岩体力学(*地质工程教学指导分委员会*教材)

本书主要介绍了岩体地质与结构特征、岩块的物理力学性质、结构面 变形与强度性质、岩体力学性质、岩体工程分类、岩体天然应力、岩体本 构关系与强度理论、边坡岩体稳定性分析、地下洞室围岩稳定性分析、地 基岩体稳定性分析等内容。 通过本课程的学习，学生可以全面掌握岩块、 结构面、岩体等基本概念、性质指标及其测试方法，掌握工程岩体重分布 应力特征、计算方法及工程岩体稳定性分析方法，培养学生分析问题、解 决问题的能力，初步具备解决岩体力学实际问题的能力。 本书可作为地质工程及土木工程、环境工程、水利水电工程等专业的 本科教材，也可供地质、道路桥梁、隧道、矿山、水利水电等领域的技术 人员参考。

绪论 0.1 岩体力学与工程实践 0.2 岩体力学的研究内容和研究方法 0.2.1 研究内容 0.2.2 研究方法 0.3 岩体力学发展的概况与动态 0.4 本书的主要内容与学习方法 思考题与习题 第1章 岩体地质与结构特征 1.1 概述 1.2 岩块及其特征 1.2.1 岩块的物质组成 1.2.2 岩块的结构与构造 1.2.3 岩块的风化程度 1.3 结构面特征 1.3.1 结构面的成因类型 1.3.2 结构面的规模与分级 1.3.3 结构面特征及其对岩体性质的影响 1.3.4 软弱结构面 1.4 岩体结构特征及结构控制论 1.4.1 岩体组成与特征 1.4.2 岩体的结构特征 1.4.3 岩体结构控制论 1.4.4 岩体类型与岩体特征 1.5 结构面统计分析 1.5.1 结构面的采样 1.5.2 结构面分布的概率分析 1.6 结构面网络模拟 1.6.1 MonteCarlo随机模拟方法 1.6.2 结构面三维网络模拟 思考题与习题 第2章 岩块的物理力学性质 2.1 概述 2.2 岩石的物理性质 2.2.1 岩石的密度 2.2.2 岩石的空隙性 2.3 岩石的水理性质 2.3.1 岩石的吸水性 2.3.2 岩石的软化性 2.3.3 岩石的抗冻性 2.3.4 岩石的透水性 2.3.5 岩石的膨胀性 2.3.6 岩石的崩解性 2.4 岩石的热学性质 2.4.1 岩石的比热容 2.4.2 岩石的热导率 2.4.3 岩石的热膨胀系数 2.4.4 温度对岩石特性的影响 2.5 岩块的变形性质 2.5.1 单轴压缩条件下的岩块变形性质 2.5.2 三轴压缩条件下的岩块变形性质 2.5.3 岩块的蠕变性质 2.6 岩块的强度性质 2.6.1 单轴抗压强度 2.6.2 三轴压缩强度 2.6.3 单轴抗拉强度 2.6.4 剪切强度 思考题与习题 第3章 结构面的变形与强度性质 3.1 概述 3.2 结构面的变形性质 3.2.1 结构面的法向变形性质 3.2.2 结构面的剪切变形性质 3.3 结构面的强度性质 3.3.1 平直无填充的结构面 3.3.2 粗糙起伏无填充的结构面 3.3.3 非贯通断续的结构面 3.3.4 具有填充物的软弱结构面 3.3.5 结构面抗剪强度参数确定 思考题与习题 第4章 岩体力学性质 4.1 概述 4.2 岩体的变形性质 4.2.1 岩体变形试验及变形参数确定 4.2.2 岩体变形参数估算 4.2.3 岩体变形曲线类型及其特征 4.2.4 影响岩体变形性质的因素 4.3 岩体的强度性质 4.3.1 岩体的剪切强度 4.3.2 裂隙岩体的压缩强度 4.3.3 裂隙岩体强度的经验估算 4.4 岩体的动力学性质 4.4.1 岩体中弹性波的传播规律 4.4.2 岩体中弹性波速度的测定 4.4.3 岩体的动力变形与强度参数 4.5 岩体的水力学性质 4.5.1 单个结构面的水力特征 4.5.2 裂隙岩体的水力特征 4.5.3 应力对岩体渗透性能的影响 4.5.4 