本书简述岩体力学的地质基础， 以材料力学和结构力学的观点为指导阐述岩体力学的力学基础理论， 以地质观点为指导简述岩体改造原理、技术和方法。
本书可作为土木工程、水利工程、铁道工程、公路工程、矿山工程、地质工程等专业的博士研究生教材及高级工程师的自学参考书。
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目录
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前言
绪论
第一章 岩体的组成及结构
第一节 岩体的建造和改造
第二节 岩体的组成成分
第三节 岩体结构
第二章 岩体的赋存地质环境
第一节 地应力
第二节 地热
第三节 地下水
第三章 岩体力学的理论基础——岩体结构控制论
第一节 概述
第二节 岩体力学行为
第三节 岩体力学介质
第四节 岩体力学定理
第四章 岩体变形
第一节 岩体变形机制及本构方程
第二节 岩体材料变形机制元件
第三节 岩体材料变形
第四节 岩体结构元件变形基本规律
第五节 贵州省鲁布格地下厂房边墙收敛变形分析
第五章 岩体破坏
第一节 概述
第二节 岩体材料破坏现象及破坏机制
第三节 岩体材料破坏判据
第四节 岩体结构元件失稳破坏判据
第五节 碧口水电站左岸泄洪洞破坏原因分析
第六章 岩体力学性质分析
第一节 概述
第二节 岩体力学性质结构效应
第三节 岩体赋存地质环境因素的力学效应
第四节 工程岩体力学性质分析举例
第七章 岩体力学分析原理
第一节 岩体力学介质及岩体力学模型
第二节 各岩体力学介质力学分析原理
第八章 岩体改造
第一节 岩体改造原理
第二节 岩体改造方法和技术
第三节 岩体赋存地质环境条件改造
第四节 岩体改造实例——有控水力压裂理论和技术及其在煤矿坚硬顶板管理中的应用
主要参考文献
图目录
图1.1 岩体结构单元划分框图
图2.1 地应力随深度变化规律示意图
图2.2 北京大灰厂浅层地应力测量结果
图2.3 前苏联托克托尔水电站坝段地应力分布图
图2.4 雅砻江二滩水电站坝址地应力的几种现象
图2.5 葛洲坝水电站二江电厂基坑地应力测量结果
图2.6 正长岩抗压强度与弹性模量关系
图2.7 二滩水电站坝址实测最大主应力与岩石弹性模量关系
图2.8 地应力值与岩性关系示意图
图2.9 不同地形单元地应力剖面分布示意图
图2.10 地应力在剖面上总体分布示意图
图2.11 安徽省罗河矿区地温实测曲线
图2.12 岩体中结构面渗透性与地应力关系
图3.1 岩体结构控制论框图
图3.2 岩体材料变形框图
图3.3 岩体力学性质分析原理框图
图4.1 岩体变形机制框图
图4.2 结构体弹性变形规律
图4.3 结构体黏性变形规律
图4.4 结构面闭合变形规律
图4.5 结构面错动变形规律
图4.6 均匀弹性完整结构岩体变形机制及变形特征
图4.7 水平层状黏弹性岩体变形机制及变形特征
图4.8 直立层状黏弹性岩体变形机制及变形特征
图4.9 均质弹性碎裂岩体变形机制及变形特征
图4.10 水平层状黏弹性碎裂岩体变形机制及其变形曲线特征
图4.11 直立层状黏弹性碎裂岩体
图4.12 软弱夹层压缩挤出变形力学模型
图4.13 块状结构体滚动变形力学模型
图4.14 板裂结构岩体结构变形
图4.15 板裂结构板柱弯曲变形及破坏机制
图4.16 鲁布格电站地下厂房母线边墙围岩开裂的561.0高程地质切面图
图4.17 板裂化地下洞室岩体力学模型——拱条模型
图4.18 洞壁围岩开裂深度计算结果
图5.1 碎裂岩体假塑性变形曲线
图5.2 脆性破坏的岩体变形特征
图5.3 试块破坏现象
图5.4 野外原位试验中破坏现象
图5.5 碎裂介质板岩原位单轴压缩试验图实例一
图5.6 碎裂介质板岩原位单轴压缩试验图实例二
图5.7 碎裂介质板岩原位抗剪试验图
图5.8 金川露天矿上盘区Ⅰ区滑坡体运动机制
