复合岩体力学理论及其应用PDF电子书下载

目录 1

绪言 1

第一章岩石的强度理论及其特性 1

1-1莫尔强度理论 1

一、岩石单元体的莫尔应力圆 1

二、莫尔强度理论 3

三、莫尔强度曲线的简化 4

1-2库仑强度理论 13

1-3格里菲斯强度理论 16

一、格里菲斯强度理论概念 16

二、岩石中裂隙孔壁的切应力极值 16

三、格里菲斯强度准则 19

四、岩石中裂隙的扩展 22

五、格里菲斯强度曲线 23

六、修正的格里菲斯强度理论 25

1-4其它强度理论 27

一、八面体强度理论 27

二、最大拉应变强度理论 28

三、最大剪应力强度理论 28

1-5岩石强度测定及其特性 29

一、基本概念 29

二、单向抗压强度的测定及其影响因素 30

三、单向抗拉强度的测定 35

四、抗剪强度的测定及剪切强度曲线 35

五、岩石的三轴抗压强度 38

六、岩石的基本破坏类型 39

一、水平层状岩体的应力分析 40

2-1水平层状岩体的单轴抗压强度 40

第二章层间不具有粘结力层状岩体的强度分析 40

二、水平层状岩体的强度条件分析 43

2-2水平层状岩体的三轴抗压强度 46

一、水平层状岩体的三维应力分析 46

二、按莫尔强度理论分析层状岩体的强度 50

三、按最大剪应力理论分析层状岩体的强度 53

2-3倾斜层状岩体的应力及三轴抗压强度 54

一、倾斜层状岩体中岩石交界层面处的应力 54

二、倾斜层状岩体的强度条件分析 60

第三章层间具有粘结力层状岩体的应力应变分析及强度条件 63

3-1 水平层状岩体的单轴抗压强度 63

一、岩石交界层面处的应力应变分析计算 63

三、岩体强度条件 66

二、岩石交界层面处以外区域岩石的应力状态 66

3-2水平层状岩体的三轴抗压强度 71

一、层状岩体的应力应变分析 71

二、层状岩体强度条件讨论 78

3-3倾斜层状岩体的应力应变及其强度 80

一、倾斜层状岩体应力应变的计算原理 80

二、岩石交界层面处的应力应变分析计算 82

三、岩石交界层面处以外岩石的应力应变 87

四、结论及分析 87

3-4层状岩体的单轴和三轴抗压强度试验研究 88

一、岩体试件及实验 88

二、单轴抗压强度实验结果及其分析讨论 89

三、三轴抗压强度实验结果及其分析讨论 94

4-1概述 99

第四章 节理岩体强度条件分析 99

一、节理强度曲线 101

4-2具有内聚力节理岩体的强度 101

二、单节理岩体的强度条件 102

三、单组节理岩体的强度条件 106

四、多组节理岩体的强度条件 108

4-3无内聚力节理岩体的强度 111

一、单组节理岩体强度 111

二、多组节理岩体强度 113

三、节理摩擦角 113

4-4节理岩体强度的试验研究及其分析 117

一、单组节理岩体强度的各向异性 117

二、多组节理岩体强度的“各向同性” 118

5-1 层状岩体宏观强度条件的基本概念 119

第五章层状岩体的宏观强度及其当量物理力学性质的探讨 119

5-2层状岩体的宏观强度理论 120

一、层状岩体的基本强度 120

二、最大应力强度理论 122

三、最大应变强度理论 122

5-3层状岩体的当量物理力学性质计算 123

一、层状岩体的当量弹性模量 124

二、层状岩体的当量泊松比 126

三、层状岩体的当量剪切弹性模量 129

第六章影响岩体强度的因素 132

6-1 层状岩体的宏观热膨胀应力 132

一、层状岩体的热膨胀系数 132

二、层状岩体的热膨胀应力 134

6-层状岩体的微观热膨胀应力及对岩体强度的影响 136

一、层状岩体中岩石交界层面处的热膨胀应力 137

二、层状岩体中岩石交界层面处区域以外的热膨胀应力 141

三、全约束条件下层状岩体的热膨胀应力 141

四、热膨胀效应对层状岩体的强度影响 143

6-3湿膨胀效应及对层状岩体强度的影响 144

一、层状岩体的湿膨胀系数 144

二、层状岩体的湿膨胀应力 147

三、层状岩体的微观湿膨胀应力 147

四、全约束条件下层状岩体的湿膨胀应力 150

五、湿膨胀效应对层状岩体强度的影响 151

6-4影响岩体强度的其它因素 151

一、岩体的孔隙 151

二、岩体中的水 152

三、气体和瓦斯的影响 154

四、地震应力的影响 155

第七章岩石力学中的几个本构模型 157

7-1应力不变量和应力路径 157

一、应力不变量 157

二、八面体应力 158

