具体描述
Having a complete understanding of the properties and behaviours of rock is essential when undertaking any engineering involving them. By drawing on the author's years of experience in the field, this book covers the properties of a number of rocks, and explores discontinuities, strength, deformability and permeability of rock masses and calculations of stress. Author is a consultant following many years experience at MIT. This title draws together essential data on the properties of various types of rock. It offers an inexpensive alternative to in-situ tests.
好的，这是一本关于岩石工程特性的图书简介，完全不提及您提供的书名《Engineering Properties of Rocks》中的任何内容，专注于描述一本涵盖岩石力学、工程地质学以及岩石工程应用的书籍。 --- 岩石工程力学与应用基础 导言 在土木工程、采矿工程、基础设施建设以及地质灾害防治等多个领域中，对岩石材料的精确理解和量化是确保结构安全与长期稳定性的基石。本书旨在为地质、土木、采矿及岩土工程师提供一套系统、深入且实用的岩石工程力学基础理论与实践应用指南。 本书的叙事脉络从岩石的基本地质成因与结构特征出发，逐步深入到岩石宏观与微观力学行为的表征，最终落脚于实际工程中的问题分析与解决方案。我们摒弃了晦涩难懂的纯理论堆砌，而是着重于建立理论与现场观测之间的桥梁，强调工程决策的科学性与可靠性。 第一部分：岩石的形成、分类与现场描述 本部分构建了理解岩石工程特性的地质背景。岩石并非均质的惰性材料，其工程行为深刻地依赖于其形成过程、矿物组成、结构构造以及后期变质作用。 第一章：岩石学基础与工程地质背景 我们将详细探讨火成岩、沉积岩和变质岩的三大类岩石的形成机制。重点在于如何识别不同岩石的矿物组合、结晶程度、孔隙率和胶结情况。这些基础信息直接决定了岩石的初始强度和变形敏感性。例如，火山岩的节理发育程度与沉积岩的层理结构，在工程荷载作用下表现出截然不同的响应模式。 第二章：岩石结构与构造控制 工程岩体通常不是完整的岩石块体，而是由节理、裂隙、层理、片理等不连续面（Discontinuities）控制的系统。本章将详述这些结构面的几何特征描述方法，包括走向、倾向、倾角、间距和充填物类型。我们将引入岩体结构分类系统（如RMR和Q系统）的原理，阐释如何通过系统化的现场调查，将复杂的岩体状态转化为可用于工程计算的参数集。对不同结构面摩擦特性和抗剪强度的分析将贯穿始终。 第三章：岩石工程性质的室内测试 为了获取量化的工程参数，室内物理力学测试不可或缺。本章将详述岩石的基本物理性质测试（如密度、孔隙率、吸水率）的规范操作与数据解释。核心内容聚焦于岩石单轴抗压强度（UCS）、巴西圆盘拉伸强度（IDT）以及标准的直剪和三轴压缩试验。特别地，我们将探讨不同加载速率、围压条件以及水饱和度对测试结果的敏感性分析，指导读者如何根据现场环境调整试验方案。 第二部分：岩石的力学行为与本构关系 本部分深入探讨岩石在不同应力状态下的响应，这是进行结构稳定性分析的基础。 第四章：岩石的应力-应变关系与弹性行为 岩石在低应力水平下通常表现出接近线性的弹性响应。本章详细介绍杨氏模量、泊松比等弹性参数的确定方法，以及如何利用这些参数预测岩石在弹性变形范围内的能量吸收能力。我们将考察岩石中的微裂纹萌生、扩展与汇聚对整体弹性模量的影响。 第五章：岩石的强度、破坏准则与塑性 强度是岩石工程应用中最关键的指标。本章全面回顾了描述岩石破坏的经验性准则（如Mohr-Coulomb准则）及其局限性。随后，我们将引入更先进的强度模型，例如Hoek-Brown准则，并展示如何利用室内试验数据来标定这些非线性强度参数。破坏模式（脆性破坏与韧性破坏）的转化条件将是讨论的重点。 第六章：岩石在不同围压下的流变与蠕变行为 对于深层隧道、地下硐室或高边坡等长期受荷载的工程，岩石的蠕变和应变时效性不容忽视。本章将区分粘滞性蠕变和扩散性蠕变，介绍如何通过蠕变试验确定岩石的时间依赖性参数。重点分析围压（Overburden Pressure）如何显著改变岩石的蠕变速率，以及如何将这些长期变形纳入结构寿命预测模型中。 第三部分：岩石工程应用与稳定性分析 基于前述的岩石本构关系，本部分将视角转移到实际的工程结构物设计与维护。 第七章：岩石开挖面的稳定性 隧道、矿井和边坡开挖会释放岩石内部应力，导致开挖面失稳。本章详细阐述了岩体结构对支护需求的影响。我们将运用经典的平衡法和能量法分析岩石边坡的潜在滑动机制，并引入岩体强度参数的折减概念。针对深层地下结构，本章将侧重于如何评估“拱效应”与“围岩压力”的平衡点。 第八章：地下工程的支护设计与监测 有效的支护是确保地下工程安全的核心。本章将系统介绍当前主流的支护技术，包括锚杆、喷射混凝土、钢拱架和衬砌设计。我们将着重分析锚杆的受力机理、注浆质量对锚固力的影响，以及不同支护体系在不同岩体条件下的适用性与经济性评估。同时，本章将强调工程监测（如收敛测量、地应力监测）在验证设计和指导动态支护调整中的关键作用。 第九章：岩石工程中的渗流与水力耦合效应 水是影响岩石工程稳定性的主要因素之一。岩石的渗透性、孔隙水压力和水的化学作用都会显著改变岩石的力学性能。本章将介绍达西定律在岩石介质中的应用，并探讨孔隙水压力升高对岩石抗剪强度和整体边坡稳定性的负面影响。针对高水压环境下的隧道和坝基，我们将讨论有效的减压和防排水设计策略。 结论 本书强调，岩石工程的成功依赖于对地质背景的深刻理解、对力学行为的精确量化以及对工程实践的严谨态度。通过结合室内试验、现场勘察和先进的数值模拟技术，读者将能够建立起一个完整的知识体系，以应对复杂多变的岩石工程挑战。本书的最终目标是培养工程师在不确定性地质环境中进行安全、经济、可持续工程决策的能力。 ---
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