内容简介
《仙居飞凤岩大型古地下工程洞室群科学技术问题研究》论述了一座始采于宋代的大型古地下采石场洞室群的科学技术问题。主要内容包括洞室群的地理位置、始采年代、分布及结构特点、蕴藏于其中的古人朴素的科学思想，以及古代工匠所显示出的高超的勘测、设计和施工方法。另外，《仙居飞凤岩大型古地下工程洞室群科学技术问题研究》还提及相关地质灾害防治对策等内容，并就如何开展相关科普旅游问题，提出了若干建议。
《仙居飞凤岩大型古地下工程洞室群科学技术问题研究》可供从事岩石地下工程设计、施工、科研的工程技术人员及大专院校工程地质、岩石力学、地下建筑学、采矿和旅游专业的师生参考。
《仙居飞凤岩大型古地下工程洞室群科学技术问题研究》可供从事岩石地下工程设计、施工、科研的工程技术人员及大专院校工程地质、岩石力学、地下建筑学、采矿和旅游专业的师生参考。
目录
序
前言
第1章 绪论
1.1 问题的提出
1.1.1 国外大型古地下工程
1.1.2 国内大型古地下工程洞室群的发现及其特点
1.1.3 古地下工程的研究价值
1.2 飞凤岩大型古地下采石场洞室群的研究目的
1.3 关于古代地下工程问题的讨论
1.3.1 关于古代地下空间利用问题
1.3.2 关于古代以开采地下矿（石）为目的的生产活动的讨论
1.4 古地下工程的研究现状
1.5 本书的主要研究内容
第2章 飞凤岩大型古地下工程洞室群的结构特点及研究方法
2.1 飞凤岩大型古地下采石场的地理位置
2.2 关于古洞开挖的目的和始挖年代的考证
2.2.1 关于飞凤岩古洞开凿目的的考证
2.2.2 关于飞凤岩大型古地下采石场始采年代的考证
2.3 洞室群分布调查及洞室结构特征
前言
第1章 绪论
1.1 问题的提出
1.1.1 国外大型古地下工程
1.1.2 国内大型古地下工程洞室群的发现及其特点
1.1.3 古地下工程的研究价值
1.2 飞凤岩大型古地下采石场洞室群的研究目的
1.3 关于古代地下工程问题的讨论
1.3.1 关于古代地下空间利用问题
1.3.2 关于古代以开采地下矿（石）为目的的生产活动的讨论
1.4 古地下工程的研究现状
1.5 本书的主要研究内容
第2章 飞凤岩大型古地下工程洞室群的结构特点及研究方法
2.1 飞凤岩大型古地下采石场的地理位置
2.2 关于古洞开挖的目的和始挖年代的考证
2.2.1 关于飞凤岩古洞开凿目的的考证
2.2.2 关于飞凤岩大型古地下采石场始采年代的考证
2.3 洞室群分布调查及洞室结构特征
书摘
（3）通过挖掘古人为维持洞室长期稳定而采取的结构措施的研究，得出对现代地下工程具有启示意义的结论。古人在开挖飞凤岩洞室时采取了有利于洞室长期稳定的穹形结构。有意思的是，这与相隔万里的以色列Bet Guvrin古地下采石场的钟形洞（图1-5）很相似。这一现象大概不能简单地用师徒传承现象来解释。也许是在朴素的科学思想上两地的古人是“英雄所见略同”。另外，作者在飞凤岩大型古地下采石场内还发现了诸多符合力学原理的结构，如柱顶弧形斜托、肋形仰拱、水平隔板及隔墙等。可以肯定，正是这些结构的设置对飞凤岩大型古地下采石场几百年的稳定起到了重要的，甚至是关键的作用。毫无疑问，这对现代地下工程的设计将具有一定的启示作用。
（4）加深对现代地下工程施工爆破损伤围岩严重程度的认识。就上述的人工刻凿开挖的方法而论，它对于大型洞室群的长期稳定性来说也是十分重要的。这一观点可以通过与现代钻爆法施工的对比分析得到确认：钻爆法具有施工速度快，对各种洞形的适应性强等优点，但对围岩的损伤是钻爆法施工不可避免的后果。有时损伤是如此严重，以至于不得不采用锚喷结构等加固被炸坏和损伤的围岩。这就使施工成本大大提高。相比之下，古人在开挖飞凤岩古地下采石场时采用的手工刻凿的方法，几乎不会对围岩造成任何震裂性损伤。由此可见，虽然现代地下工程施工不可能采用类似古人的手工刻凿，但总可以从中得出这样的启示：在钻爆法施工时应尽可能采取有效措施（如控制炸药量和光面爆破等技术）来减少对围岩的损伤。
（5）为岩体变形破坏的时效研究提供一个不可多得的例证。由于飞凤岩大型古地下采石场已历时几百年，所以借助于这项研究，可望了解围岩变形破坏的时间特征。它的长期稳定现象及对时间特征的认识，还有可能为利用凝灰岩洞室储存核废料技术提供某种理论上的支持。
综上所述，这些蕴藏于飞凤岩大型古地下采石场中的古工程科学技术不仅让我们对古人的聪明才智深感敬佩，而且还对现代地下工程的科学研究有所启示。这就是作者对飞凤岩大型古地下采石场工程科学技术问题进行深入、系统研究的目的之一。
2）为飞凤岩大型古地下采石场洞室群的长期保护提供科学依据
