蛇蟠岛大型古地下工程洞室群科学技术问题研究

序

前言

第1章绪论

1.1研究目的

1.2研究现状

1.2.1中、小型古地下工程的研究现状

1.2.2大型古地下工程的研究现状

1.3蛇蟠岛大型古地下采石场的概况

1.3.1地理位置

1.3.2古洞室群的分布

1.3.3气候条件

1.4蛇蟠岛采石历史的溯源

1.4.1有关史料及实物考证

1.4.2关于蛇蟠岛采石年代的民间说法

1.4.3关于蛇蟠岛采石历史的初步结论

1.4.4关于南宋蛇蟠岛采石发展历史背景的推测

1.5主要研究内容和研究方法

1.5.1主要研究内容

1.5.2研究方法

第2章古洞室群分布区的工程地质条件

2.1区域地质

2.1.1区域地质背景

2.1.2断裂特征

2.2蛇蟠岛临近地区的地质条件

2.2.1地质条件概况

2.2.2地震

2.3研究区内的工程地质条件

2.3.1地层岩性

2.3.2地质构造

2.3.3地表风化问题

2.3.4水文地质条件

2.3.5工程地质岩组的划分

2.4洞室围岩的物理力学性质

2.5洞室围岩的岩体结构分类

2.5.1谷德振岩体结构分类的简述

2.5.2蛇蟠岛古洞室分布区的岩体结构分类

第3章古洞室群围岩长期强度的反分析

3.1研究目的

3.2结构面长期抗剪强度的反分析

3.2.1原理及方法步骤

3.2.2反分析试验现场的选定

3.2.3四条结构面几何条件的描述

3.2-4四条结构面长期抗剪强度反分析的实施方法及反分析结果

3.3风化断续结构面中岩桥长期抗拉强度的反分析

3.3.1风化断续结构面的实例及特点

3.3.2风化断续结构面块体塌方发生机理分析

3.3.3岩桥抗拉强度的反分析

3.3.4分析与讨论

3.3.5风化断续结构面对洞口边坡稳定性的影响

第4章蛇蟠石风化剥落速度的研究

4.1研究意义及风化剥落速度的概念

4.1.1研究意义

4.1.2风化剥落速度概念的提出

4.2蛇蟠石的主要风化类型

4.3任家老屋蛇蟠石风化的实例研究

4.3.1老屋的建造年代

4.3.2老屋的主要组成部分及研究对象的确定

4.3.3风化剥落厚度测定的原理和技术

4.3.4任家老屋各石构件风化剥落厚度的测定及风化速度的估算

4.3.5石构件风化剥落厚度、风化速度与环境因素的关系

4.4凝灰岩包体的风化速度和风化率的研究

4.4.1问题的提出

4.4.2海盗邨景区石栏杆的分布和编号

4.4.3包体风化剥落厚度的测量

4.4.4包体风化速度的估算

4.4.5影响凝灰岩包体风化速度的主要因素

4.5关于朝向与岩石风化速度关系的讨论

第5章清风洞和狮子洞两个古洞室群的工程地质条件评价

5.1清风洞古洞室群的地质条件评价及洞室稳定性分析

5.1.1地层

5.1.2构造

5.1.3地表风化问题

5.1.4清风洞景区的工程地质岩组划分

5.1.5有关岩石力学特性的主要研究成果

5.1.6清风洞景区岩体结构分类

5.1.7清风洞洞室群的围岩整体稳定性的数值分析

5.1.8局部稳定性评价和洞内潜在地质灾害问题

5.1.9清风洞古洞室群的稳定性评价

5.2狮子洞古洞室群的地质条件

5.2.1地层

5.2.2构造

5.2.3狮子洞围岩变形破坏特点

5.2.4两处洞口边坡的滚石问题

第6章古地下工程洞室群在结构上的科学亮点

6.1规模宏大的古地下采石场洞室群

6.2带顶洞口的穹形洞结构

6.3墙脚扩大结构

6.4墙夹断层结构

6.5浅埋洞室

6.6薄墙结构

6.6.1现代地下工程薄墙及其他古代地下工程薄墙

6.6.2蛇蟠岛古地下洞室群中薄墙的实例

