岩石力学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:269

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出版时间:2010-2

价格:28.00元

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isbn号码:9787564606046

丛书系列:

图书标签:

• 岩石力学
• 工程地质
• 土木工程
• 地质工程
• 岩土工程
• 断裂力学
• 应力应变
• 岩石变形
• 数值模拟
• 地下工程

探索地质深层奥秘：土力学与工程应用 本书旨在为土木工程、岩土工程、地质工程以及相关领域的研究人员、工程师和高级学生提供一套全面、深入且高度实用的理论与实践指南。 摒弃对岩石力学理论的直接阐述，本书聚焦于地质工程的另一核心支柱——土体行为的复杂性及其在工程建设中的关键作用。 第一部分：土的本构特性与本构模型（The Constitutive Behavior of Soils） 第一章：土体的细观结构与宏观力学响应 本章首先从颗粒层面剖析土的微观结构。我们将详细讨论不同土体类型（包括砂土、粉土和粘土）的颗粒级配、颗粒形状、孔隙率、孔隙比及其对土体工程特性的基础影响。重点探讨颗粒间的接触力学，即应力传递路径的建立与演变。 随后，内容转向宏观尺度的力学响应。我们将深入研究有效应力原理的精髓及其在饱和与非饱和土体中的应用。饱和土体中的孔隙水压力扮演着决定性的角色，本章将详尽阐述孔隙水压力的产生、消散机制，以及孔隙水压力在瞬时和固结阶段对土体强度的调控作用。非饱和土体的研究是现代土力学的前沿领域，本书将引入基质吸力（Matric Suction）的概念，建立吸力与土体剪切强度的关系，并探讨气候变化和地下水位波动对外层土体稳定性的影响。 第二章：应力-应变关系与本构模型的建立 理解土体如何变形是工程设计的基石。本章将系统梳理土体应力-应变关系的经典理论。从线弹性模型出发，逐步引入更符合土体非线性、塑性特征的弹塑性本构模型。 经典的屈服准则： 深入解析莫尔-库仑准则的局限性，并引入更精细的德鲁克-普拉格（Drucker-Prager）准则及其在数值分析中的应用。 现代塑性理论： 重点介绍关键面理论（Critical State Soil Mechanics, CSSM）。CSSM被视为连接正常固结土和超固结土行为的统一框架。我们将详细讲解其在三维应力空间中的塑性势面、硬化规律和流动法则，特别是如何通过剑桥模型（Cam-Clay Model）精确预测各向异性加载下的塑性体积变化和应力路径。 先进模型探索： 针对软土和高塑性粘土，引入修正的剑桥模型（Modified Cam-Clay, MCC），探讨其在模拟回加载和卸载过程中的优越性，以及如何通过引入损伤参数来描述土体的软化行为。 第二部分：土的变形、稳定与抗剪强度（Deformation, Stability, and Shear Strength） 第三章：固结与沉降分析的精细化处理 沉降是地基工程中最常见的失效模式之一。本章将固结理论提升至更具工程实践价值的层面。 一维固结理论的深化： 重新审视泰尔萨吉（Terzaghi）的一维固结理论，重点讨论变形系数$m_v$和渗透系数$k$的现场测试方法及其对计算结果的敏感性。 多维固结与影响因素： 引入二次固结（Secondary Consolidation）的概念，探讨其对长期沉降量的显著贡献，特别是对有机质土和高塑性粘土的影响。讨论排水条件对固结速率的控制作用，以及垂直排水体（如塑料排水板）的优化设计与应用。 沉降预测的现代方法： 介绍基于应力历史和应变控制的沉降预测方法，并结合实例分析大型结构物（如高层建筑和堤坝）的差异沉降控制技术。 第四章：土体的抗剪强度与破坏判据 本章专注于确定土体在不同荷载组合下的承载能力。 剪切试验的精细解读： 详述直剪试验、三轴压缩试验（UU, CU, CD）和单轴压缩试验的最新操作规范和数据处理方法。关键在于如何从试验曲线中准确提取内摩擦角（$phi$）和粘聚力（$c$）参数，并区分表观粘聚力和真实粘聚力。 不排水与排水强度： 深入探讨粘土的不排水抗剪强度（$c_u$）在施工阶段的重要性，以及其测试方法（如现场十字板剪切试验）的可靠性评估。对于砂土和密实土，排水条件下的长期强度参数的确定方法是本章的另一重点。 土坡稳定分析： 专门辟章节讨论土体边坡的稳定性评价。从经典极限平衡法（如瑞典圆法、毕肖普法）出发，详细讲解如何建立更精确的力矩平衡方程，如何考虑地震荷载和降雨入渗对边坡安全系数的影响。引入基于可靠性分析的边坡稳定性评估，从概率角度量化风险。 第三部分：工程应用与现场实践（Engineering Applications and Field Practice） 第五章：地基承载力与基础设计 本章将理论成果直接转化为工程设计规范和实践。 浅基础承载力： 梳理和比较普朗特（Prandtl）、迈尔霍夫（Meyerhof）和哈森坎普（Hansen）等经典承载力公式，重点分析土体抗剪强度参数在安全系数计算中的影响，以及如何根据土的性质（刚性或柔性）调整设计方法。 深基础的优化设计： 详细分析桩基础的极限抗拔力和抗压力的确定方法，区分摩擦桩和端承桩的受力机制。讨论桩土相互作用（Pile-Soil Interaction, PSI）的数值模拟方法，特别是在软弱地层中群桩效应的评估。 地基处理技术： 针对不良土层，系统介绍各类地基处理技术，包括真空预压法、高压喷射灌浆（Grouting）、深层搅拌法（DSM）和振冲法。重点分析每种方法的适用性、施工控制参数及对土体强度的提升效果。 第六章：土体渗透性与渗流控制 水是控制土体行为和工程安全的关键因素。 渗流理论与达西定律的边界条件： 深入探讨渗透系数的测定（入场、现场）及其在各向异性土体中的应用。建立稳态和非稳态渗流的边界值问题求解框架。 地下水控制与降水工程： 针对基坑开挖和隧道施工中的地下水控制，详细介绍井点降水、集水明排等技术的选型原则和工程效果评估。重点分析降水对周边环境（如已有建筑物沉降）的潜在影响及预防措施。 土工防渗结构设计： 讨论土工膜、粘土衬垫、和肥化粘土（Bentonite Slurry Walls）在垃圾填埋场和水利工程中的应用，从水力梯度和长期稳定性的角度评估防渗系统的可靠性。 全书结构严谨，理论与工程实践紧密结合，注重参数的确定方法和现代数值模拟工具的应用指导，旨在为读者提供解决复杂土体工程问题的综合性工具箱。

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