教育部地質工程教學指導分委員會推薦教材：岩體力學 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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內容簡介

　　本書主要介紹瞭岩體地質與結構特徵、岩塊的物理力學性質、結構麵變形與強度性質、岩體力學性質、岩體工程分類、岩體天然應力、岩體本構關係與強度理論、邊坡岩體穩定性分析、地下洞室圍岩穩定性分析、地基岩體穩定性分析等內容。 通過本課程的學習，學生可以全麵掌握岩塊、結構麵、岩體等基本概念、性質指標及其測試方法，掌握工程岩體重分布應力特徵、計算方法及工程岩體穩定性分析方法，培養學生分析問題、解決問題的能力，初步具備解決岩體力學實際問題的能力。
　　本書可作為地質工程及土木工程、環境工程、水利水電工程等專業的本科教材，也可供地質、道路橋梁、隧道、礦山、水利水電等領域的技術人員參考。

作者簡介

　　唐輝明，男，1986年1月加入中國共産黨，教授、博士生導師，現任中國地質大學（武漢）副校長。

內頁插圖

目錄

緒論
0.1 岩體力學與工程實踐
0.2 岩體力學的研究內容和研究方法
0.2.1 研究內容
0.2.2 研究方法
0.3 岩體力學發展的概況與動態
0.4 本書的主要內容與學習方法
思考題與習題

第1章 岩體地質與結構特徵
1.1 概述
1.2 岩塊及其特徵
1.2.1 岩塊的物質組成
1.2.2 岩塊的結構與構造
1.2.3 岩塊的風化程度
1.3 結構麵特徵
1.3.1 結構麵的成因類型
1.3.2 結構麵的規模與分級
1.3.3 結構麵特徵及其對岩體性質的影響
1.3.4 軟弱結構麵
1.4 岩體結構特徵及結構控製論
1.4.1 岩體組成與特徵
1.4.2 岩體的結構特徵
1.4.3 岩體結構控製論
1.4.4 岩體類型與岩體特徵
1.5 結構麵統計分析
1.5.1 結構麵的采樣
1.5.2 結構麵分布的概率分析
1.6 結構麵網絡模擬
1.6.1 Monte Carlo隨機模擬方法
1.6.2 結構麵三維網絡模擬
思考題與習題

第2章 岩塊的物理力學性質
2.1 概述
2.2 岩石的物理性質
2.2.1 岩石的密度
2.2.2 岩石的空隙性
2.3 岩石的水理性質
2.3.1 岩石的吸水性
2.3.2 岩石的軟化性
2.3.3 岩石的抗凍性
2.3.4 岩石的透水性
2.3.5 岩石的膨脹性
2.3.6 岩石的崩解性
2.4 岩石的熱學性質
2.4.1 岩石的比熱容
2.4.2 岩石的熱導率
2.4.3 岩石的熱膨脹係數
2.4.4 溫度對岩石特性的影響
2.5 岩塊的變形性質
2.5.1 單軸壓縮條件下的岩塊變形性質
2.5.2 三軸壓縮條件下的岩塊變形性質
2.5.3 岩塊的蠕變性質
2.6 岩塊的強度性質
2.6.1 單軸抗壓強度
2.6.2 三軸壓縮強度
2.6.3 單軸抗拉強度
2.6.4 剪切強度
思考題與習題

第3章 結構麵的變形與強度性質
3.1 概述
3.2 結構麵的變形性質
3.2.1 結構麵的法嚮變形性質
3.2.2 結構麵的剪切變形性質
3.3 結構麵的強度性質
3.3.1 平直無填充的結構麵
3.3.2 粗糙起伏無填充的結構麵
3.3.3 非貫通斷續的結構麵
3.3.4 具有填充物的軟弱結構麵
3.3.5 結構麵抗剪強度參數確定
思考題與習題

第4章 岩體力學性質
4.1 概述
4.2 岩體的變形性質
4.2.1 岩體變形試驗及變形參數確定
4.2.2 岩體變形參數估算
4.2.3 岩體變形麯綫類型及其特徵
4.2.4 影響岩體變形性質的因素
4.3 岩體的強度性質
4.3.1 岩體的剪切強度
4.3.2 裂隙岩體的壓縮強度
4.3.3 裂隙岩體強度的經驗估算
4.4 岩體的動力學性質
4.4.1 岩體中彈性波的傳播規律
4.4.2 岩體中彈性波速度的測定
4.4.3 岩體的動力變形與強度參數
4.5 岩體的水力學性質
4.5.1 單個結構麵的水力特徵
4.5.2 裂隙岩體的水力特徵
4.5.3 應力對岩體滲透性能的影響
4.5.4 滲流對岩體的作用
思考題與習題