图5.9 金川露天矿Ⅰ区滑坡体下面边坡结构变形示意图
图5.10 各种岩块抗压强度与加载速度关系
图5.11 各种岩石弹性模量与加载速度关系
图5.12 张破裂机制
图5.13 裂纹扩展模型
图5.14 椭圆孔末端应力分布
图5.15 作用于两度空间椭圆裂纹上的应力
图5.16 破裂面上的应力组合
图5.17 莫尔圆及包络线
图5.18 大理岩力学性质与围压关系
图5.19 大理岩在等围压下应力应变曲线
图5.20 与图5.19的试验破坏机制与围压关系
图5.21 岩石脆性—延性转化
图5.22 块体沿结构面错动力学模型
图5.23 结构体转动破坏机理模型
图5.24 边坡倾倒破坏过程
图5.25 倾倒变形力学模型
图5.26 倾倒溃屈力学模型
图5.27 弯折破坏力学模型
图5.28 碧口电站左岸泄洪洞破坏素描
图5.29 计算力学模型
图5.30 围岩内应力分布
图6.1 岩体力学性质分析原理
图6.2 不同碎裂程度岩体在不同围压下极限抗压强度的归一化曲线图
图6.3 结构面产状的力学效应分析
图6.4 含水量对黏土岩强度及变形模量的影响
图6.5 层状岩体变形模量综合归并模型
图6.6 直立层状带状岩体变形模量综合归并模型
图6.7 工程岩体结构面力学性质综合分析——同步位移法示例
图6.8 工程岩体强度分析示例
图7.1 对缝式结构碎裂介质岩体的力学作用模型
图7.2 梅山水库右坝肩地段岩体内断裂构造特征
图7.3 梅山水库右坝肩岩体破坏深度剖面图示
图7.4 拱及坝基破坏情况
图7.5 霸王山溃屈破坏素描
图7.6 滑动条件力学模型
图7.7 板裂岩体边坡溃屈破坏模型
图7.8 板裂岩体山坡稳定性特征曲线
图7.9 板裂介质岩体溃屈破坏与边坡倾角关系
图7.10 板裂介质岩体溃屈破坏与截面尺寸关系
图8.1 采用不同技术措施对地质工程加固的比较
图8.2 混凝土喷层结构
图8.3 碎裂结构岩体结构改造原理
图8.4 块裂结构岩体软弱结构面预应力锚固处理原理
图8.5 板裂结构岩体的岩体结构改造原理
图8.6 地应力改造原理
图8.7 提高作用于地质体上围限应力σ3的技术措施
图8.8 洞壁切缝或钻孔使洞壁围岩内切向应力向围岩内部转移示意图
图8.9 切缝后洞壁切向应力变化
图8.10 用硬包囊法使围岩内切向应力向地质体内部转移
图8.11 预埋锚杆维持初始地应力原理
图8.12 用预应力锚杆限制高地应力地区坝基清基引起岩体开裂
图8.13 用预埋锚杆减少边坡开挖
图8.14 坚硬顶板改造的理论模型
图8.15 开裂面解释
图8.16 双向密封分隔器控制压裂技术
图8.17 压裂段控制试验结果
图8.18 激化电位法测得的开裂面形状
图8.19 有控压裂放顶力学模型
照片5.1 石膏方试件中假“X”破坏
照片5.2 不同细长比石膏试件破坏机制
照片5.3 石英砂岩在单轴压缩下张破裂
照片5.4 石灰岩在单轴压缩下张破裂
照片5.5 黏土岩单轴压缩下剪破裂
表目录
表1.1 常见岩浆岩类型及结构
表1.2 碎屑沉积岩的岩石类型
表1.3 化学沉积岩岩石类型
表1.4 沉积岩的变质相及结构类型
表1.5 构造岩分类及特征
表1.6 岩体结构级序及类型
表2.1 水平地应力与垂直地应力比值分布百分比
表2.2 最大和最小水平地应力比值
表2.3 高地应力地区和低地应力地区的地质标志
表2.4 岩石的变形参数与热应力效应关系
表2.5 安徽省罗河矿区地温梯度与岩性关系
表2.6 毛细管水上升的高度
表2.7 常见土体渗透系数
表2.8 水文地质结构类型
表3.1 岩体力学介质划分
表5.1 破坏机制转化压力σ3
表8.1 岩体改造原理
表8.2 大同煤矿云岗矿8307盘科6#孔地应力测量
表8.3 水压致裂半径R计算与实测结果比较
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