渗流对岩体的作用 思考题与习题 第5章 工程岩体分类 5.1 概述 5.2 工程岩体分类 5.2.1 岩块的工程分类 5.2.2 岩体的工程分类 5.3 我国的工程岩体分类标准 5.3.1 岩体质量分级 5.3.2 隧道围岩分类 5.4 工程岩体分类的具体应用 思考题与习题 第6章 岩体天然应力 6.1 概述 6.1.1 天然应力的研究历史及意义 6.1.2 天然应力的成因 6.2 岩体中天然应力的分布规律 6.3 岩体天然应力测量 6.3.1 应力恢复法 6.3.2 套心法 6.3.3 水压致裂法 6.4 岩体中天然应力的估算 6.4.1 垂直天然应力估算 6.4.2 水平天然应力估算 6.5 岩体天然应力场的回归分析 6.5.1 计算模型的建立 6.5.2 天然应力场的回归分析 6.6 高地应力的若干特征 思考题与习题 第7章 岩体本构关系与强度理论 7.1 概述 7.2 岩石的本构关系 7.2.1 岩石力学中的符号规定 7.2.2 岩石弹性本构关系 7.2.3 岩石塑性本构关系 7.2.4 岩石流变理论 7.3 岩石强度理论 7.3.1 库仑强度准则 7.3.2 莫尔强度理论 7.3.3 格里菲斯强度理论 7.3.4 Griffith强度准则的三维推广 7.3.5 德鲁克普拉格准则 7.4 岩体变形及本构关系 7.4.1 岩体变形 7.4.2 岩体变形机制与本构关系 7.4.3 典型岩体变形的本构规律 7.5 岩体破坏机制及破坏判据 7.5.1 岩体破坏机制 7.5.2 张破坏判据 7.5.3 剪破坏判据 7.5.4 沿结构面滑动的判据 7.5.5 结构体转动破坏判据 7.5.6 倾倒破坏判据 7.5.7 溃屈破坏判据 7.5.8 弯折破坏判据 思考题与习题 第8章 边坡岩体稳定性分析 8.1 概述 8.2 边坡岩体中的应力分布特征 8.2.1 应力分布特征 8.2.2 影响边坡应力分布的因素 8.3 边坡岩体的变形与破坏 8.3.1 边坡岩体变形破坏的基本类型 8.3.2 影响岩体边坡变形破坏的因素 8.4 边坡岩体稳定性分析的步骤 8.4.1 几何边界条件分析 8.4.2 受力条件分析 8.4.3 确定计算参数 8.4.4 稳定性系数的计算和稳定性评价 8.5 边坡岩体稳定性计算 8.5.1 平面滑动 8.5.2 楔形体滑动 8.6 边坡岩体滑动速度计算及涌浪估计 8.6.1 边坡岩体滑动速度计算 8.6.2 库岸岩体滑动的涌浪估计 思考题与习题 第9章 地下洞室围岩稳定性分析 9.1 概述 9.2 围岩重分布应力计算 9.2.1 无压洞室围岩重分布应力计算 9.2.2 有压洞室围岩重分布应力计算 9.3 围岩的变形与破坏 9.3.1 各类结构围岩的变形破坏特点 9.3.2 围岩位移计算 9.3.3 围岩破坏区范围的确定方法 9.4 围岩压力计算 9.4.1 基本概念 9.4.2 围岩压力计算 9.5 围岩抗力与极限承载力 9.5.1 围岩抗力系数及其确定 9.5.2 围岩极限承载力的确定 思考题与习题 第10章 地基岩体稳定性分析 10.1 概述 10.2 地基岩体中的应力分布特征 10.2.1 各向同性、均质、弹性地基岩体中的附加应力 10.2.2 层状地基岩体中的附加应力 10.3 地基岩体的承载力 10.3.1 基本概念 10.3.2 地基岩体承载力的确定 10.3.3 地基岩体基础沉降的确定 10.4 坝基岩体抗滑稳定性分析 10.4.1 坝基承受的载荷 10.4.2 坝基的破坏模式和边界条件 10.4.3 坝基抗滑稳定性计算 10.5 坝肩岩体抗滑稳定性分析 10.5.1 影响拱坝坝肩抗滑稳定性的因素 10.5.2 拱坝坝肩抗滑稳定性的计算 思考题与习题 参考文献