通过现场考察发现，在飞凤岩大型古地下采石场内存在着较多的围岩变形及破坏问题，如顶板、边墙及岩柱的拉裂、剪坏和压裂等破坏。还应特别指出，发生在顶板和高边墙上的不稳定块体及危石等，将严重威胁着在其下方活动的人员的安全。更严重的是，有些十分关键的岩柱也已发生严重开裂。如果这种破坏继续发展将有可能危及洞室的整体稳定。而在洞室外的边坡（尤其是陡峻的南边坡）及从陡峻南坡进洞简易公路的北侧边坡，均存在着较严重的不稳定块体及滚石问题。为了更好地保护飞凤岩大型古地下采石场这一不可移动文物，必须对其进行加固和保护。因此，对现场的工程地质条件进行勘察和评价，以及对洞内围岩变形破坏及洞外边坡滚石的详细调查，并开展深入而系统的研究，为飞凤岩古地下洞室群的保护和潜在地质灾害防治提供科学依据和对策是撰写本书的另一个目的。同时，有关研究对其他古地下洞室群的长期保护也具有参考价值。
3）推进飞凤岩大型古地下工程洞室群的旅游开发
飞凤岩大型古地下采石场目前正被当地的村民承包并对外开放旅游。虽然现场实地调查表明洞内围岩变形破坏十分严重，潜在不稳定块体和危石为数众多，且位于洞外边坡（尤其是陡峻的南侧洞外边坡）上的不稳定块体及滚石发育，但目前对上述这些不稳定因素基本上没有采取任何措施加以防范和加固。这就给进入洞内和即使在洞外但仍处于滚石威胁的景区管理人员及游客造成了极大的安全隐患。所以进行洞室稳定性研究并提出潜在地质灾害的防治措施，保护游客及管理人员的安全，推进相关旅游开发成为了本书的第三个目的。
另外，通过研究所揭示的蕴藏于飞凤岩古地下采石场中的工程科学技术亮点也可推进飞凤岩大型古地下采石场的科普旅游，为提高国民的科学素质做出应有贡献。
……
（4）加深对现代地下工程施工爆破损伤围岩严重程度的认识。就上述的人工刻凿开挖的方法而论，它对于大型洞室群的长期稳定性来说也是十分重要的。这一观点可以通过与现代钻爆法施工的对比分析得到确认：钻爆法具有施工速度快，对各种洞形的适应性强等优点，但对围岩的损伤是钻爆法施工不可避免的后果。有时损伤是如此严重，以至于不得不采用锚喷结构等加固被炸坏和损伤的围岩。这就使施工成本大大提高。相比之下，古人在开挖飞凤岩古地下采石场时采用的手工刻凿的方法，几乎不会对围岩造成任何震裂性损伤。由此可见，虽然现代地下工程施工不可能采用类似古人的手工刻凿，但总可以从中得出这样的启示：在钻爆法施工时应尽可能采取有效措施（如控制炸药量和光面爆破等技术）来减少对围岩的损伤。
（5）为岩体变形破坏的时效研究提供一个不可多得的例证。由于飞凤岩大型古地下采石场已历时几百年，所以借助于这项研究，可望了解围岩变形破坏的时间特征。它的长期稳定现象及对时间特征的认识，还有可能为利用凝灰岩洞室储存核废料技术提供某种理论上的支持。
综上所述，这些蕴藏于飞凤岩大型古地下采石场中的古工程科学技术不仅让我们对古人的聪明才智深感敬佩，而且还对现代地下工程的科学研究有所启示。这就是作者对飞凤岩大型古地下采石场工程科学技术问题进行深入、系统研究的目的之一。
2）为飞凤岩大型古地下采石场洞室群的长期保护提供科学依据
通过现场考察发现，在飞凤岩大型古地下采石场内存在着较多的围岩变形及破坏问题，如顶板、边墙及岩柱的拉裂、剪坏和压裂等破坏。还应特别指出，发生在顶板和高边墙上的不稳定块体及危石等，将严重威胁着在其下方活动的人员的安全。更严重的是，有些十分关键的岩柱也已发生严重开裂。如果这种破坏继续发展将有可能危及洞室的整体稳定。而在洞室外的边坡（尤其是陡峻的南边坡）及从陡峻南坡进洞简易公路的北侧边坡，均存在着较严重的不稳定块体及滚石问题。为了更好地保护飞凤岩大型古地下采石场这一不可移动文物，必须对其进行加固和保护。因此，对现场的工程地质条件进行勘察和评价，以及对洞内围岩变形破坏及洞外边坡滚石的详细调查，并开展深入而系统的研究，为飞凤岩古地下洞室群的保护和潜在地质灾害防治提供科学依据和对策是撰写本书的另一个目的。同时，有关研究对其他古地下洞室群的长期保护也具有参考价值。
3）推进飞凤岩大型古地下工程洞室群的旅游开发
飞凤岩大型古地下采石场目前正被当地的村民承包并对外开放旅游。虽然现场实地调查表明洞内围岩变形破坏十分严重，潜在不稳定块体和危石为数众多，且位于洞外边坡（尤其是陡峻的南侧洞外边坡）上的不稳定块体及滚石发育，但目前对上述这些不稳定因素基本上没有采取任何措施加以防范和加固。这就给进入洞内和即使在洞外但仍处于滚石威胁的景区管理人员及游客造成了极大的安全隐患。所以进行洞室稳定性研究并提出潜在地质灾害的防治措施，保护游客及管理人员的安全，推进相关旅游开发成为了本书的第三个目的。
另外，通过研究所揭示的蕴藏于飞凤岩古地下采石场中的工程科学技术亮点也可推进飞凤岩大型古地下采石场的科普旅游，为提高国民的科学素质做出应有贡献。
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