岩石力学PDF电子书下载

第1章　绪论 1

1.1　岩石力学的定义 1

1.2　岩石力学的发展历史 3

1.3　岩石力学的应用 4

1.4　岩石力学发展前景展望 6

本章小结 8

习题 8

第2章　岩石的物理力学性质 9

2.1　岩石的构成和分类 9

2.2　岩石的物理性质 11

2.2.1　容重和密度 11

2.2.2　比重 12

2.2.3　孔隙率 13

2.2.4　吸水率和饱水率 13

2.2.5　抗冻性 14

2.2.6　渗透性 15

2.2.7　膨胀性 16

2.2.8　崩解性 17

2.2.9　软化性 17

2.3　岩石的力学性质 17

2.3.1　岩石的强度 17

2.3.2　岩石的变形 24

2.4　岩石力学性质试验 34

2.4.1　岩石的强度试验 34

2.4.2　岩石的变形试验 38

本章小结 40

习题 41

第3章　岩体的物理力学性质 42

3.1　岩体结构的基本类型 44

3.1.1　岩体的结构体 44

3.1.2　岩体的结构类型 45

3.2　岩体的结构面及力学性质 46

3.2.1　结构面的类型 46

3.2.2　结构面的规模与分级 48

3.2.3　结构面的力学特征 50

3.3　岩体的强度和变形 56

3.3.1　岩体的强度 57

3.3.2　岩体的变形 61

3.4　岩体的水力学性质 67

3.4.1　单结构面的水力学特征 67

3.4.2　裂隙岩体的水力学特征 68

3.4.3　应力对岩体渗透性的影响 69

3.5　岩体评价和分类 70

3.5.1 岩石质量指标（RQD）分类法 71

3.5.2　岩体质量分级 72

3.5.3　岩体稳定性分级 73

3.5.4　岩体地质力学分类法 74

3.5.5　巴顿岩体质量（Q）分类 76

3.5.6　岩体质量评价及分类的发展趋势 77

本章小结 78

习题 78

第4章　岩体中的初始应力 79

4.1　地应力及特点 80

4.1.1　地应力的组成 80

4.1.2　地应力场的特点 81

4.2　地应力的测量 86

4.2.1　水压致裂法 87

4.2.2　套心法 89

4.2.3　扁千斤顶法 91

本章小结 93

习题 93

第5章　岩石的强度理论 94

5.1　岩石的本构关系 94

5.1.1　屈服条件和屈服面 95

5.1.2　塑性状态的加、卸载准则 97

5.1.3　本构方程 98

5.1.4　岩体的本构关系 99

5.2　岩石的流变模型 99

5.2.1　流变模型的基本元件 100

5.2.2　流变组合模型 101

5.3　岩石强度理论 107

5.3.1　最大正应力理论 107

5.3.2　最大正应变理论 107

5.3.3　最大剪应力理论 108

5.3.4　八面体剪应力理论 108

5.3.5　库仑（Coulomb）准则 109

5.3.6　莫尔（Mohr）强度准则 109

5.3.7　德鲁克-普拉格（Drucker-Prager）准则 113

5.3.8　格里菲斯（Griffith）理论 113

5.3.9　修正格里菲斯理论 114

5.3.10　伦特堡（Lundborg）理论 115

5.3.11　霍克（Hoek）-布朗（Brown）经验准则（H-B准则） 116

5.4　岩石的断裂理论 117

5.4.1　岩石断裂的基本理论 117

5.4.2　岩石断裂的能量理论 119

本章小结 122

习题 122

第6章　岩石地下工程 123

6.1　概述 123

6.2　围岩应力解析法分析 125

6.2.1　轴对称圆形洞室围岩的弹性应力状态 126

6.2.2　一般圆形洞室围岩的弹性应力状态 128

6.2.3　椭圆洞室围岩的弹性应力状态 130

6.2.4　矩形和其他形状洞室周边弹性应力状态 131

6.2.5　复式洞室周边弹性应力状态 131

6.3　围岩压力理论 132

6.3.1　围岩压力的形成及影响因素 132

6.3.2　围岩压力计算的压力拱理论 135

6.3.3　围岩压力计算的太沙基理论 139

6.3.4　围岩压力计算的弹塑性理论 141

6.3.5 围岩压力计算的地质分析法 146

6.4　地下工程支护理论 149

6.4.1 围岩-支护共同作用原理 149

