巖石力學(xué)基礎(chǔ)教程

前言

　　地下工程是隨著國民經(jīng)濟建設(shè)及城市化發(fā)展需要應(yīng)運而生的土木工程類專業(yè)的一個重要領(lǐng)域，是高等學(xué)校土木工程學(xué)科中極其重要而又人才短缺的本科專業(yè)方向?！　≈袊V業(yè)大學(xué)（北京）的土木工程學(xué)科是在原礦山建設(shè)工程專業(yè)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，礦山建設(shè)工程專業(yè)一直是我校的傳統(tǒng)優(yōu)勢學(xué)科，在1999年專業(yè)調(diào)整中，礦山建設(shè)工程更名為“巖土工程”。2007年以中國礦業(yè)大學(xué)和中國礦業(yè)大學(xué)（北京）的巖土工程學(xué)科為主建成了“深部巖土力學(xué)與地下工程”國家重點實驗室。地下工程方向是中國礦業(yè)大學(xué)（北京）土木工程類專業(yè)的傳統(tǒng)優(yōu)勢學(xué)科，在礦山建設(shè)工程、深部地下工程、城市地下工程等領(lǐng)域擁有良好的人才培養(yǎng)軟、硬件環(huán)境和教學(xué)條件、在相關(guān)研究領(lǐng)域擁有堅實的研究基礎(chǔ)和多項國家級科技獎勵、國家級教學(xué)研究成果?！　¤b于此，在總結(jié)多年礦山建設(shè)工程和城市地下工程的教學(xué)經(jīng)驗和科學(xué)研究的基礎(chǔ)上，中國礦業(yè)大學(xué)（北京）力學(xué)與建筑工程學(xué)院組織了學(xué)校長期從事地下工程教學(xué)和科學(xué)研究的專家，規(guī)劃和編寫了具有礦山建設(shè)與地下工程特色的“地下工程”系列規(guī)劃教材，以促進培養(yǎng)工程實踐能力強和創(chuàng)新能力強的應(yīng)用復(fù)合型人才及研究發(fā)展型人才，努力探索基于研究的教學(xué)和以探索為本的學(xué)習(xí)機制，引導(dǎo)學(xué)生在研究和開發(fā)中學(xué)習(xí)。根據(jù)地下工程課程培養(yǎng)體系的要求、課程培養(yǎng)規(guī)律和學(xué)科知識層次，本系列規(guī)劃教材分為巖石力學(xué)基礎(chǔ)教程、土力學(xué)、基礎(chǔ)工程、礦山建設(shè)工程、城市地下工程等幾個方面，全面覆蓋了地下工程專業(yè)培養(yǎng)體系的范疇，滿足學(xué)生學(xué)習(xí)和教師教學(xué)的需求。　　地下工程是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，因此本系列規(guī)劃教材注重強調(diào)創(chuàng)新的理念——系統(tǒng)性、集成性、過程性、信息性，始終貫穿地下工程的設(shè)計、施工與管理的思想；同時，注重理論與工程實際結(jié)合，強調(diào)解決地下工程的實際問題，努力培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力。

內(nèi)容概要

　　《巖石力學(xué)基礎(chǔ)教程》分4部分共計10章。第1部分重點介紹了巖石與巖體的基本概念、巖石的基本物理、力學(xué)性能（第1、2、3章）；第2部分重點介紹了結(jié)構(gòu)面、巖體的基本力學(xué)性能及地應(yīng)力（第4、5、6章）；第3部分重點介紹了巖石力學(xué)基本理論在巖石地下工程、巖石邊坡工程、巖石地基工程中的應(yīng)用（第7、8、9章），突出介紹了巖石地下工程的穩(wěn)定性分析與力學(xué)計算問題；第4部分重點介紹了智能巖石力學(xué)、細觀巖石力學(xué)、卸荷巖石力學(xué)等新理論、新方法與新進展（第10章）?！稁r石力學(xué)基礎(chǔ)教程》可作為涉及巖石地下工程的各專業(yè)本科生的通用教材，也可作為土木工程、水利工程、石油工程、地質(zhì)工程、交通運輸工程等專業(yè)的本科生教材，以及相關(guān)專業(yè)教師、科研人員和工程技術(shù)人員的技術(shù)參考書。

