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內(nèi)容簡介

　　《巖溶區(qū)盾構(gòu)隧道溶洞形態(tài)精細(xì)表征與穩(wěn)定性評判方法》緊密圍繞“精細(xì)化”這一主旨，重點(diǎn)解釋了復(fù)雜形態(tài)干溶洞及充水溶洞的“精細(xì)化重構(gòu)”問題，實(shí)現(xiàn)了不規(guī)則溶洞的可視化重構(gòu)和數(shù)值模擬計(jì)算；提出了溶洞復(fù)雜形態(tài)多層次表征參數(shù)與傅里葉普適性表征因子，實(shí)現(xiàn)了溶洞高度不規(guī)則幾何形態(tài)的“精細(xì)化表征”；建立了復(fù)雜形態(tài)溶洞與盾構(gòu)隧道之間的臨界安全距離預(yù)測模型；研制了富水巖溶地層盾構(gòu)施工圍巖穩(wěn)定性模型試驗(yàn)系統(tǒng)；揭示了盾構(gòu)開挖擾動與承壓巖溶滲透雙重作用下圍巖多物理場演化規(guī)律；實(shí)現(xiàn)了賦存不規(guī)則形態(tài)溶洞下盾構(gòu)隧道施工穩(wěn)定性的“精細(xì)化評判”。綜合上述研究成果，開發(fā)了復(fù)雜形態(tài)溶洞多參數(shù)表征及穩(wěn)定評判軟件，為溶洞災(zāi)害源的“精細(xì)化處治”提供指導(dǎo)。全書以理論技術(shù)分析為基礎(chǔ)，結(jié)合相關(guān)工程案例，深入淺出地介紹了富水巖溶地層盾構(gòu)隧道復(fù)雜巖溶構(gòu)造的精細(xì)探測、定量表征和穩(wěn)定評判，可為科研人員、高等院校相關(guān)專業(yè)的師生、工程技術(shù)人員提供參考。

作者簡介

　　孫尚渠博士，山東科技大學(xué)副教授。國家自然科學(xué)基金評審專家，山東省高等學(xué)校優(yōu)秀青年創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)核心成員，山東軌道交通學(xué)會理事，KSCE Journal of Civil Engineering、《隧道與地下工程災(zāi)害防治》等期刊審稿專家。主要從事巖溶區(qū)盾構(gòu)隧道精細(xì)探查與圍巖穩(wěn)定性方面的科研與教學(xué)工作。主持國家自然科學(xué)青年基金1項(xiàng)、橫向課題1項(xiàng)；參與國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973計(jì)劃）、山東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、山東省自然科學(xué)杰出青年基金等縱向課題6項(xiàng)、橫向課題9項(xiàng)；獲山東省高等學(xué)校科學(xué)技術(shù)一等獎（排名第1）、山東公路學(xué)會科學(xué)技術(shù)一等獎（5/12）；授權(quán)美國發(fā)明專利1項(xiàng)、中國發(fā)明專利23項(xiàng)、軟件著作權(quán)6項(xiàng)；參編省級標(biāo)準(zhǔn)1部；以第一作者/通訊作者在國際知名期刊發(fā)表SCI/EI 論文15 篇。

圖書目錄

第1章緒論 ……………………………………………………………… 1
國內(nèi)外研究現(xiàn)狀………………………………………3
1.1.1 溶洞精細(xì)化探測及形態(tài)表征方面……………………… 3
1.1.2 溶洞對隧道圍巖穩(wěn)定性影響方面……………………… 6
1.1.3 溶洞與隧道安全距離研究方面 …………………………… 10
1.2 技術(shù)內(nèi)容、研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 ………………………………… 11
1.2.1 技術(shù)內(nèi)容 ……………………………………………………11
1.2.2 研究現(xiàn)狀…………………………………………………… 13
1.2.3 發(fā)展趨勢 ……………………………………………………14
第2章泉域地層巖溶發(fā)育機(jī)制與特征研究 …………………………15
2.1 區(qū)域地質(zhì)水文特征研究 …………………………………………… 16
2.1.1 區(qū)域地質(zhì)特征 …………………………………………… 16
2.1.2 區(qū)域水文特征 ………………………………………… 18
2.1.3 典型泉水成因 ……………………………………………… 20
2.2 巖溶發(fā)育機(jī)制及模式 …………………………………………… 21
2.2.1 巖溶發(fā)育機(jī)制……………………………………………… 21
2.2.2 巖溶發(fā)育模式 ……………………………………………… 22
2.3 巖溶發(fā)育特征研究 ………………………………………………… 27
2.3.1 溶洞規(guī)模大小……………………………………………… 27
2.3.2 溶洞充填類型 ……………………………………………… 28
2.3.3 溶洞發(fā)育高程統(tǒng)計(jì) ………………………………………… 28
2.3.4 溶洞與地鐵隧道空間位置關(guān)系 …………………………… 29
第常復(fù)雜形態(tài)溶洞激光測量與重構(gòu)方法…………………………… 31
3.1 復(fù)雜形態(tài)溶洞激光定量化探測現(xiàn)狀 ……………………………… 31
3.1.1 干溶洞三維激光定量探測 ………………………………… 31
3.1.2 充水溶洞三維激光探測 …………………………………… 32
3.2 充水溶洞多波長激光衰減特性試驗(yàn)系統(tǒng) ………………………… 33
3.2.1 多波長激光發(fā)射模組 ……………………………………… 33
3.2.2 溶洞水環(huán)境模擬模塊 ……………………………………… 35
3.2.3 水質(zhì)渾濁度及激光衰減性測量模塊……………………… 35
3.3 試驗(yàn)結(jié)果與優(yōu)化選型方案 ………………………………………… 37
3.3.1 激光衰減系數(shù) ……………………………………………… 37
3.3.2 同一波長、不同溶解介質(zhì)下激光衰減規(guī)律 ……………… 38
3.3.3 同一介質(zhì)、不同激光波長下激光衰減規(guī)律 …………… 40
3.3.4 不同功率激光衰減規(guī)律 …………………………………… 46
3.3.5 激光最大探測距優(yōu)化方案 ………………………………… 48
3.4 復(fù)雜形態(tài)溶洞精細(xì)化重構(gòu)方法 …………………………………… 50
3.4.1 溶洞激光自動掃描系統(tǒng) …………………………………… 50
3.4.2 復(fù)雜形態(tài)溶洞點(diǎn)云坐標(biāo)求解 ……………………………… 52
第4章雜形態(tài)溶洞模型數(shù)值計(jì)算與定量化表征方法……………56
4.1 基于 Geomagic-Comsol耦合的復(fù)雜形態(tài)溶洞穩(wěn)定性分析 …… 57
4.1.1 不規(guī)則溶洞幾何模型構(gòu)建思路 …………………………… 57
4.1.2 復(fù)雜形態(tài)溶洞 Geomagic 點(diǎn)云降噪與模型重構(gòu) ………… 58
4.1.3 復(fù)雜形態(tài)溶洞 Geomagic-Comsol耦合數(shù)值模型接口…… 63
4.2 簡化模型與復(fù)雜形態(tài)溶洞力學(xué)性能分析 ………………………… 65
4.2.1 溶洞模型幾何形態(tài)分類 …………………………………… 65
......