岩体结构面抗剪强度经验估算

岩体结构面抗剪强度经验估算 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:地震出版社
作者:杜时贵
出品人:
页数:157
译者:
出版时间:2005-1
价格:30.00元
装帧:
isbn号码:9787502825997
丛书系列:
图书标签:
  • 岩体工程
  • 结构面
  • 抗剪强度
  • 经验公式
  • 岩石力学
  • 工程地质
  • 边坡稳定性
  • 地下工程
  • 数值模拟
  • 岩土工程
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具体描述

本书系统介绍了岩体结构面抗剪强度经验估算的理论、机理、方法和工程应用,内容主要包括结构面表面形态基本特征、粗糙度系数的定向统计测量、智能JRC测量仪及其使用、JRC-JCS模型的磨擦学机理、经验估算方法的试验对比研究、经验估算方法的工程应用等。全书以结构面粗糙度系数定向统计测量为基础,通过经验估算方法的力学机理探讨、试验对比分析和工程应用研究,完善了经验估算方法,使经验估算方法实用化,为岩体结构面抗剪强度参数的获取提供了一种简便、经济、实用的方法。本书可供水利、交通、采矿、地质、地下建筑、核废物置、石油等岩体工程勘察、设计、施工、监理技术人员和研究人员,以及相关专业的本科生、研究生学习参考。

