工程巖體力學基本問題

內(nèi)容概要

　　《工程巖體力學基本問題》論述了工程巖體力學研究的重要進展，提出了學科領(lǐng)域一些新概念和新方法，討論了工區(qū)巖體內(nèi)的殘余和現(xiàn)代應(yīng)力疊加場、巖體在疊加應(yīng)力作用下的綜合力學性質(zhì)、巖體在區(qū)域構(gòu)造運動中的多變性、巖體運動與地球自轉(zhuǎn)的關(guān)系、工區(qū)巖體運動方式預測、巖體運動分布規(guī)律與動力來源，是在作者的《工程地質(zhì)力學》教材基礎(chǔ)上改寫成的，《工程巖體力學基本問題》可供地球力學、固體力學、工程力學、工程地質(zhì)、地震工程、礦山工程、水電工程、鐵路交通和地球物理學科領(lǐng)域科研、教學、工程設(shè)計、研究生、高年級學生參閱。

作者簡介

安歐，中國地震局地殼應(yīng)力研究所研究員。歷任原地質(zhì)部地質(zhì)力學所研究室負責人和所務(wù)委員，國家地震局學術(shù)評議小組和技術(shù)職稱評委，地震科學聯(lián)合基金會地震學評審組成員，中國地震學會理事，地殼應(yīng)力所學位評委和室主任。把力學、物理學、天文學與大地構(gòu)造學結(jié)合起來綜合研究地殼動力學及其在石油開發(fā)、地震預測和巖體工程中的應(yīng)用，為之建立T9個實驗室，完成5項國家級和11項部級課題；1958年發(fā)現(xiàn)地殼殘余應(yīng)力和巖石及其燒結(jié)面受殘余和現(xiàn)今應(yīng)力共同作用的綜合強度，并在華北、西北和西南50萬平方公里深達7000余米范圍內(nèi)做了測量，結(jié)果已用于油氣開發(fā)、地震預測和巖體工程，1995年經(jīng)國家科委信息所用國際聯(lián)機對十二個國際數(shù)據(jù)庫檢索查新證明，在測量原理、研究程度和成果應(yīng)用上處于國際先列；對所觀測地區(qū)發(fā)生的6.5級、7.0級、8.0級三個大地震都用殘余和現(xiàn)今應(yīng)力場重疊法做了中期預測；出版系統(tǒng)專著《構(gòu)造應(yīng)力場》《x射線地力學》《地殼殘余應(yīng)力場》《石油動力學》《潛山油藏》《地力學地震預測基礎(chǔ)》，發(fā)表論文120篇；組織指導論文79篇。獲國際愛因斯坦科學成就獎、國際地球動力學科學獎、國際新產(chǎn)品新技術(shù)博覽會金獎、美國榮譽獎?wù)?，被英國劍橋國際傳記中心選入《世界100名領(lǐng)先科學家》（2005），被美國傳記研究院選人《21世紀偉大的思想》（2011）。

書籍目錄

第一章地殼巖體內(nèi)的應(yīng)力場 第一節(jié)巖體內(nèi)應(yīng)力場組成 第二節(jié)巖體內(nèi)應(yīng)力場特征 第三節(jié)巖體內(nèi)應(yīng)力的測量 第四節(jié)巖體內(nèi)應(yīng)力場作用 第二章工程巖體的力學性質(zhì) 第一節(jié)巖體綜合力學性質(zhì) 第二節(jié)巖體綜合力學方程 第三節(jié)巖體中應(yīng)力場分析 第三章巖體的區(qū)域構(gòu)造運動 第一節(jié)巖體運動方式的變化 第二節(jié)巖體最易活動的狀態(tài) 第三節(jié)圍巖作用巖體的途徑 第四章巖體運動與地球自轉(zhuǎn) 第一節(jié)地塊運動方式時段 第二節(jié)地塊運動方式預測 第五章地殼運動的分布規(guī)律 第一節(jié)地殼運動以水平運動為主 第二節(jié)地殼運動屬于不穩(wěn)定變形 第三節(jié)地殼運動具有全球統(tǒng)一性 第四節(jié)地殼構(gòu)造形象的分布等距 第五節(jié)地殼運動有地史上繼承性 第六節(jié)地殼構(gòu)造形象可互相疊加 第六章地殼運動的動力來源 第一節(jié)地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的地殼運動力 第二節(jié)地球公轉(zhuǎn)產(chǎn)生的地殼運動力 第七章巖體工程設(shè)計新理念 第一節(jié)巖體工程新的要素 第二節(jié)巖體工程重要概念 第八章巖體工程預期的問題 第一節(jié)動力問題 第二節(jié)巖性問題