6.4.2　维护岩石地下工程稳定的基本原则 151

6.4.3　支护分类与围岩加固 152

6.4.4　锚喷支护理论 155

6.5　软岩工程 161

6.5.1　软岩的定义 161

6.5.2　软岩的工程特性和力学特性 161

6.5.3　软岩工程支护理论 166

6.6　地下工程信息化施工 169

6.6.1　新奥法及地下工程信息化施工 169

6.6.2　地下工程信息监测 171

6.6.3　地下工程信息反馈分析 173

本章小结 176

习题 177

第7章　岩石边坡工程 178

7.1　概述 178

7.2　岩石边坡破坏形式及影响因素 179

7.2.1　岩石边坡的破坏类型 179

7.2.2　岩石边坡稳定的影响因素 183

7.3　岩石边坡稳定分析方法 184

7.3.1　圆弧法岩坡稳定性分析 185

7.3.2　平面滑动岩坡稳定性分析 187

7.3.3　双平面滑动岩坡稳定性分析 189

7.3.4　力多边形法岩坡稳定性分析 190

7.3.5　力的代数叠加法岩坡稳定性分析 192

7.3.6　楔形滑动岩坡稳定性分析 192

7.3.7　倾倒破坏岩坡稳定性分析 194

7.3.8　Sarma法岩坡稳定性分析 197

7.4　边坡临界滑动面搜索技术 199

7.4.1　基于枚举法的搜索技术 200

7.4.2　基于单形法的搜索技术 200

7.4.3　基于随机搜索方法的全局搜索技术 202

7.5　滑坡预测和防治 203

7.5.1　滑坡的预测与预报 204

7.5.2　滑坡的防治 206

7.5.3　边坡加固措施 207

本章小结 210

习题 211

第8章　岩石地基工程 212

8.1　概述 212

8.2　地基中的应力分布 214

8.2.1　均质各向同性岩石地基 214

8.2.2　双层岩石地基 215

8.2.3　横观各向同性岩石地基 216

8.3　地基承载力的确定 217

8.3.1　规范方法 217

8.3.2　破碎岩体的地基承载力 218

8.3.3　具有埋深的基础 219

8.3.4　完整软弱岩体地基的承载力 219

8.3.5　边坡上的岩石地基承载力 220

8.3.6　缓倾结构面岩石地基的承载力 221

8.3.7　双层岩石地基承载力 222

8.3.8　岩溶地基承载力 223

8.4　岩基抗滑稳定计算 224

8.4.1　表层滑动的抗滑稳定计算 225

8.4.2　深层滑动的抗滑稳定计算 226

8.5　岩基的加固措施 229

本章小结 230

习题 230

第9章　岩石力学数值方法 231

9.1　概述 232

9.2　有限元法 234

9.2.1　有限元法的基本方程 234

9.2.2　初始地应力与等效结点力 237

9.2.3　施工过程的模拟 239

9.2.4　有限元法模拟岩石力学问题的特点 241

9.2.5　有限元法求解岩石力学问题的步骤 243

9.3　边界元法 244

9.3.1　直接边界元法的基本方程 244

9.3.2　间接边界元法的基本方程 247

9.3.3　边界元法求解平面问题的步骤 250

9.4　有限差分法 250

9.4.1　平面问题有限差分方程 250

9.4.2　显式有限差分算法——时间递步法 253

9.5　其他数值分析方法 254

9.5.1　离散元法 254

9.5.2　DDA法 259

9.5.3　数值流形法 262

本章小结 266

习题 267

第10章　岩石力学新进展 268

10.1　智能岩石力学 269

10.1.1　专家系统及应用 269

10.1.2　人工神经网络及应用 272

10.1.3　其他研究 274

10.2　细观岩石力学 275

10.2.1　光学显微镜观测方法 276

10.2.2　电子显微镜观测方法 276

10.2.3　声发射方法 276

10.2.4　计算机断层成像观测方法 277

10.3　不确定性岩石力学 277

10.3.1　模糊数学分析方法 277

10.3.2　灰色系统分析方法 278

10.4　其他方法 280

10.4.1　岩石损伤力学研究 280

10.4.2　分形岩石力学研究 283

10.4.3　岩石力学耦合分析 287

本章小结 292

习题 293

参考文献 294