隧道.地下工程及岩石破碎理论与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:大连理工大学出版社

作者:唐春安，郭陕云主

出品人:

页数:411

译者:

出版时间:2007-8

价格:148.0

装帧:平装

isbn号码:9787561136867

丛书系列:

图书标签:

• 隧道工程
• 地下工程
• 岩石破碎
• 工程地质
• 矿山工程
• 土木工程
• 隧道设计
• 隧道施工
• 岩土力学
• 爆破工程

好的，这是一份关于《隧道.地下工程及岩石破碎理论与应用》的图书简介，内容详尽，重点突出，且不包含原书中的具体技术细节，旨在介绍相关领域的基础概念和重要性。 《深层探索：岩土工程中的结构构建与力学基础》 内容提要 本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角，审视现代土木工程领域中最为关键和复杂的两个分支——地下工程结构构建与岩石力学基础。本书回避了具体技术细节的阐述，而是侧重于宏观的理论框架、设计哲学以及在极端环境下的工程挑战。我们将从材料科学的基本原理出发，探讨岩土体作为工程介质的特性，进而过渡到如何在地下空间中安全、高效地构建基础设施。 本书分为三大核心模块： 模块一：岩土体行为的本构理论与特性分析 在深入探讨地下工程之前，理解“土”与“岩”的本质至关重要。本模块将聚焦于岩土体在不同应力状态下的响应机制。我们将探讨应力-应变关系的非线性特征，以及如何通过先进的实验手段捕捉岩土材料的本构行为。 1.1 变形与强度基础 这一部分将回顾经典的地基承载力和土体抗剪强度理论。重点在于理解孔隙水压力、有效应力原理在饱和土体中的核心地位。我们不讨论具体的计算公式，而是强调这些理论如何指导我们评估地基的稳定性和潜在的破坏模式。例如，如何区分粘性土和砂土在长期荷载下的蠕变特性。 1.2 岩体的结构与不连续面 岩石并非均质材料，其内部遍布着各种不连续面，如节理、裂隙和断层。本模块将分析这些结构面对岩体整体力学行为的影响。我们将讨论如何从宏观尺度上描述岩体的“工程质量”，并评估在地下开挖过程中，这些不连续面如何诱发失稳。对岩体结构分类的认识，是所有地下工程安全性的基石。 1.3 动态响应与地震工程 现代城市对基础设施的抗灾能力要求极高。本模块会探讨岩土体在动荷载，特别是地震作用下的动力响应。内容涵盖场地效应的评估方法，以及如何将地震动输入转化为对地下结构的影响，确保隧道和地下构筑物在最坏情况下的安全性。 模块二：地下空间利用与结构稳定性设计哲学 随着城市化的深入，对地下空间的开发已成为必然趋势。本模块将从工程实践和设计理念的角度，探讨如何安全有效地利用地下环境。 2.1 空间规划与环境耦合 地下工程不仅仅是挖一个洞。它涉及到与地表环境、地下水系统以及现有基础设施的复杂耦合。本模块将讨论如何进行前期的空间选址和环境影响评估。例如，在城市核心区进行深基坑或隧道施工时，如何最小化对邻近建筑沉降的影响，这是一个涉及多学科协作的工程难题。 2.2 支护系统的设计原理 地下结构必须依赖有效的支护系统来维持其开挖面的稳定。本模块将从受力分析的角度，概述不同类型支护系统（如锚杆、喷射混凝土、钢拱架等）的工作机理。设计的核心在于找到经济性与安全性的平衡点，确保支护能在岩土体“自稳时间”内有效工作。我们将探讨如何根据地质条件，选择合适的支护刚度和冗余度。 2.3 长期服役性与耐久性 地下结构一旦建成，其维护成本往往极高。因此，设计阶段必须充分考虑其长期服役性。本模块将讨论地下水环境（腐蚀性、渗透性）对混凝土、钢材等结构材料的侵蚀作用。如何通过防水、排水和材料选择来延长地下工程的有效寿命，是衡量设计成功与否的重要标准。 模块三：岩石破碎过程的物理机制与工程控制 岩石破碎是隧道开挖、矿山采掘以及岩土工程中一切基础性操作的起点。本模块将超越单纯的爆破技术，深入探讨岩石破碎过程背后的物理机制和能量转化。 3.1 岩石破坏的微观与宏观尺度 岩石的破坏是一个多尺度、多阶段的过程，从微裂纹的萌生到宏观裂纹的扩展和最终的失稳。本模块将描述能量在破碎过程中的分布与转化，包括弹性应变能的释放、塑性耗散以及热效应的影响。理解这些机制，是优化破碎效率的前提。 3.2 冲击载荷下的岩石响应 许多地下开挖技术（如冲击钻进、爆破）都涉及高应变率下的岩石破坏。本模块将分析岩石材料在快速加载下的动态强度特性，这与静态强度存在显著差异。对动态应力波传播和反射现象的理解，有助于更好地控制破碎的范围和质量。 3.3 优化破碎的工程控制思路 本模块的重点在于如何通过工程手段，对岩石破碎过程进行精细化控制。这包括对破碎工具（无论采用何种能源形式）与岩石相互作用过程的分析，以期实现更少的环境扰动、更低的能耗，以及更平整的二次开挖面。最终目标是实现对地下空间形成过程的精确塑造，而非粗放式的移除。 结语 《深层探索：岩土工程中的结构构建与力学基础》旨在培养读者对地下工程领域复杂性的敬畏之心和系统性的分析能力。本书强调理论指导实践的重要性，并致力于构建一个跨越材料科学、岩土力学与结构工程的综合知识框架，为未来地下基础设施的可持续发展奠定坚实的理论基础。

