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第一章 绪论 1

1.1 岩石力学的学科特性与研究范畴 2

1.2 岩石力学的研究方法 3

1.3 岩石力学的发展简史 4

第二章 岩石的物理力学性质 7

2.1 岩石的物理性质 7

2.1.1 岩石的质量指标 7

2.1.2 岩石的空隙性 9

2.1.3 岩石的水理性质 9

2.2 岩石的强度特性 14

2.2.1 完整岩石的强度 14

2.2.2 岩石的强度理论 25

2.3 岩石的变形特性 32

2.3.1 单轴压缩条件下岩块的变形特性 32

2.3.2 三轴压缩条件下的岩石变形性质 37

2.3.3 岩石的本构关系 39

2.4 岩体结构面的力学性质 42

2.4.1 结构面的概念 42

2.4.2 结构面的分类 43

2.4.3 岩体破碎程度的分类 44

2.4.4 结构面的几何特征 47

2.4.5 结构面的变形特性 47

2.5 岩体的力学性质 56

2.5.1 岩体的变形性质 57

2.5.2 岩体的强度性质 61

2.5.3 岩体力学性质的原位测试 63

2.6 工程岩体的分类 72

2.6.1 工程岩体分类的目的和原则 72

2.6.2 工程岩体的代表性分类简介 73

2.7 岩石力学性质的时间效应 84

2.7.1 岩石的流变 84

2.7.2 岩石的流变模型 87

2.8 岩石动力学基础 95

2.8.1 岩石的波动特性 95

2.8.2 岩体弹性波速度的测定方法 98

2.8.3 影响岩体波动的因素 101

2.8.4 岩石动静变形参数的关系 107

第三章 岩体不连续面的渗流性质 109

3.1 概述 109

3.2 岩体不连续面的渗流基本理论 109

3.2.1 不连续面的渗流性质概述 109

3.2.2 不连续面的渗流参数的有限差分数值模拟 111

3.3 岩体不连续面应力对渗流性质的影响 113

3.3.1 不连续面正应力对渗流参数的影响规律 113

3.3.2 不连续面剪切变形对渗流参数的影响规律 114

3.3.3 渗流应力 115

第四章 地应力 117

4.1 地应力的基本概念 117

4.2 地应力的组成成分和影响因素 118

4.2.1 地应力的组成成分 118

4.2.2 地应力的影响因素 118

4.3 地应力的变化规律 119

4.4 地应力的原位实测方法 122

4.4.1 水压致裂法地应力测量技术 122

4.4.2 套钻孔应力解除法地应力测量技术 127

第五章 地下空间开挖稳定性分析 135

5.1 概述 135

5.2 深埋圆形巷道围岩应力的弹性解 136

5.2.1 静水压力（侧压系数λ＝1）下围岩应力 136

5.2.2 不等压（侧压系数λ≠1）下围岩应力 139

5.3 深埋非圆形巷道围岩应力的弹性解 141

5.3.1 椭圆形巷道 141

5.3.2 矩形巷道 142

5.4 群硐围岩弹性应力计算 144

5.5 深埋圆形巷道的弹塑性解 146

5.6 松散岩体的围岩压力计算 149

5.6.1 浅埋硐室的围岩松动压力计算 150

5.6.2 深埋硐室的松散体围岩压力计算 153

5.6.3 塑性松动压力的计算 155

5.7 塑性形变压力的计算 157

5.8 基于刚性块体的分析 158

5.8.1 赤平极射投影简介 159

5.8.2 巷道围岩可移动块体分析 163

5.9 围岩与支护相互作用分析 166

5.10 综合法 167

5.11 支护方式和支护结构 168

5.12 支护结构及支护参数设计 170

5.12.1 锚杆加固连续岩体 170

5.12.2 锚杆用于非连续岩体的加固 172

习题与思考题 181

第六章 岩石边坡与基础稳定性分析 182

6.1 边坡稳定性分析 182

6.1.1 边坡应力状态 182

6.1.2 边坡失稳的基本形式 184

6.1.3 边坡稳定性分析方法 190

6.1.4 边坡变形破坏的防治 204

6.2 地基稳定性分析 206

6.2.1 地基岩体内的应力分布特征 207

6.2.2 地基失稳的基本形式 210

6.2.3 地基稳定性分析方法 215

习题与思考题 219

第七章 岩石力学问题的有限单元法 220

7.1 概述 220

7.2 弹性力学有限元基本方程 221

7.2.1 利用最小位能原理建立有限元方程 221

7.2.2 单元刚度矩阵 223

7.2.3 单元等效结点荷载的计算 223

7.2.4 结构刚度矩阵和结构结点载荷列阵的集成 226

7.2.5 引入位移边界条件 229

7.3 岩体结构及支护结构的有限元模拟 231

7.3.1 无厚度节理单元 231

7.3.2 等厚度节理单元 234

7.3.3 层状岩体的模拟 236

7.3.4 支护结构的模拟 237

7.4 岩体结构开挖与开挖过程的有限元模拟 239

7.4.1 岩体结构开挖的有限元模拟 239

7.4.2 开挖过程的有限元模拟 240

7.5 岩体结构有限元分析方法 242

7.5.1 岩体结构弹塑性有限元分析 242

7.5.2 岩体结构拉伸破坏的无拉力分析 246

习题与思考题 250

第八章 岩石力学研究的新方法及新领域简介 253

8.1 岩石力学分形理论 253

8.1.1 概述 253

8.1.2 分形几何在岩石力学中的应用 255

8.1.3 结束语 259

8.2 岩石力学非连续变形分析 260

8.2.1 概述 260

8.2.2 不连续变形分析方法及其特点 260

8.2.3 DDA程序的发展及其应用现状 261

8.2.4 DDA理论概要 262

8.2.5 DDA计算流程 265

8.2.6 结束语 267

8.3 岩石损伤力学 267

8.3.1 损伤及损伤力学 267

8.3.2 岩石损伤力学的发展历史 268

8.3.3 岩石损伤力学的研究内容 268

8.3.4 前景与展望 272

8.4 扰动状态概念理论 273

8.4.1 扰动状态概念 273

8.4.2 扰动状态概念的基本原理和分析方法 273

8.4.3 扰动状态概念的本构方程 278

8.4.4 结束语 280

8.5 智能岩石力学 281

8.5.1 智能岩石力学的由来 281

8.5.2 智能岩石力学及其特征 281

8.5.3 智能岩石力学的主要研究思路和内容 283

8.5.4 智能岩石力学的研究现状 284

8.5.5 智能岩石力学的未来发展趋势 285

参考文献 286