《岩体结构面抗剪强度经验估算》是一本专注于岩体工程领域,特别是结构面力学行为研究的著作。本书旨在为岩体工程的勘察、设计和施工提供一套系统、实用的经验性估算方法,以应对复杂的岩体边坡、隧道、地下硐室等工程中的关键技术难题。 核心内容概述: 本书的立足点在于“经验估算”,这意味着它并非单纯罗列理论公式,而是深刻剖析岩体结构面在各种工程条件下的实际表现,并提炼出基于大量工程实践和室内外试验数据的经验性方法。全书结构清晰,从基础理论出发,逐步深入到具体的估算模型和应用。 第一部分:岩体结构面基本概念与分类 在深入探讨抗剪强度估算之前,本书首先构建了坚实的理论基础。这部分详细阐述了岩体结构面的定义、形成机制及其对岩体整体力学性能的影响。内容涵盖: 结构面的类型与几何特征: 详尽介绍断层、节理、劈理、层理、片理等不同类型的结构面,并对其倾角、倾斗、走向、长度、间距、开展度、充填物(如黏土、角砾、方解石等)的性质和含量等关键几何参数进行分类和描述。强调不同几何特征对结构面抗剪强度的决定性作用。 结构面性质的表征: 深入分析结构面的粗糙度、风化程度、表面平整度、是否具有惯性体以及结构面的连通性等微观性质。解释这些微观特征如何影响剪胀、剪切过程中的摩阻和咬合效应。 岩体结构面分类体系: 介绍国内外常用的岩体结构面分类方法,例如Q系统、RMR系统等,并重点阐述这些分类方法在识别结构面性质、为后续估算提供依据方面的作用。 第二部分:岩体结构面抗剪强度的理论基础与影响因素 本部分将理论与实际相结合,深入剖析影响结构面抗剪强度的各种因素: 结构面抗剪强度理论模型: 回顾和介绍经典的结构面抗剪强度理论,如安科(Ankerson)准则、巴顿(Barton)准则、吴世明(Wu Shimin)准则等。详细解释这些理论模型的物理意义、适用条件以及它们如何从不同角度解释结构面的抗剪强度组成(如粘聚力和内摩擦角)。 主要影响因素的分析: 法向应力(正应力): 阐述法向应力对结构面抗剪强度的影响,包括法向应力对结构面接触面积、咬合作用以及剪胀效应的改变。 结构面粗糙度: 重点分析结构面粗糙度(JRC)对剪切行为的影响,包括初次剪切时的咬合作用和后续剪切时的剪切面形态变化。 结构面抗剪强度(JCS): 讨论岩石本身抗剪强度(JCS)对结构面整体强度的贡献,以及其与法向应力的关系。 结构面平均倾角(ψr): 强调结构面平均倾角在引入剪胀项(i - ψr)中的重要性,以及它如何影响剪切过程中剪胀角的形成。 结构面充填物: 详细分析不同类型、不同厚度的充填物(如泥夹层、角砾岩夹层)对结构面抗剪强度的削弱作用,包括其自身强度、力学性质以及与基岩界面的性质。 风化程度: 探讨岩石和充填物风化程度对结构面强度的影响,包括风化产物的强度降低、渗透性增加等。 剪切速率: 简要介绍剪切速率对某些岩石和充填物可能产生的影响。 第三部分:岩体结构面抗剪强度的经验估算方法 这是本书的核心内容,提供了多种实用的经验估算方法: 基于RMR分类的经验估算: 详细介绍如何根据RMR分类体系中结构面的各项评分,通过经验公式或图表直接估算出结构面的抗剪强度参数(如粘聚力和内摩擦角)。重点讲解RMR法估算方法的可操作性和适用范围。 基于Q分类的经验估算: 阐述如何利用Q分类系统的参数(如岩体质量评价值、围压比、结构面特征等)来估算岩体结构面的抗剪强度。讲解Q法在隧道和地下工程中的应用优势。 巴顿(Barton)准则的应用: 深入剖析巴顿准则的详细计算步骤,包括如何确定JRC、JCS、ψr以及法向应力,并解释其在结构面抗剪强度分析中的重要地位。提供不同工况下的应用案例。 改进的经验估算模型: 介绍一些根据特定工程条件或岩体类型发展出的改进型经验估算模型,这些模型可能针对某些特定结构面(如断层带)或特定工程(如高边坡)进行了优化。 室内外试验数据的回归分析: 介绍如何通过收集和整理大量的室内直剪试验、斜劈试验、三轴试验以及现场大尺度剪切试验数据,利用统计回归方法建立适用于特定地区或特定工程条件的结构面抗剪强度经验公式。 参数选取与不确定性分析: 强调在实际工程中,如何根据勘察资料和试验数据合理选取上述经验模型的输入参数,并简要介绍参数不确定性对估算结果可能造成的影响,以及如何进行简单的敏感性分析。 第四部分:岩体结构面抗剪强度估算在工程中的应用 本部分展示了本书所介绍的估算方法在实际岩体工程中的具体应用: 边坡稳定性分析: 讲解如何将估算出的结构面抗剪强度参数代入边坡稳定性分析软件(如极限平衡法、数值模拟法)中,进行边坡失稳模式的预测和安全系数的计算。 隧道支护设计: 说明结构面抗剪强度参数在确定隧道围岩自稳能力、评估支护结构受力状态以及进行支护参数选择中的作用。 地下硐室围岩稳定性评估: 阐述如何利用结构面抗剪强度参数来评估地下硐室开挖后的围岩变形和潜在的失稳风险。 基础承载力计算: 简要介绍结构面强度参数在岩石基础承载力估算中的应用,特别是当基础位于具有明显优势结构面的岩体中时。 工程案例分析: 精选多个不同类型的岩体工程案例,详细展示如何应用本书提供的经验估算方法,并分析估算结果在工程设计和决策中的作用。这些案例将涵盖高边坡、大型隧道、地下电站等,体现方法的普适性和有效性。 本书特色: 理论与实践紧密结合: 既有深厚的理论基础,又着重于工程实践中的应用,易于理解和操作。 方法多样性: 提供了多种主流和改进型的经验估算方法,满足不同工程背景和数据条件下的需求。 案例丰富: 大量工程案例的分析,增强了方法的直观性和说服力。 侧重经验性: 聚焦于岩体结构面在实际工程中的复杂行为,提炼出实用的估算手段,填补了部分理论模型在实际应用中的不足。 《岩体结构面抗剪强度经验估算》是一本面向岩土工程师、地质工程师、工程地质学研究人员的宝贵参考书,对于提升岩体工程的勘察设计水平,保障工程安全具有重要意义。

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读后感

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用户评价

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这本书的书名一下子就吸引了我——《岩体结构面抗剪强度经验估算》。作为一个对地质工程领域略感兴趣的读者,我一直觉得岩体结构面的稳定性是整个工程安全的关键,而抗剪强度又是衡量这种稳定性的核心指标。但说到“经验估算”,这几个字又勾起了我的好奇心。我总觉得,经验性的东西,往往蕴含着许多在地质实践中摸索出来的、难以用纯粹理论模型来完全捕捉的智慧。这本书会不会就像一本武功秘籍,里面记录的不是冰冷的公式,而是代代相传的、来自无数次勘察和施工经验总结出的“套路”?我想象着,或许书里会穿插一些生动的案例,讲述工程师们在面对复杂的地质条件时,是如何凭借丰富的经验,巧妙地判断结构面的滑动趋势,从而给出可靠的估算结果。我尤其期待,它能否打破那种“只有专家才懂”的神秘感,用一种相对易于理解的方式,将那些深奥的经验传递给更多从业者,甚至是地质专业的学生。当然,我也知道“经验估算”不等于“猜测”,它背后一定有严谨的科学逻辑支撑,只是表达方式不同。我希望这本书能在这两者之间找到一个完美的平衡点,既有理论的扎实,又不失实践的灵动。

