岩土工程界面识别理论与方法

《岩石力学与工程研究著作丛书》序

《岩石力学与工程研究著作丛书》编者的话

序一

序二

前言

第1章 岩土工程界面识别方法概述

1.1 地层界面

1.2 界面识别的一般方法

1.2.1 静力触探试验

1.2.2 圆锥动力触探

1.2.3 标准贯入试验

1.2.4 岩石可钻性试验

1.2.5 地球物理探测试验

1.3 存在问题与发展趋势

1.4 研究内容、目的与意义

1.4.1 研究内容

1.4.2 目的与意义

参考文献

第2章 DPM系统的组成与工作原理

2.1 国内外钻孔过程监测系统（DPM）的研究现状

2.2 DPM系统的基本构成

2.3 钻机组成与工作原理

2.3.1 钻机类型、组成与工作原理

2.3.2 钻机工作参数

2.4 DPM系统工作原理

2.4.1 作用于钻机/具动荷载-压力监测

2.4.2 钻具转速监测

2.4.3 钻头位移监测

2.4.4 流量的监测

2.5 DPM系统参数设置

2.6 各种传感器的标定

2.6.1 压力传感器的标定

2.6.2 速转传感器的标定

2.6.3 位移传感器

参考文献

第3章 DPM系统数据的采集及基本图形

3.1 钻孔过程的识别

3.1.1 参数类型

3.1.2 钻孔过程的划分

3.1.3 钻孔过程参数门槛值的设置

3.1.4 DPM系统的过程识别

3.2 监测过程曲线及其变化规律

3.2.1 工程背景

3.2.2 监测参量的实时变化曲线

3.2.3 钻进全过程曲线

3.2.4 钻进全过程曲线的特点

参考文献

第4章 界面识别的基本理论

4.1 岩石的可钻性

4.2 基本假设

4.3 监测数据的预处理与噪声过滤

4.3.1 监测数据的预处理

4.3.2 监测数据的噪声过滤

4.4 基于轴压-转速-穿孔速率耦合的可钻性指标

4.5 可钻性指标对地层识别的敏感性

4.6 基于可钻性指标的地层识别

参考文献

第5章 穿孔参数在岩土界面处的变化

5.1 穿孔作业特征及DPM系统的安装

5.1.1 穿孔作业特征

5.1.2 DPM系统的安装

5.2 穿孔参数变化的基本规律

5.2.1 轴压随孔深变化的全过程曲线

5.2.2 钻具转速随孔深变化的全过程曲线

5.2.3 冲洗压力随孔深变化的全过程曲线

5.2.4 钻头位移随钻进时间变化的全过程曲线

5.3 岩土工程界面及其穿孔参数

5.3.1 界面值与岩性

5.3.2 在界面处的穿孔参数

5.4 界面处的响应指标

5.4.1 穿孔参数在界面处的变化

5.4.2 界面上的响应指标

参考文献

第6章 穿孔参数在风化花岗岩地层中的响应特征

6.1 岩石分级与强度特征

6.2 穿孔参数在界面处的变化

6.2.1 有效轴压力在界面上的变化

6.2.2 钻具转速在界面上的变化

6.2.3 冲洗压力在界面上的变化

6.2.4 穿孔速率在界面上的变化

6.3 穿孔参数在界面上的响应强度

6.3.1 普通风化花岗岩地层

6.3.2 充填土简单风化花岗岩地层

6.3.3 复杂风化花岗岩地层

第7章 风化花岗岩地层界面识别的能量原理

7.1 能量原理

7.2 钻进过程能量分析

7.3 钻进比功

7.4 金刚石旋转钻进能量在风化花岗岩地层中的变化特征

7.4.1 旋转钻进能量在普通风化花岗岩地层界面上的变化特征

7.4.2 旋转钻进能量在充填土-风化花岗岩地层界面上的变化特征

7.4.3 旋转钻进能量在复杂风化花岗岩地层界面上的变化特征

7.5 金刚石旋转钻进比功在风化花岗岩界面上的变化特征

7.5.1 旋转钻进比功在普通风化花岗岩地层界面上的变化特征

7.5.2 旋转钻进比功在充填土-风化花岗岩地层界面上的变化特征

7.5.3 旋转钻进比功在复杂风化花岗岩地层界面上的变化特征

7.6 金刚石旋转钻进比功与花岗岩分级

7.6.1 金刚石旋转钻进比功在不同花岗岩地层中的分布

7.6.2 基于金刚石旋转钻进比功的花岗岩岩体分级

参考文献

第8章 风化花岗岩地层界面识别的相似性原理

8.1 相似性识别的基本原理

8.2 斜率搜索识别法原理

8.2.1 样本提取

8.2.2 预处理

8.2.3 特征提取与特征库的建立

8.2.4 特征匹配算法——斜率搜索识别

8.2.5 相似识别的t检验

8.3 判别分类

8.3.1 聚类准则

8.3.2 判别分类方法

8.3.3 判别分类的有效性

8.4 穿孔参数之间的相似性

8.4.1 普通风化花岗岩地层中穿孔参数间的相似性

8.4.2 充填土-风化花岗岩地层中穿孔参数间的相似性

8.4.3 复杂风化花岗岩地层中穿孔参数间的相似性

8.5 基于金刚石钻进比功曲线的地层判别分类

8.5.1 聚类参数及类的门限值设置

8.5.2 普通风化花岗岩地层的判别分类

8.5.3 充填土-风化花岗岩地层的判别分类

8.5.4 复杂风化花岗岩地层的判别分类

参考文献

作者已发表与本书有关的论文

致谢

《岩土工程界面识别理论与方法》主要介绍基于钻孔参数的风化花岗岩地层识别的技术、理论与方法。全书共分八章，分別为：岩土工程界面识别方法概述；DPM系统的组成与工作原理；DPM系统数据的采集及基本图形；界面识别的基本理论；穿孔参数在岩土界面处的变化；穿孔参数在风化花岗岩地层中的响应特征；风化花岗岩地层、界面识别的能量原理；风化花岗岩地层界面识别的相似性原理。《岩土工程界面识别理论与方法》内容涵盖了当今国际岩土工程领域在钻孔地层识别技术、方法与理论方面的前沿进展，全书论述严谨、深入浅出，并有大量图表数据，易于阅读和理解。
《岩土工程界面识别理论与方法》可供高等院校和科研机构岩土工程等相关领域的大学高年级本科生、研究生、大学教师及科研人员参考。