第5章 工程岩體分類
5.1 概述
5.2 工程岩體分類
5.2.1 岩塊的工程分類
5.2.2 岩體的工程分類
5.3 我國的工程岩體分類標準
5.3.1 岩體質量分級
5.3.2 隧道圍岩分類
5.4 工程岩體分類的具體應用
思考題與習題

第6章 岩體天然應力
6.1 概述
6.1.1 天然應力的研究曆史及意義
6.1.2 天然應力的成因
6.2 岩體中天然應力的分布規律
6.3 岩體天然應力測量
6.3.1 應力恢復法
6.3.2 套心法
6.3.3 水壓緻裂法
6.4 岩體中天然應力的估算
6.4.1 垂直天然應力估算
6.4.2 水平天然應力估算
6.5 岩體天然應力場的迴歸分析
6.5.1 計算模型的建立
6.5.2 天然應力場的迴歸分析
6.6 高地應力的若乾特徵
思考題與習題

第7章 岩體本構關係與強度理論
7.1 概述
7.2 岩石的本構關係
7.2.1 岩石力學中的符號規定
7.2.2 岩石彈性本構關係
7.2.3 岩石塑性本構關係
7.2.4 岩石流變理論
7.3 岩石強度理論
7.3.1 庫侖強度準則
7.3.2 莫爾強度理論
7.3.3 格裏菲斯強度理論
7.3.4 Griffith強度準則的三維推廣
7.3.5 德魯剋�財綻�格準則
7.4 岩體變形及本構關係
7.4.1 岩體變形
7.4.2 岩體變形機製與本構關係
7.4.3 典型岩體變形的本構規律
7.5 岩體破壞機製及破壞判據
7.5.1 岩體破壞機製
7.5.2 張破壞判據
7.5.3 剪破壞判據
7.5.4 沿結構麵滑動的判據
7.5.5 結構體轉動破壞判據
7.5.6 傾倒破壞判據
7.5.7 潰屈破壞判據
7.5.8 彎摺破壞判據
思考題與習題

第8章 邊坡岩體穩定性分析
8.1 概述
8.2 邊坡岩體中的應力分布特徵
8.2.1 應力分布特徵
8.2.2 影響邊坡應力分布的因素
8.3 邊坡岩體的變形與破壞
8.3.1 邊坡岩體變形破壞的基本類型
8.3.2 影響岩體邊坡變形破壞的因素
8.4 邊坡岩體穩定性分析的步驟
8.4.1 幾何邊界條件分析
8.4.2 受力條件分析
8.4.3 確定計算參數
8.4.4 穩定性係數的計算和穩定性評價
8.5 邊坡岩體穩定性計算
8.5.1 平麵滑動
8.5.2 楔形體滑動
8.6 邊坡岩體滑動速度計算及湧浪估計
8.6.1 邊坡岩體滑動速度計算
8.6.2 庫岸岩體滑動的湧浪估計
思考題與習題

第9章 地下洞室圍岩穩定性分析
9.1 概述
9.2 圍岩重分布應力計算
9.2.1 無壓洞室圍岩重分布應力計算
9.2.2 有壓洞室圍岩重分布應力計算
9.3 圍岩的變形與破壞
9.3.1 各類結構圍岩的變形破壞特點
9.3.2 圍岩位移計算
9.3.3 圍岩破壞區範圍的確定方法
9.4 圍岩壓力計算
9.4.1 基本概念
9.4.2 圍岩壓力計算
9.5 圍岩抗力與極限承載力
9.5.1 圍岩抗力係數及其確定
9.5.2 圍岩極限承載力的確定
思考題與習題

第10章 地基岩體穩定性分析
10.1 概述
10.2 地基岩體中的應力分布特徵
10.2.1 各嚮同性、均質、彈性地基岩體中的附加應力
10.2.2 層狀地基岩體中的附加應力
10.3 地基岩體的承載力
10.3.1 基本概念
10.3.2 地基岩體承載力的確定
10.3.3 地基岩體基礎沉降的確定
10.4 壩基岩體抗滑穩定性分析
10.4.1 壩基承受的載荷
10.4.2 壩基的破壞模式和邊界條件
10.4.3 壩基抗滑穩定性計算
10.5 壩肩岩體抗滑穩定性分析
10.5.1 影響拱壩壩肩抗滑穩定性的因素
10.5.2 拱壩壩肩抗滑穩定性的計算
思考題與習題
參考文獻

