土质与土力学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:孟祥波

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1900-01-01

价格:21.00元

装帧:

isbn号码:9787114043055

丛书系列:

图书标签:

• 土力学
• 土质
• 岩土工程
• 地基处理
• 土木工程
• geotechnical engineering
• soil mechanics
• foundation engineering
• soil properties
• civil engineering

《岩石力学导论：基本原理与应用》 内容简介 本书系统地阐述了岩石力学的基本理论、研究方法和工程应用。岩石作为一种复杂的多相介质，其力学行为受到结构、物性、应力状态、流体渗透等多种因素的影响，与土体存在显著差异。本书将引导读者深入理解岩石的变形与强度特性，掌握分析岩石工程问题的关键工具，并探讨岩石力学在矿山开采、隧道工程、边坡稳定、地下水资源开发、地热能利用等领域的广泛应用。 第一章 引言 本章将首先介绍岩石力学的学科定位及其重要性。我们将追溯岩石力学的发展历程，概述其与其他相关学科（如岩石学、地质学、土力学、结构力学等）的联系与区别。通过列举一些典型的岩石工程灾害案例，例如山体滑坡、岩爆、隧道坍塌等，强调掌握岩石力学原理对于保障工程安全、提高经济效益的必要性。本章还将介绍本书的整体结构和学习方法，为读者构建一个清晰的学习框架。 第二章 岩石的基本性质与分类 理解岩石的力学行为，首先需要掌握其基本物理力学性质。本章将详细介绍岩石的密度、孔隙度、渗透率、弹性模量、泊松比等关键参数的定义、测试方法及其影响因素。我们将探讨岩石的微观结构（如矿物组成、岩石结构、裂隙发育情况）如何影响宏观力学响应。随后，本书将系统介绍岩石的工程分类方法，包括基于强度、变形、完整性等指标的分类体系，这些分类方法为岩石工程设计提供了重要的参考依据。 第三章 岩石的变形特性 岩石的变形行为是理解其强度与稳定性的基础。本章将深入探讨岩石在不同应力状态下的线弹性、弹塑性变形规律。我们将介绍应力-应变关系的多种本构模型，包括线弹性模型、莫尔-库仑模型、Drucker-Prager模型等，并分析这些模型的适用范围和局限性。本章还将重点关注岩石的蠕变和松弛现象，分析其在长期荷载作用下的时间效应，这对于地下工程的长期稳定性评估至关重要。 第四章 岩石的强度理论 岩石的强度决定了其抵抗破坏的能力。本章将详细介绍岩石的强度判据，包括莫尔-库仑强度准则、Drucker-Prager强度准则、Hoek-Brown强度准则等。我们将分析不同强度理论在描述岩石破坏模式方面的特点和优缺点。本章还将探讨应力路径、围压、温度、含水率等因素对岩石强度的影响。理解岩石的强度特性是进行边坡稳定性分析、隧道围岩支护设计以及预测岩石破坏模式的关键。 第五章 岩石中的应力与应变分析 对于复杂的岩石工程结构，准确分析其内部的应力与应变分布是至关重要的。本章将介绍岩石力学中的应力分析方法，包括解析法和数值法。我们将介绍弹性力学中的应力张量、应变张量及其相互关系。对于不规则的几何形状和复杂的边界条件，本章将重点介绍有限元方法（FEM）和有限差分方法（FDM）在岩石力学问题中的应用，以及如何构建数值模型、选择合适的单元类型和边界条件。 第六章 岩石的渗透性与流固耦合 许多岩石工程问题都伴随着地下水的流动，岩石的渗透性与地下水的相互作用（流固耦合）对岩石的力学行为具有显著影响。本章将介绍岩石的渗透性概念、Darcy定律及其适用范围。我们将分析孔隙压力、有效应力原理在饱和岩石中的应用，以及饱和度和地下水对岩石强度和变形的影响。本章还将介绍流固耦合的数值模拟方法，以及其在地下水抽取、注浆加固、防渗墙设计等方面的应用。 第七章 裂隙岩体的力学行为 天然岩体通常含有各种类型的裂隙，裂隙的存在极大地影响了岩体的整体力学性能。本章将系统介绍裂隙的几何描述、统计表征以及裂隙网络模型。我们将分析裂隙对岩石渗透性和强度的影响，重点介绍基于裂隙几何参数和力学性质的宏观力学参数推导方法。本章还将介绍裂隙岩体在不同应力状态下的变形与破坏机制，例如由裂隙控制的宏观滑动。 第八章 岩石动力学问题 在某些工程条件下，岩石会受到动态荷载作用，例如地震、爆炸、冲击等，这将引发岩石的动力学响应。本章将介绍岩石动力学的一些基本概念，包括波的传播、动应力、动应变等。我们将探讨岩石在动态荷载下的动力强度和动力变形特性。本章还将介绍相关的数值模拟方法，以及其在预测地震引起的边坡失稳、爆炸引起的围岩破坏等问题中的应用。 第九章 岩石工程实例与应用 本章将通过具体的工程实例，将前几章介绍的理论知识应用于实际问题。我们将详细分析以下几个方面的应用： 边坡工程： 介绍边坡稳定性分析的基本方法，包括极限平衡法和数值模拟法，以及如何利用岩石力学参数评估边坡的滑动风险，并探讨加固措施的设计。 隧道与地下工程： 讲解隧道围岩的支护机理，如何根据围岩的力学性质选择合适的支护方式（如锚杆、喷射混凝土、钢拱架等），并分析隧道掘进对周围岩体应力场的影响。 矿山开采： 讨论露天和地下矿山开采过程中岩体稳定性问题，包括采空区的形成与稳定、采矿诱发的地震（矿震）等。 地下水工程： 分析地下水抽取对地层沉降的影响，以及地下水库渗漏风险的评估。 地热能开发： 探讨地热井的钻井与完井技术，以及水力压裂技术在提高地热资源产量中的作用，并分析其可能引发的微震风险。 第十章 研究方法与展望 本章将对岩石力学领域的研究方法进行总结，包括室内试验（如三轴试验、直剪试验、单轴压缩试验等）、现场测试（如孔压测试、应力监测、变形监测等）和数值模拟。我们将讨论不同研究方法的优势和局限性。最后，本章将对岩石力学未来的研究方向进行展望，例如岩石损伤力学、岩石智能监测与预测、多场耦合问题的深化研究等，鼓励读者在未来的学习和工作中不断探索。 本书旨在为读者提供一个全面而深入的岩石力学学习体验，帮助他们掌握解决实际岩石工程问题的理论基础和实践技能。