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拿到《岩体结构面抗剪强度经验估算》这本书,我最先联想到的是它可能在工程勘察初期就能发挥的巨大作用。在很多项目的设计阶段,我们往往需要快速地对边坡、隧道或基础的稳定性进行初步评估,这时候,精确的参数获取可能还不够成熟,或者成本过高。如果这本书能够提供一套切实可行、快速有效的经验估算方法,那无疑会极大地提高工作效率,并为后续更详细的勘察设计指明方向。我脑海里浮现出各种场景:项目经理在电话里询问工程师对某个边坡稳定性的初步判断,或者设计师在需要快速决策时,能够迅速查阅这本书,找到与当前地质情况相似的案例,并从中获得启发。这本书会不会包含一些图表、流程图,甚至是决策树,帮助读者一步步地引导出结构面的抗剪强度估算值?我更希望它能强调“经验”的来源,比如,它是否会追溯到一些经典的地质勘察案例,或者是对大量试验数据的统计分析,从而提炼出一些简化的、适用于现场快速应用的“经验法则”。这样,读者不仅能学到方法,更能理解方法背后的逻辑和局限性。

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《岩体结构面抗剪强度经验估算》这个书名,让我联想到的是一种更加贴近实际工程需求,甚至带有一丝“匠人精神”的学术研究。在当今许多地质工程领域,理论模型固然重要,但如何将这些理论有效地应用于千变万化的现场,并在此过程中充分发挥工程人员的经验和智慧,往往是决定项目成败的关键。《岩体结构面抗剪强度经验估算》这本书,可能并非仅仅是罗列公式或介绍试验方法,而是更侧重于如何通过对大量案例数据的分析和总结,提炼出一些普适性强、易于操作的经验性方法。我想象,书中也许会详细介绍一些经典的岩体结构面强度估算图表,比如,基于结构面粗糙度和摩擦角的经验关系图,或者根据岩石类型和结构面发育程度的不同,给出的强度衰减系数范围。更重要的是,我希望这本书能够帮助读者理解“经验”的科学基础,即这些经验性方法并非凭空产生,而是对客观规律的归纳和抽象。它或许还会探讨如何结合数值模拟技术,对经验估算的结果进行验证和修正,从而实现理论与实践的完美融合。

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一看到“岩体结构面抗剪强度经验估算”这个书名,我脑海里立刻联想到的是那些在实际地质勘察和工程实践中,那些“看石说话”的资深地质工程师们。他们往往不需要复杂的仪器,仅凭对岩体细致入微的观察和多年的经验积累,就能对结构面的强度做出相当准确的判断。《岩体结构面抗剪强度经验估算》这本书,是否就是对这些宝贵经验的一种系统化、理论化的梳理和传承?我特别好奇,书中会不会深入探讨不同地质环境下,结构面的形成机制及其对强度特性的影响,例如,遭受多次构造运动改造的复杂地质体,其结构面的强度衰减规律可能与单纯的风化作用形成的结构面截然不同。这本书或许会从岩体本身的物理力学性质出发,结合结构面的几何形态、充填物性质、湿润程度等多种因素,构建出一套基于定性判断和定量估算的评价体系。我希望它能提供一些直观的判别依据,让读者能够通过观察到的现场地质特征,就能初步锁定其抗剪强度的取值范围,从而大大减少不确定性,为工程安全提供坚实的保障。

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《岩体结构面抗剪强度经验估算》这个书名,让我对它在解决实际工程难题方面的潜力充满了期待。岩体结构面,就像地层中的“伤疤”和“裂缝”,它们的存在直接决定了岩体的整体强度。在边坡开挖、隧道掘进等工程中,一旦结构面失稳,后果不堪设想。而抗剪强度,恰恰是描述结构面抵抗滑动能力的关键。我之所以对“经验估算”这一提法格外感兴趣,是因为我深知,在野外勘察现场,很多时候我们并没有条件进行非常精密的室内试验,或者需要根据现场观察到的地质现象,迅速做出判断。这本书会不会像一本“现场勘察手册”,里面总结了不同类型结构面(如断层、节理、劈理等)在不同岩性、不同围压条件下的典型表现,以及相应的经验估算方法?我设想,它或许会详细介绍如何通过肉眼观察结构面的粗糙度、填充物情况、张开程度等,结合一些简单的现场测试(如敲击试验、撬动试验),来推算出其抗剪强度参数。如果它还能进一步提供一些基于类比法的技巧,例如,将当前的地质情况与书中记录的已知案例进行对比,找出相似性,从而进行估算,那将是非常有价值的。

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