三、应力路径 159

7-2线弹性模型 162

一、线弹性矩阵〔D〕 163

二、材料常数的确定 164

7-3弹塑性模型 167

一、屈服准则 167

二、流动法则 170

三、硬化定律 171

7-4变弹性常数模型 176

一、双线性模型 176

二、K——G模型 176

三、双曲线模型 177

7-5帽盖模型 180

一、固定屈服面 181

二、帽盖屈服面 181

三、帽盖模型中参数的确定 183

7-6德赛模型 191

一、德赛模型 192

二、常数α、β、γ、m、n的确定 193

一、无拉压力模型 196

7-7不连续岩体模型 196

二、层间滑移模型 197

第八章巷道围压及其稳定性 200

8-1巷道围岩弹性区的应力 201

一、圆形断面巷道的次生应力 201

二、椭圆形断面巷道的次生应力 205

三、矩形断面巷道应力分布 207

四、拱形断面巷道围岩应力分布 208

五、巷道稳定性判断 208

8-2巷道围岩塑性区应力 210

一、平衡方程 211

二、塑性条件 211

三、塑性区的次生应力 212

四、围岩应力变化规律及其变形状态 213

五、塑性区半径？ 214

六、λ≠1时塑性区的边界 215

8-3巷道围岩位移分析 217

一、弹性区位移 217

二、塑性区位移 220

第九章井巷地压及其计算分析 222

9-1概述 222

一、地压现象与地压 222

二、地压的分类 222

三、围岩与支架共同作用 224

四、圆形巷道支架压力——位移的数学表达式 226

9-2巷道变形地压 228

一、解算力法 228

二、弹性变形地压 228

三、塑性变形地压的计算 230

9-3水平巷道松动地压 234

一、普氏理论 234

二、浅埋巷道地压的计算 241

三、太沙基理论 242

四、块体极限平衡理论 244

9-4竖井地压分析 246

一、岩体开掘竖井后的应力重新分布 246

二、竖井地压计算 249

第十章巷道维护及锚喷支护 253

10-1井巷维护的基本原则 253

10-1井巷维护的基本原则…………………………………………………………………………一、选择合理的井巷位置 253

二、选择合理的井巷断面形状和尺寸 253

五、改变巷道围岩应力状态，减小巷道周边应力集中 254

四、确定合理的支护时间 254

三、选择合理的支护类型 254

10-2喷锚支护原理 255

一、喷层的力学作用 256

二、锚杆的力学作用 257

10-3锚杆设计与计算 258

一、支护均质层状软岩 258

二、支护块状围岩 259

三、加固裂隙围岩 260

10-4喷射混凝土设计与计算 260

一、支护危岩 260

二、支护软弱围岩 262

10-5喷锚支护计算及分析 263

一、结构承载力计算方法 264

二、支护抗力计算方法 266

10-6喷锚支护类型及选择 270

第十一章矿山压力理论及应用 274

11-1概述 274

一、采场地压的特点 274

二、采场地压的研究内容 275

三、按采矿方法划分的地压问题 275

四、采场围岩次生应力场分析 275

11-2空场法地压计算分析 280

一、空场法地压显现形式及一般规律 280

二、缓倾斜矿体顶板稳定性与极限跨度 281

三、缓倾斜矿体的矿柱稳定性分析 284

四、倾斜及急倾斜厚矿体围岩稳定性分析及矿柱计算 289

五、急倾斜薄矿脉群的地压 293

六、采空区处理 295

11-3充填法地压分析 297

一、充填体类型 298

二、充填体对地压的控制作用 299

三、充填体的稳定性分析 300

四、对充填法控制地压的评述 301

11-4崩落法地压计算及其分析 301

一、有底柱崩落采矿法的地压问题 302

二、受控崩落 306

三、长壁式采矿法的地压问题 308

11-5覆盖岩层的破坏与移动规律研究 309

一、空区覆盖岩层的破坏规律 309

二、地表塌陷及崩落角 312

三、滑坡及滚石 313

11-6采场地压控制方法 315

一、合理确定采场断面形状及矿房、矿柱参数 316

二、支撑与岩体加固 316

三、利用免压拱控制采场地压 316

四、合理的回采顺序 317

五、充填 318

六、崩落 318

11-7矿山冲击地压及其控制 318

一、概述 318

二、冲击地压的发生条件 320

三、冲击地压的预测 321

四、冲击地压的控制 322

主要参考资料 324