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坦白说，这本书的理论深度是需要一定基础才能完全消化的。它并没有为了迎合初学者而刻意简化那些核心的本构模型，比如莫尔-库仑准则的深入探讨，或者更先进的弹塑性模型的阐释，都保持了学术原有的严谨性。我特别欣赏作者在处理非饱和土的复杂性时所展现出的那种百科全书式的全面性。书中不仅涵盖了传统的有效应力原理，还花了相当篇幅去讨论孔隙水压力在各种荷载历史下的动态变化，甚至提到了最新的数值模拟方法在处理三维土体变形问题上的优势与局限。这表明作者的知识体系不仅扎根于经典的岩土力学，同时也紧跟国际前沿的研究动态。对于那些已经有一定经验，希望进一步提升自己理论天花板的专业人士来说，这本书提供了一个极佳的“升级包”，它强迫你重新审视那些你以为已经掌握的知识点，挖掘出更深层的物理意义。

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我通常对这种偏重理论的工程书籍抱有一种审慎的态度，总担心它们会陷入枯燥的数学推导而忽略了实际应用中的“烟火气”。然而，这本书却完美地平衡了这一点。它的章节安排极具逻辑性，从宏观的土体分类，逐步深入到微观的应力应变关系，过渡得行云流水。特别是关于土压力计算的那几章，作者并没有简单地堆砌公式，而是通过大量精选的实际案例——比如某个著名水坝的基坑失稳分析，或者某个高层建筑桩基的沉降预测——来串联起那些抽象的理论。读到这些案例时，我仿佛置身于一个虚拟的工程现场，亲眼见证了理论是如何在现实中显灵，或者在何种条件下会失效。这种叙事手法极大地增强了知识的粘合度，让我理解了为什么这些公式如此重要，而不是死记硬背。对于一个渴望将书本知识转化为解决实际问题能力的工程师来说，这种“理论结合案例”的深度融合，是这本书最宝贵的财富之一。

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让我印象深刻的是书中对“不确定性”处理的态度。在工程实践中，地质条件的异质性是最大的难题之一，而这本书没有回避这一点，反而将其提升到了一个战略高度。在讨论边坡稳定性分析时，作者不仅给出了经典的极限平衡法，还引入了可靠度理论和概率分析的方法。他非常坦诚地指出，任何基于单一取样的计算结果都带有本质的局限性，并指导读者如何通过敏感性分析来评估不同参数波动对最终结果的影响范围。这种对现实复杂性的坦然接受，让这本书的实用价值大大提升。它教给我的不仅仅是计算的技巧，更是一种科学的思维方式：认识到模型的局限性，并在设计中预留足够的安全裕度。读完后，我对土体行为的认识从一个“确定性的物理过程”转变成了一个“具有概率分布的系统”，这是一个质的飞跃。

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这本书的语言风格，在我看来，可以用“精准而克制”来形容。它很少使用那些花哨的、文学性的辞藻，每一个句子都像经过了精确的度量和校准，直指核心概念。举个例子，在阐述剪切破坏的机理时，作者不会用比喻来模糊概念，而是用非常简洁的物理语言描述颗粒间的相互作用和应力重分布过程。这种文字上的克制，反而带来了一种强大的说服力——它让你相信，这是唯一且最精确的描述方式。不过，这种风格也带来了一个小小的挑战：对于完全的新手来说，可能需要反复阅读才能完全跟上作者的思路，因为它假设读者已经具备了一定的背景知识。但一旦你适应了这种简洁有力的叙事节奏，你会发现沟通效率极高，信息密度也远超一般的教材。它更像是一位经验丰富的大师，用最少的语言，传达了最丰富的信息。

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这本书的装帧设计实在是让人眼前一亮，封面那种深沉的蓝灰色调，配上烫金的字体，散发出一种专业而又不失典雅的气息。我拿到手的时候，首先就被它的重量和纸张的质感所吸引，明显是用料扎实，不是那种随便翻几页就会散架的平庸之作。内页的排版也极其考究，字体大小和行距拿捏得恰到好处，即便是长时间阅读那些密密麻麻的公式和图表，眼睛也不会感到过度疲劳。更值得称赞的是，书中那些复杂的力学模型图，线条清晰锐利，仿佛触手可及，即便是初次接触这个领域的读者，也能大致领会其几何构成的精妙。而且，我注意到作者在一些关键概念的引入部分，特意留出了足够的空白区域，这大概是鼓励读者在旁边做笔记，体现了对学习过程的深切关怀。整体而言，这本书在视觉上传达出一种严谨、高质量的学术氛围，让人心生敬畏，也更愿意沉下心来钻研其中的学问。它的物理形态本身，就是对“扎实”和“基础”这两个词最好的诠释。

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