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这本书的排版和印刷质量绝对是值得称赞的。纸张的质地厚实，即便是长时间翻阅，也不会有油墨蹭到手上的困扰，这对于需要经常在工地或项目现场参考的专业书籍来说至关重要。更令人惊喜的是，书中插图的质量——那些三维建模的隧道剖面图和岩石破碎过程的示意图，线条极其精细，色彩的运用也恰到好处，极大地辅助了对空间结构和力学行为的理解。我特别留意了关于爆破工程应用的那几个章节，作者没有停留在传统的炸药性能介绍，而是深入探讨了数值模拟技术（如FLAC或ABAQUS）在优化台阶法和CD法爆破参数中的应用。书中展示的几组对比数据，清晰地表明了通过模拟优化后，对周边环境振动和炮孔利用率的显著改善。这种与时俱进的技术介绍，使得这本书不仅仅是一本基础理论教材，更像是一本紧跟行业前沿的工具书。此外，附录中收录的几份常用规范条文摘录，虽然不是本书的核心内容，却体现了编者的细致和为读者着想的周到，让人在查阅相关标准时不必频繁地切换书籍。

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这本书的深度和广度令人叹服，尤其是在整合多学科知识方面做得非常出色。它不仅仅停留在土木工程的范畴，而是巧妙地将材料科学、水文地质学乃至地球物理学的知识点熔铸一炉。比如，在讨论地下水对隧道稳定性的影响时，作者没有孤立地讲解水压力计算，而是结合了岩体渗透性和化学侵蚀效应，探讨了长期服役期内支护结构腐蚀劣化和隧道渗漏的动态演化过程。书中对于冻胀岩层的处理章节，更是体现了作者跨地域工程经验的积累，详细分析了不同冰胶结机制对围岩应力场的影响，以及针对性地提出了注浆加固和温度控制的技术方案。这种宏观视野和微观细节的平衡，使得这本书的价值链非常完整，无论是刚入行的学生，还是需要进行复杂问题复核的高级工程师，都能从中找到适合自己的切入点和深度挖掘的价值。它无疑是一本值得反复研读、常备案头的宝贵工程参考资料。

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这本书的封面设计得很朴素，黑底白字，没有花哨的图案，给人一种沉稳、专业的印象。翻开内页，首先映入眼帘的是清晰的目录，涵盖了从最基础的隧道工程原理到复杂的岩石破碎理论，再到实际应用案例的完整体系。阅读过程中，我发现作者在阐述理论时，总是能用通俗易懂的语言将那些深奥的力学原理和地质学知识娓娓道来。例如，在讲解TBM（隧道掘进机）工作原理的那一章，作者不仅详细描述了刀盘的结构和掘进参数的设定，还结合了大量的工程实例，分析了不同地质条件下刀具磨损的规律和应对策略。对于我们这些身处一线的设计和施工人员来说，这种理论与实践紧密结合的叙述方式，极大地提高了阅读的效率和知识吸收的深度。书中对围岩分类和支护设计的详尽论述，尤其是对于新奥法（NATM）在复杂地质条件下的具体实施步骤和风险控制措施，更是让我受益匪浅。整本书的逻辑结构非常严谨，环环相扣，让人感觉是在阅读一部精心编排的工程百科全书，而不是枯燥的教科书。那些复杂的数学模型和公式推导，作者也处理得非常到位，既保证了学术的严谨性，又兼顾了工程人员对直观理解的需求。

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阅读完大半本书，我最大的感受是作者在处理“不确定性”问题上的老道和睿智。地下工程的特性决定了我们总是在与未知地质条件打交道，而这本书没有给出任何“万能”的解决方案，反而用大量的篇幅阐述了如何系统地识别、评估和管理这些风险。比如，在讨论深埋长隧道的收敛变形预测时，作者详细对比了诸如Hoek-Brown准则、Mohr-Coulomb准则在不同岩体强度等级下的适用性差异，并且强调了经验系数的取值范围和敏感性分析的重要性。这种“承认局限性，并提供应对策略”的叙事风格，极大地增强了读者的信心，让我们明白，工程的智慧不在于消除风险，而在于科学地驾驭风险。书中对“超前地质预报”技术的介绍也极其到位，从TSP（隧道地震波初至波法）到地质雷达，不仅描述了原理，更深入分析了不同方法的探测盲区和精度限制。这使得读者能够根据具体的工程需求，做出最合理的预报技术选择，体现了极高的工程实践指导价值。

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这本书在语言风格上有一种独特的、近乎散文式的叙事感，这在技术专著中是相当罕见的。它不是那种生硬的、公式堆砌的文本，而是像一位经验丰富的老工程师在手把手地带你进入这个复杂的世界。例如，在描述一次艰难的盾构机接收井施工时，作者穿插了一小段关于现场人员士气的调动和团队协作的细节描述，虽然与核心技术关联不大，却让整个章节的阅读体验变得生动起来，仿佛能让人感受到现场泥泞和紧张的气氛。这种人文关怀与硬核技术的完美融合，让这本书摆脱了同类著作的刻板印象。我尤其欣赏作者在引用前人研究成果时表现出的谦逊和尊重，大量参考文献的标注详实可靠，使得书中的每一个论点都有坚实的研究背景支撑。它不仅传授了“怎么做”，更引导读者思考“为什么这样做更好”，培养的是一种批判性的工程思维，而非简单的知识复制。

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