6.6.3薄墙支顶曲墙的加固作用和分割空间的作用

第7章景区间交通道陡坡的潜在地质灾害及防治对策

7.1三岔路口西侧陡坡A崩塌发生的原因及潜在地质灾害的防治对策

7.1.1陡坡A崩塌发生的原因分析

7.1.2崩塌后陡坡A的处理方案

7.2三岔路口东北侧陡坡B的危险性分析及潜在地质灾害的防治对策

7.2.1陡坡B及其危岩体的现场调查

7.2.2陡坡B上危岩体的危险性和地质灾害发生可能性分析

7.2.3陡坡B潜在地质灾害的防治对策

7.3关于狮子洞景区附近陡坡C的潜在地质灾害及其防治对策

第8章石板劈裂方法及其原理

8.1水平式凿孔裂石采石板方法及其特点

8.2水平式凿孔裂石采石板法的工具

8.3水平式凿孔裂石采石板法的实施步骤

8.4所采石板的最大起伏差和厚度均匀度分析

8.4.1石板表面的最大起伏差

8.4.2不同层石板厚度的均匀度分析

8.5水平式凿孔裂石采石板法的力学解释

8.5.1理论基础

8.5.21／4无限体在非顶点作用集中力P时的弹性应力解

8.5.3分析与讨论

8.6古代工匠在采石时所显示出科学思想和高超技术

第9章古洞室群中的排堵水问题

9.1关于古地下工程防水的概况

9.2导水槽导水技术

9.3铅条堵水技术

9.3.1用于节理裂隙堵水金属条的首次发现

9.3.2铅条的调查

9.3.3关于嵌入节理中铅条用途的猜想

9.3.4铅条堵水技术使用年代和使用范围的推测

9.3.5蛇蟠岛铅条堵水技术使用的历史背景问题

9.3.6用铅条堵水的物理力学条件分析

9.3.7铅条堵水技术的意义及对现代治水科学技术的启发

9.4潜龙洞古地下工程中3号洞所用的地下水防治系统

9.4.13号洞地下水防治系统的使用目的

9.4.23号洞地下水防治系统所包含的各项技术及其功能

9.5对蛇蟠岛古地下采石场中治水技术的评价

第10章蛇蟠岛石文化的形成及其特色分析

10.1蛇蟠岛石文化的提出及研究思路

10.2蛇蟠岛石文化中的体、源和点

10.2.1蛇蟠岛石文化的体

10.2.2蛇蟠岛石文化的源

10.2.3蛇蟠岛石文化的点

10.3与岩矿有关的“艺术图案”及成因分析

10.3.1惊现清风洞景区的“龙”形天然“壁画”及其成因

10.3.2关于岩面上出露的白色圆盘、圆环和网珠的研究

10.3.3其他由岩矿组合而形成的艺术图案

10.4古代采石场的残缺之美

10.4.1棋盘格式地下采石场的残缺之美

10.4.2紫“天桥”和“美人头像”等六处残缺之美

10.5三门石窗和台州古石窗

10.5.1在蛇蟠岛黄泥洞村找到的石窗实例

10.5.2来自临海、仙居和天台的五个石窗实例

10.6蛇蟠岛的现代雕刻艺术

10.6.1名家书法石刻

10.6.2雕刻于蛇蟠岛上的其他现代石雕艺术

10.7石洞居文化

参考文献

后记

《蛇蟠岛大型古地下工程洞室群科学技术问题研究》由科学出版社出版。本书是一本论述始挖年代不晚于南宋的、由1300多个洞室组成的大型古地下洞室群的工程科学技术问题的学术专著。该专著的主要内容涉及到位于浙江省三门县的地下洞室群开挖年代的考古学研究、洞室群分布区工程地质条件分析、洞室群工程科学技术亮点研究（包括古洞室所具有的穹形洞结构、薄墙结构、墙脚扩大结构、墙夹断层结构）、洞室变形破坏调查、长期稳定性分析、岩体长期强度反分析以及洞室群的保护等问题。另外，该书还论述了作者的一些新发现，包括首先发现的由古人创造的铅条堵水技术和符合断裂力学原理的水平式凿孔裂石采石板方法等内容。据研究，本专著所论述的上述研究成果不仅对工程地质学、岩石力学、地下建筑学等现代科学的发展有所启示，而且对现代重大工程建设的设计、施工和有关的地质灾害防治有着重要参考价值。