高等学校土木工程本科指导性专业规范配套教材 岩石力学PDF电子书下载

1 绪论 1

1.1 岩石力学的研究内容和研究方法 1

1.1.1 研究内容 1

1.1.2 研究方法 1

1.2 岩石力学发展简史 2

1.3 我国岩石力学取得的成就 3

1.3.1 基础理论研究进展 3

1.3.2 测试和试验方法及技术的研究进展 4

1.3.3 岩石力学的工程实践 5

1.4 岩石力学的发展方向 5

1.4.1 岩石力学理论研究 5

1.4.2 岩石力学方法研究 6

1.4.3 岩石力学应用研究 6

练习题 7

2 岩石的物理力学性质与强度理论 8

2.1 岩石的物理性质 8

2.1.1 岩石的非均质性与各向异性 8

2.1.2 岩石真密度 9

2.1.3 岩石块体密度指标 9

2.1.4 岩石的孔隙性 10

2.1.5 岩石的水理性 11

2.1.6 岩石的热理性 13

2.2 岩石的力学性质 14

2.2.1 岩石单轴压缩条件下的力学特性 14

2.2.2 岩石单轴拉伸条件下的力学特性 18

2.2.3 岩石剪切条件下的力学特性 21

2.2.4 岩石三轴压缩条件下的力学特性 24

2.2.5 岩石的流变特性 27

2.2.6 影响岩石力学性质的主要因素 35

2.3 岩石的强度理论 38

2.3.1 最大正应变理论 39

2.3.2 莫尔强度理论 40

2.3.3 剪应变能强度理论和八面体应力理论 44

2.3.4 格里菲斯（Grifrith）强度理论 48

2.3.5 霍克—布朗岩石破坏经验判据 55

练习题 57

3 岩体的力学性质 58

3.1 概述 58

3.2 岩体结构的基本类型 58

3.2.1 结构体特征 58

3.2.2 岩体结构的类型 59

3.3 结构面的特性 60

3.3.1 结构面的几何特征 60

3.3.2 结构面的分类 64

3.3.3 结构面的分级 66

3.3.4 结构面的试验方法 66

3.3.5 结构面的变形性质 69

3.3.6 结构面的抗剪强度 72

3.3.7 影响结构面力学性质的因素 76

3.4 岩体的力学性质 76

3.4.1 一般概念 76

3.4.2 岩体试验方法 77

3.4.3 岩体的变形特征 82

3.4.4 岩体的强度 84

3.5 岩体的工程分级 86

3.5.1 《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB 50086—2001）分级法 87

3.5.2 《铁路隧道设计规范》（TB 10003—2005）分级法 91

3.5.3 《公路隧道设计规范》（JTG D70—2004）分级法 94

练习题 98

4 天然岩体中的应力状态 100

4.1 地应力概述 100

4.2 三维地应力状态 100

4.3 岩体地应力的现场量测 103

4.3.1 水压致裂法 104

4.3.2 应力解除法 106

4.3.3 应力恢复法 109

4.3.4 声发射法 111

4.4 三维地应力BWSRM测量新方法及其测井机器人在工程中的应用 113

4.4.1 BWSRM地应力测量原理 113

4.4.2 BWSRM地应力测量基本理论 114

4.4.3 BWSRM地应力测量的具体实施 118

4.4.4 基于BWSRM的地应力测井机器人研制 119

4.4.5 在四川锦屏Ⅱ级水电站工程中的初步应用 121

练习题 124

5 地下硐室围岩压力计算理论与支护技术 125

5.1 概述 125

5.1.1 基本定义 125

5.1.2 地下硐室力学问题的特点 126

5.2 无支护硐室围岩应力与变形 126

5.2.1 硐室围岩的弹性状态分析 127

5.2.2 硐室围岩的弹塑性状态分析 135

5.3 支护与围岩的相互作用 139

5.3.1 支护与围岩相互作用的基本概念 139

5.3.2 支护与围岩相互作用原理 140

5.4 围岩压力计算 144

5.4.1 概念 144

5.4.2 围岩压力计算方法 145

5.5 松散围岩压力计算 146

5.5.1 古典围岩压力理论 146

5.5.2 考虑深度影响的硐室围岩压力估算公式 149

5.5.3 我国公（铁）路部门推荐的围岩压力计算方法 149

5.5.4 山坡下浅埋硐室围岩压力的计算方法 150

5.5.5 塑性松动压力的计算方法 152

5.6 软岩及膨胀围岩的压力 153

5.6.1 软岩的定义 153

5.6.2 软岩的工程特征和力学属性 153

5.6.3 软岩硐室围岩变形特征 154

5.6.4 膨胀性软岩硐室变形破坏的特点 154

5.7 硐室围岩稳定性的评价 155

5.7.1 基本概念 155

5.7.2 硐室围岩稳定性分析 155

5.8 地下硐室支护 158

5.8.1 锚杆的分类及其作用力 158

5.8.2 锚杆对岩体作用的力学本质 160

5.8.3 锚杆支护作用原理 163

5.8.4 锚杆支护参数的确定 166

5.8.5 地下硐室锚喷支护 172

练习题 173

6 岩石边坡 174

6.1 概述 174

6.2 岩石边坡破坏 174

6.2.1 岩石边坡的破坏类型 174

6.2.2 影响岩石边坡稳定的主要因素 176

6.3 岩石边坡稳定性分析 177

6.3.1 圆弧法岩石边坡稳定性分析 177

6.3.2 平面滑动岩石边坡稳定性分析 179

6.3.3 双平面滑动岩石边坡稳定性分析 182

6.3.4 力多边形法岩石边坡稳定性分析 182

练习题 184

7 岩石地基 185

7.1 概述 185

7.2 地基承载力的确定 186

7.2.1 规范方法 186

7.2.2 破碎岩体的地基承载力 187

7.2.3 具有埋深的基础下岩石地基的承载力 188

7.2.4 承载力系数 189

7.2.5 边坡岩石地基的承载力 189

7.2.6 缓倾结构面岩石地基的承载力 190

7.2.7 双层岩石地基的承载力 191

7.2.8 岩溶地基的承载力 193

7.3 建筑物岩石地基 194

7.3.1 岩石地基中的应力分布 194

7.3.2 岩石地基的变形和沉降 196

7.4 水工构筑物的岩石地基 201

7.4.1 岩石地基的抗滑稳定性 201

7.4.2 岩石地基的加固措施 208

练习题 208

8 岩石力学数值分析方法介绍 210

8.1 数值分析方法 210

8.2 岩石力学有限元法 211

8.2.1 有限元的计算思路 211

8.2.2 岩石工程问题有限元分析实例 212

8.3 有限差分法（FLAC）及应用 213

8.3.1 有限差分法的基本原理 213

8.3.2 FLAC程序简介 216

8.3.3 有限差分法（FLAC）的应用 216

8.4 数值方法新进展 217

8.4.1 非连续变形分析方法 217

8.4.2 数值流形方法 218

8.4.3 无单元类方法 218

练习题 218

参考文献 219