體工程水文地質研究中的核心地位。

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