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   成圓頂?shù)匦蔚膸r體，在水平均勻壓力下形成的應(yīng)力場中，水平壓應(yīng)力集中系數(shù)在圓頂周邊處最大，向深處變小，也向圓頂頂部減小，在頂部最??；鉛直正應(yīng)力，在圓頂周邊為壓性的，向深處變小，在圓頂頂部為零，頂?shù)南虏繛檎?成圓頂?shù)匦螏r體，在重力作用下形成的應(yīng)力場中，水平正應(yīng)力集中系數(shù)在周邊為最大正值，向下減小，并變?yōu)樨摚汇U直正應(yīng)力等值線平行地表，向下增大，遠離則漸近基本正應(yīng)力場。 成圓洼地形巖體，在水平均勻壓力下形成的應(yīng)力場中，水平最小主應(yīng)力只在洼坡上為張性的，其余皆為壓性的；洼底曲率半徑越小，張應(yīng)力區(qū)越厚；壓應(yīng)力在洼底中心集中，向下變小，洼底中心的高應(yīng)力值隨洼深與洼底曲率半徑比的增加而增大；主壓應(yīng)力線在圓洼附近向洼底方向偏轉(zhuǎn)，向深部則趨近水平分布；洼底中心水平最小主應(yīng)力集中系數(shù)，與洼深對洼底曲率半徑比，有線性關(guān)系；這種附加應(yīng)力場，遠離圓洼消減，漸趨原基本應(yīng)力場。 上述說明，在研究區(qū)域基本應(yīng)力場時，必須減去局部地形在地殼淺層造成的附加應(yīng)力場的影響；而在小區(qū)工程范圍內(nèi)，局部附加應(yīng)力場的分布形態(tài)對工程選址、設(shè)計、施工和使用則十分重要；為提高地應(yīng)力測量精度，還可將測點原水平地表鑿成圓洼形，來提高測點應(yīng)力值，可達10倍，便于測量，在洼底中心測量后，再將測值換算為原水平地形時的常態(tài)應(yīng)力值。 2）山脊和溝谷 山脊和溝谷是長條形凸凹地形。 山脊在橫向水平壓力作用下，鉛直橫剖面上的水平和鉛直正應(yīng)力及剪應(yīng)力均在山脊側(cè)坡集中，山腳的集中系數(shù)最高；水平正應(yīng)力從下向脊頂減?。汇U直正應(yīng)力在脊頂為零。 溝谷在橫向水平壓力作用下，鉛直橫剖面上的水平和鉛直正應(yīng)力及剪應(yīng)力均在溝谷底部集中；水平壓應(yīng)力從谷底向下減小；鉛直壓應(yīng)力從谷底向下增大后復又減??；剪應(yīng)力從谷底向下減小。 山脊在重力作用下產(chǎn)生的水平壓應(yīng)力在脊頂最小，向兩側(cè)和向下增大，等值線向深層漸趨水平；山脊對重力引起的水平正應(yīng)力的作用與對邊界水平壓力引起的水平正應(yīng)力的作用相似，都是減弱脊頂橫向水平壓應(yīng)力，使兩側(cè)坡腳橫向水平壓應(yīng)力集中。 山脊在橫向水平壓力和重力聯(lián)合作用下，脊頂出現(xiàn)橫向水平張應(yīng)力；山脊越陡脊頂水平壓應(yīng)力越小，從兩側(cè)向坡底增加，并向深層增大，等值線漸趨水平?？梢?，山脊的存在，減弱脊頂橫向水平壓應(yīng)力，并可在脊頂出現(xiàn)橫向水平張應(yīng)力，但兩側(cè)坡底橫向水平壓應(yīng)力則集中。 溝谷在重力作用下，水平壓應(yīng)力向谷底并從地表向下增大；溝谷對重力引起的水平正應(yīng)力的作用與對邊界水平壓力引起的水平正應(yīng)力的作用相似，都是增大谷底橫向水平壓應(yīng)力，使兩側(cè)橫向水平壓應(yīng)力減小。

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