精彩書摘

　　第1章 岩體地質與結構特徵
　　1.1 概述
　　岩體（rockmass）是指在地質曆史過程中形成的，由岩塊和結構麵網絡組成的，具有一定的結構並賦存於一定的天然應力狀態和地下水等地質環境中的地質體，是岩體力學研究的對象。岩體由結構麵網絡及其所圍限的岩石塊體所組成，其物理力學性質和力學屬性在很大程度上受形成和改造岩體的各種地質作用過程所控製，往往錶現齣非均勻、非連續、各嚮異性和多相性的特徵，尤其是與人類工程活動密切相關的地殼錶層岩體更是如此，因此，在岩體力學研究中，應將岩體地質與結構特徵的研究置於相當重要的地位。
　　岩塊和岩體均為岩石物質或岩石材料。傳統的工程地質方法往往是按岩石成因，取小塊試件在室內進行礦物成分、結構構造及物理力學性質的測定，以評價其對工程建築的適宜性。大量的工程實踐錶明，用岩塊性質來代錶原位工程岩體的性質是不閤適的。因此，自20世紀60年代起，國內外工程地質和岩體力學工作者都注意到岩體與岩塊在性質上有本質的區彆，其根本原因之一是岩體中存在各種各樣的結構麵及不同於自重應力的天然應力場和地下水。因而，從岩體力學觀點齣發提齣瞭岩塊、結構麵和岩體等基本概念。本章將重點討論岩塊、結構麵和岩體的地質特徵以及岩體結構及其對岩體力學性質與工程岩體穩定性的控製作用等問題。
　　1.2 岩塊及其特徵
　　1.2.1 岩塊的物質組成
　　岩塊（rock或rock block）是指不含顯著結構麵的岩石塊體，是構成岩體的最小岩石單元體。這一定義裏的顯著一詞是個比較模糊的說法，一般來說，能明顯地將岩石切割開來的分界麵叫顯著結構麵，而包含在岩石塊體內結閤比較牢固的麵如微層麵、微裂隙等都屬於不顯著的結構麵或微結構麵。在國內外，有些學者把岩塊稱為結構體（structural element）、岩石材料（rock material）或完整岩石（intact rock）等。
　　岩石是由具有一定結構構造的礦物（含結晶和非結晶的）集閤體組成的。因此，新鮮岩塊的力學性質主要取決於組成岩塊的礦物成分及其相對含量。一般來說。含硬度大的粒柱狀礦物（如石英、長石、角閃石、輝石等）愈多時，岩塊強度愈高；含硬度小的片狀礦物（如雲母、綠泥石、濛脫石和高嶺石等）愈多時，則岩塊強度愈低。但應當注意，礦物的力學性質並不等同於由該種礦物所組成的岩石的力學性質，即使是由單一礦物組成的岩石，也是如此。
　　

前言/序言

　　《岩體力學》作為地質工程及土木工程（岩土、地下建築）專業的專業基礎課，同時也是環境工程、水利水電工程等應用地質學專業的重要必修課。本教材按50學時授課內容編寫，全書分10章。主要介紹岩塊、結構麵與岩體的基本地質特徵及物理、力學性質和岩體天然應力等基本理論及其在地下工程、邊坡工程及地基工程中的應用。
　　中國地質大學的岩體力學課程最早開設於20世紀60年代末，是我國最早開設該課程的高等院校。經過幾代人的共同努力，我校岩體力學學科體係從無到有，不斷發展、完善，探索齣瞭一套適閤地礦專業的本科生所需知識結構的教學經驗，在全國同行業中一直占有重要地位。本教材是作者在30多年教學、科研積纍的基礎上，總結自己多年教學經驗編寫而成的，集中體現瞭我校岩體力學教學小組的集體智慧。
　　為適應本科生的知識結構及專業的特點，本教材編寫遵循以下原則：①岩體作為力學介質或材料研究時，與其他力學介質的根本區彆在於，岩體是一種多裂隙、非均質、各嚮異性、非連續的三相介質，並賦存於一定的地質環境（天然應力、地溫及地下水等）中，因而，可將岩體視為岩塊和結構麵網絡組成的地質體，因此，在本課程教學中，應力圖使學生建立岩體的基本概念，並貫徹始終；②注重培養學生分析思維和解決岩體力學問題的能力，即按體現工程地質模型—物理、力學模型—計算模型—岩體力學問題求解和評價的基本思路組織教材內容；③跟蹤岩體力學新動嚮，適當介紹岩體力學的最新研究成果，幫助學生瞭解本學科的發展前沿；④結閤國傢現行規範、規程和標準組織教材內容，同時努力結閤工程實踐，編入適量的經驗數據和實用方法；⑤本課程以課堂講授為主，輔以實驗、實習等教學環節，因此，本課程還安排5～6次實驗及3～4次課外習題，編有實驗指導書，與之相配套，在各章節後還附有習題和思考題，供學生復習使用。通過本課程的學習，要求學生全麵掌握岩塊、結構麵、岩體等基本概念，性質指標及其測試方法，掌握工程岩體重分布應力特徵、計算方法及工程岩體穩定性分析方法，培養學生分析問題的能力，初步具備解決岩體力學實際問題的能力，為今後從事生産實際工作和科學研究打好基礎。
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