岩石边坡工程PDF电子书下载

第1篇　基础 3

第1章　总论 3

1.1　影响边坡稳定性的因素 3

1.1.1 自然因素 3

1.1.2　人为因素 6

1.2　边坡分类 6

1.2.1　根据边坡成因分类 6

1.2.2　根据边坡介质材料分类 7

1.2.3　根据边坡用途分类 7

1.2.4 国际分类法 7

1.2.5 国内分类法 7

1.3　结构面分级和岩体结构的基本类型 7

1.4　边坡破坏模式与破坏判别准则 8

1.4.1 等角度投影网（吴氏网） 8

1.4.2　等面积投影网（斯氏网） 9

1.5　常见岩石边坡破坏模式及其判别准则 12

1.5.1 概述 12

1.5.2　滑动破坏 12

1.5.3　倾倒破坏 15

1.5.4　溃屈（板裂）破坏 16

第2章　岩块与岩体强度 17

2.1　岩石物理力学性质的尺寸效应 17

2.2　岩块的单轴、三轴抗压强度 17

2.3　岩块的单轴抗拉强度 19

2.4　岩块的抗剪强度指标C,？值的确定 19

2.5　室内中型剪与现场原位大剪试验 20

2.5.1 室内中型剪 20

2.5.2　现场原位大剪试验 21

2.6　岩块弹性参数的确定 22

2.6.1　单轴压缩试验 22

2.6.2　三轴压缩试验 23

2.7　C,？值的工程处理 23

2.8　节理化岩体的强度特性 23

2.8.1 岩石节理变形特性 23

2.8.2　节理特性参数的测定 24

2.8.3　岩石节理闭合试验 24

2.8.4　含单一节理的岩体强度特性 26

2.9　Griffith强度理论 27

2.10 Drucker-Prager准则（D-P准则） 28

第3章　地下水影响及其计算方法 29

3.1　概述 29

3.2　静水压力影响 29

3.3　动水压力影响 30

3.4　流网、流线、等势线 31

3.5　用裂隙网络方法计算岩体的渗透系数 31

3.6　用水文地质参数确定渗流面的方法 31

第2篇　经典分析 35

第4章　极限平衡分析 35

4.1　概述 35

4.2　三维变分分析 35

4.2.1　平衡方程 35

4.2.2　破坏准则 37

4.2.3　安全系数泛函？｛＊｝的计算 37

4.2.4　极值函数和安全系数的计算 39

4.2.5　地震力分析 40

4.2.6　三维对称滑体稳定性分析 41

4.3　二维变分分析 43

4.3.1 欧拉方程 44

4.3.2　极值函数 44

4.3.3 非均质边坡的滑面极值函数 45

4.3.4　边坡安全系数计算 45

4.3.5　地震力计算 46

4.3.6　计算实例 46

4.4　圆弧型滑动的精确解法 48

4.4.1 用共轭梯度法求临界滑动面 49

4.4.2 程序框图 52

4.4.3 非线型坡面（多台阶边坡）的临界滑动面的确定 52

4.4.4　其他圆弧型滑动分析方法 60

4.5　平面剪切型滑动 71

4.5.1　破坏模式 71

4.5.2　安全系数的积分表示 71

4.5.3 有张裂隙的平面剪切型滑动 74

4.5.4　有岩桥的平面剪切滑动 78

4.6　双滑面型滑动 78

4.6.1 仅有二组弱面L1,L2 78

4.6.2 有三组弱面L1,L2,L3 80

4.7 由多组块体组成的折线型滑动 82

4.7.1 折线型滑动的极限平衡法普遍表达式 82

4.7.2 求取折线型临界滑动面的Powell法 85

4.7.3 实例分析 88

4.8　Sarma法 90

4.8.1 Sarma法的极限平衡分析 90

4.8.2 Sarma的优化方法 91

4.9 楔型体滑动 92

4.9.1 结构弱面产状及其组合的几何特性 92

4.9.2　楔型四面体稳定性分析 93

4.9.3　楔型五面体稳定性分析 97

4.10　倾倒式破坏 105

4.10.1　倾倒滑移破坏的计算模式 105

4.10.2　倾倒滑移破坏的受力分析与失稳判别准则 106

4.10.3 沿多个单层条柱的平面型滑动倾倒破坏 108

4.10.4　计算实例 109

第1章至第4章参考文献 110

第3篇　数值分析 117

第5章　边坡开挖的有限元分析 117

5.1　概述 117

5.2　岩体中开挖的有限元分析 118

5.2.1 二维弹塑性有限元分析 118

5.2.2 实例分析 121