書籍目錄

序前言第1章 緒論1.1 巖石與巖體1.2 巖石力學(xué)的研究范疇與內(nèi)容1.3 巖石力學(xué)的研究方法1.4 巖石力學(xué)涉及的兩大學(xué)科——地質(zhì)學(xué)和力學(xué)1.5 巖石力學(xué)的發(fā)展與未來復(fù)習(xí)思考題第2章 巖石的基本物理性質(zhì)2.1 巖石的重度和密度2.2 巖石的空隙性2.3 巖石的水理性質(zhì)2.4 巖石的熱學(xué)性質(zhì)復(fù)習(xí)思考題第3章 巖石的基本力學(xué)性質(zhì)3.1 巖石的強度性質(zhì)3.2 巖石的變形性質(zhì)3.3 巖石的彈性本構(gòu)關(guān)系3.4 巖石的強度準則3.5 巖石的流變性質(zhì)復(fù)習(xí)思考題第4章 巖體的基本力學(xué)性能4.1 巖體結(jié)構(gòu)面的幾何特征與分類4.2 巖體結(jié)構(gòu)面的自然特征與描述4.3 巖體結(jié)構(gòu)面的變形特性4.4 結(jié)構(gòu)面的強度特性4.5 巖體的強度及其影響因素分析4.6 巖體的變形性質(zhì)4.7 巖體的水力學(xué)性質(zhì)復(fù)習(xí)思考題第5章 工程巖體的分類5.1 工程巖體分類的目的與原則5.2 工程巖體代表性分類簡介5.3 我國工程巖體分級標準（GB502181994）5.4 國內(nèi)外不同行業(yè)工程巖體分級標準5.5 巖石分類（級）標準的有效應(yīng)用復(fù)習(xí)思考題第6章 地應(yīng)力6.1 地應(yīng)力的概念與意義6.2 地應(yīng)力的主要分布規(guī)律6.3 高地應(yīng)力區(qū)域的主要巖石力學(xué)問題6.4 地應(yīng)力測量方法復(fù)習(xí)思考題第7章 巖石力學(xué)在地下工程中的應(yīng)用7.1 圍巖二次應(yīng)力狀態(tài)的基本概念7.2 深埋圓形洞室圍巖二次應(yīng)力狀態(tài)的彈性分析7.3 深埋圓形洞室圍巖二次應(yīng)力狀態(tài)的彈塑性分析7.4 節(jié)理巖體中深埋圓形洞室的剪裂區(qū)及應(yīng)力分析7.5 圍巖壓力成因及影響因素7.6 地下洞室圍巖壓力及穩(wěn)定性驗算7.7 松散巖體的圍巖壓力計算7.8 新奧法簡介7.9 立井圍巖壓力計算7.10 斜巷圍巖壓力計算7.11 圍巖－支護相互作用流變變形機制的概念模型建立與分析復(fù)習(xí)思考題第8章 巖石力學(xué)在邊坡工程中的應(yīng)用8.1 巖質(zhì)邊坡的應(yīng)力分布特征8.2 巖質(zhì)邊坡變形與破壞類型8.3 巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析8.4 巖質(zhì)邊坡加固簡介復(fù)習(xí)思考題第9章 巖石力學(xué)在基礎(chǔ)工程中的應(yīng)用9.1 巖基的類型及其應(yīng)力分布特征9.2 巖基變形與沉降計算9.3 巖石地基的承載力9.4 巖基的抗滑穩(wěn)定分析9.5 巖基的加固復(fù)習(xí)思考題第10章 巖石力學(xué)新理論與新方法10.1 智能巖石力學(xué)10.2 細觀巖石力學(xué)10.3 卸荷巖石力學(xué)復(fù)習(xí)思考題參考文獻

章節(jié)摘錄

　　地下工程是巖石工程中建造最多的地下構(gòu)造物，如公路和鐵路的隧道、地下廠房等。如何解決在建造地下洞室時所遇到的各種巖石力學(xué)問題，包括巖體的二次應(yīng)力分布、圍巖壓力的計算、節(jié)理等不連續(xù)面對圍巖二次應(yīng)力狀態(tài)和圍巖壓力的影響以及開挖洞室后圍巖的穩(wěn)定性評價等問題，將直接指導(dǎo)地下洞室的施工、設(shè)計工作。如同其他學(xué)科一樣，巖石力學(xué)在地下工程中的應(yīng)用也經(jīng)歷了一個發(fā)展的過程。本章就各時期各階段具有代表性的內(nèi)容，包括應(yīng)用極為廣泛的新奧法作一介紹?！　r石地下工程在力學(xué)上和結(jié)構(gòu)上有如下主要特點：　　1）巖石在組構(gòu)與力學(xué)性質(zhì)上與其他材料存在不同點，如具有節(jié)理和塑性段的擴容（剪脹）現(xiàn)象等。　　2）地下工程是先受力（原巖應(yīng)力）即先加荷，后開挖（開巷）即后卸荷?！　?）深埋巷道屬于無限域問題，影響圈內(nèi)自重可以忽略?！　?）大部分較長巷道可作為平面應(yīng)變問題處理。　　5）圍巖與支護相互作用，共同決定著圍巖的變形及支護所受的荷載與位移?！　?）地下工程結(jié)構(gòu)允許超負荷時具有可縮性。　　7）地下工程結(jié)構(gòu)在一定條件下出現(xiàn)周巖抗力。　　8）幾何不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)在地下可以是穩(wěn)定的。

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