5.3　带节理单元的三维有限元分析 127

5.3.1 连续体的基本立体单元 127

5.3.2 节理单元 132

5.3.3　带节理单元的三维有限元程序 135

5.3.4 实例分析 136

第6章　边坡开挖的边界元分析 139

6.1　边界积分方程的建立 139

6.2　体积力、面积分项的转换 139

6.3　积分方程的数值解 140

6.4　有限子域的非均质边界元法 141

6.5　用边界元法研究地下水渗流场的作用 144

6.6　用边界元法计算边坡安全系数 148

6.7　计算实例 150

第7章　边坡开挖的离散元分析 154

7.1　二维离散元及udec程序基本原理 154

7.2　Udec计算模型及其参数 156

7.2.1 弹性模型 156

7.2.2　塑性模型 156

7.2.3　Coulomb滑动模型 156

7.2.4　有加固构件的udec参数 157

7.2.5　有地下水作用的udec参数 159

7.3　Udec命令的执行顺序与绘制各种图形的命令 160

7.3.1　Udec命令的执行顺序 160

7.3.2　Udec绘制各种图形的命令 161

7.3.3 计算实例 162

第5章至第7章参考文献 165

第4篇　概率与数理统计 169

第8章　概率分析法 169

8.1 概述 169

8.2　边坡破坏概率的解析算法 169

8.2.1　概率密度函数与边坡破坏概率 170

8.2.2　随机变量的数字特征 171

8.3　常见滑坡类型的破坏概率计算 172

8.3.1 无张裂隙的平面剪切型 172

8.3.2　张裂隙在坡顶面上的平面剪切型 172

8.3.3 双滑面型 173

8.3.4　折线型Sarma法的概率分析 174

8.3.5 圆弧型滑动精确解法的概率分析 175

第9章　Monte Carlo法模拟分析 177

9.1　概述 177

9.2　MonteCarlo法模拟算法 177

9.2.1 用（0,1）均匀分布的Monte Carlo法确定K的分布函数 177

9.2.2 几种分布随机变量x与均匀分布变量U的关系 177

9.3　常见滑坡类型安全系数破坏概率的Monte Carlo法模拟 180

9.4　实例分析 181

第8章至第9章参考文献 184

第5篇　动力稳定性 189

第10章　岩石边坡的爆破震动 189

10.1　爆破震动与天然地震的相关性 189

10.2　爆破地震波的种类 189

10.3　爆破震动的波动方程 190

10.4　岩石的动应力与声学刚度 193

10.5　爆破地震的烈度，震级与反应谱的确定 195

10.5.1　烈度 195

10.5.2　爆破地震的震级 196

10.5.3　爆破地震反应谱 197

10.6　保证爆破地震的建筑物安全 200

第11章　爆破作用的机理与生产爆破的分类 202

11.1　炸药爆破对岩石的破碎作用 202

11.2　生产爆破的分类 203

11.3　矿山爆破常用炸药 204

11.4　爆破震动强度 204

第12章　爆破震动效应测量 207

12.1　地震仪的工作原理简介 207

12.2　拾震器的运动方程 207

12.3　用电流计记录的电动式地震仪组合运动方程 208

12.4　地震仪器参数测定 208

12.5　爆破测震的现场测量与室内分析 213

第13章　边坡动力稳定性分析的计算方法 215

13.1　不分条的等效载荷法 215

13.2　分条的动力分析法 218

第14章　邻近边坡爆破减震措施 222

14.1　控制爆破技术 222

14.1.1 光面与预裂爆破 222

14.1.2　缓冲挤压爆破 223

14.1.3　减震爆破 223

14.1.4　直线密集钻孔爆破 223

14.2　减震技术 224

14.2.1　微差爆破减震技术 224

14.2.2　斜孔爆破减震技术 224

14.2.3　减少炮孔超深和单孔内装药量 225

14.2.4　限制最大一段炸药量和总装药量 226

14.2.5　实例分析 226

第十五章　天然地震危险性分析 227

15.1　影响天然地震危险性的主要参数 227

15.2　水厂铁矿地震危险性实例分析 228

15.2.1 我国历年来的地震统计资料 228

15.2.2　实例分析 231

第10章至第15章参考文献 235

第6篇　治理 239

第16章　挡墙、锚杆、抗滑桩的边坡加固 239

16.1　概述 239

16.2　重力式挡墙加固 239

16.2.1　挡墙自身的稳定性 239

16.2.2 临界滑动面的最大主动土压 240

16.2.3　挡墙背面为直立面时的自身稳定性 242

16.2.4　挡墙背面为斜面时的自身稳定性 242

16.2.5　悬臂式挡墙 243

16.2.6　挡墙加固后滑体的安全系数 243

16.3　锚杆（索）加固 244

16.3.1　预应力锚杆（索）加固原理 244

16.3.2 锚固力P的计算 244

16.3.3 最优按装角θ的确定 246

16.3.4　最小锚固长度 246

16.3.5　锚杆伸长量 247

16.3.6　预应力损失 247

16.4　圆弧型滑动面的锚杆加固 247

16.5　双滑面型滑动的锚杆加固 248

16.5.1 仅有两组弱面L1,L2的锚杆加固 249

16.5.2　有第三组弱面存在的双滑面型锚杆加固 249

16.6　抗滑桩加固 250

16.6.1 抗滑桩加固原理 250

16.6.2　弹性桩的计算方法 251

16.6.3 悬臂式抗滑桩的“K”法 252

16.6.4　受剪力作用的全埋式抗滑桩的“K”法 254

16.6.5 受分布荷载作用的全埋式抗滑桩的“K”法 255

16.6.6 受分布荷载作用的全埋式抗滑桩的“M”法 256

16.6.7 用链杆法求解的“C”法 258

第17章　综合支挡的边坡加固 262

17.1　挡墙＋锚杆（索）的边坡加固 262

17.1.1　挡墙＋锚杆（索）自身的稳定性 262

17.1.2　挡墙＋锚杆对滑体的支挡及安全系数的提高 264

17.2　钢筋混凝土薄层锚杆挡墙加固 265

17.3　柱板式挡墙加固 266

17.3.1 立柱内力计算 266

17.3.2　锚杆内力计算 268

17.3.3　立柱底端地基承载力计算 268

17.3.4　基脚侧向压力验算 268

17.3.5　基脚底抗剪验算 269

17.3.6　挡土板内力计算 269

17.3.7　立柱与挡板的配筋设计 269

17.3.8　锚杆设计 271

17.4　综合支挡下的余推力法 272

17.5　有限元法在柱板式挡墙加固中的应用 273

17.6　边坡加固的工程实例分析 275

17.6.1 K5+270边坡的极限平衡分析 276

17.6.2　立柱、挡土板和锚杆加固计算 276

第十八章　边坡加固的优化问题 284

18.1　线性规划中的单纯形法 284

18.2　非线性规划中的单纯形法 286

18.3　边坡加固构件优化的多目标决策方法 291

18.3.1 多目标决策问题简介 291

18.3.2　多目标规划的求解方法 292

18.3.3　加固构件优化的多目标规划及其求解 294

18.3.4　程序MUGOAL BAS的算法与功能 296

18.3.5 程序MUGOAL BAS的使用方法 296

18.3.6　有关单目标决策问题 298

18.3.7 程序SWGOAL.BAS的使用方法 298

18.3.8　加固构件优化的多目标规划 298

第16章至第18章参考文献 300

第十九章　边坡监测 301

19.1　边坡的几何监测 301

19.1.1 测点垂直位移的高程测量 301

19.1.2　测点水平位移的测量 301

19.1.3 测边、测角精度对P点平面位置的精度影响 302

19.1.4　测点垂直位移的三角高程测量 303

19.2　边坡内部测点及加固构件受力变形监测 304

19.2.1 钻孔引伸仪 304

19.2.2　钻孔倾斜仪 304

19.2.3　加固构件受力变形监测 304

19.3　滑坡预报 305

19.3.1 用位移随时间的变化曲线作滑坡预报 305

19.3.2　用灰色理论Verhulst模型作滑坡预报 305

19.4　实例分析 308

19.4.1 大冶铁矿东采边坡几何监测 308

19.4.2 大冶铁矿A区边坡尖F9区段深部监测系统 308

19.4.3　大冶铁矿砂浆锚杆受力观测 312

19.4.4　大冶铁矿钢轨桩的受力观测 313

19.4.5　富家坞矿北边坡的滑坡预报 314

第19章参考文献 318

后记 319