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出版者:Kluwer Academic Pub

作者:Brady, B. H. G./ Brown, Edwin T.

出品人:

页数:646

译者:

出版时间:2007-2

价格:786.00元

装帧:Pap

isbn号码:9781402020643

丛书系列:

图书标签:

岩石力学
工程地质
土木工程
矿业工程
地质工程
岩石物理
断裂力学
应力应变
数值模拟
岩石变形

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具体描述

Although "Rock Mechanics" addresses many of the rock mechanics issues which arise in underground mining engineering, it is not a text exclusively for mining applications. It consists of five categories of topics on the science and practice of rock engineering: basic engineering principles relevant to rock mechanics; mechanical properties of rock and rock masses; design of underground excavations in various rock mass conditions; mining methods and their implementation; and guidelines on rock mechanics practice. Throughout the text, and particularly in those sections concerned with excavation design and design of mining layouts, reference is made to computational methods of analysis of stress and displacement in a rock mass. The principles of various computational schemes, such as boundary element, finite element and distinct element methods, are considered. This new edition has been completely revised to reflect the notable innovations in mining engineering and the remarkable developments in the science of rock mechanics and the practice of rock engineering that have taken place over the last two decades.Based on extensive professional, research and teaching experience, this book will provide an authoritative and comprehensive text for final year undergraduates and commencing postgraduate students. For professional practitioners, not only will it be of interest to mining and geological engineers but also to civil engineers, structural and mining geologists and geophysicists as a standard work for professional reference purposes. B.H.G. Brady is Emeritus Professor and former Dean of the Faculty of Engineering, Computing and Mathematics at The University of Western Australia, and a consulting rock mechanics engineer. E.T. Brown is Senior Consultant, Golder Associates Pty Ltd, Brisbane, Australia and formerly Senior Deputy Vice-Chancellor of The University of Queensland, Australia.

好的，这是一本名为《地质力学原理与工程应用》的图书的详细简介： --- 图书名称：地质力学原理与工程应用作者： [此处可填写虚构的专家姓名，例如：张文华，李明德] 出版社： [此处可填写虚构的出版社名称，例如：大地工程技术出版社] 版次：第一版字数：约1500字 --- 图书简介《地质力学原理与工程应用》是一部全面、深入探讨岩石和土体变形、破坏规律及其在各类岩土工程实践中应用的权威性专著。本书旨在为地质工程、土木工程、采矿工程以及基础设施建设领域的科研人员、工程师和高年级学生提供一个坚实的理论基础和丰富的实践指导。本书结构严谨，内容涵盖了从微观岩石结构到宏观工程尺度上地质材料力学行为的各个层面。全书共分为七大部分，共二十二章，层层递进，逻辑清晰。第一部分：地质材料的本构行为基础本部分首先为读者建立起理解地质材料力学行为的理论框架。我们详细阐述了岩石和土体的基本物理性质和工程指标，包括但不限于孔隙率、渗透性、密度和强度参数的确定方法。核心内容包括： 1. 岩石与土体的应力状态分析：深入探讨了三维应力状态的描述，如主应力、应力不变量和莫尔-库仑应力圆/球的几何意义。重点分析了地应力场，阐述了地壳应力场的形成机制、测量方法及区域地质应力场的演化规律，这对理解边坡稳定性和隧道围岩响应至关重要。 2. 经典的强度判据与本构模型：详细介绍了莫尔-库仑准则、德鲁克-普拉格准则在岩土工程中的适用性与局限性。引入了更先进的损伤塑性模型（如邓肯-张模型、修正的Cam-Clay模型），用于描述材料在不同加载路径下的非线性、不可逆变形特性。特别关注了岩石的粘塑性行为和土体的固结与剪胀特性。 3. 时间效应与流变性：探讨了地质材料的时间依赖性，即蠕变和应力松弛现象。本书提供了粘弹性模型（如Kelvin-Voigt模型、Maxwell模型）在描述软岩和软土长期稳定性问题中的应用方法，为长期结构设计提供了理论支撑。第二部分：地下工程围岩稳定性分析本部分是本书的重点之一，专注于解决隧道、硐室和地下水库等地下结构周边的稳定性问题。关键技术点包括： 1. 岩体结构描述与分类：引入了岩体质量评定系统（如RMR、Q系统）的精细化应用。重点分析了节理、裂隙、层理等结构面如何控制岩体的整体力学响应，包括块状岩体和结构控制型岩体的差异化处理。 2. 洞室收敛与支护设计：结合理论解法（如Kirsch应力场分析）和数值模拟结果，分析了不同形状（圆形、马蹄形）洞室在均匀应力场下的应力集中与应力重分布过程。详细论述了锚杆、喷射混凝土和钢拱架等支护系统的协同工作机理及其优化设计原则，强调了“让围岩自身承载”的设计理念。 3. 地下水对围岩稳定性的影响：探讨了水压力、渗透性和地下水位变化如何影响岩体的有效应力和渗透稳定性，特别是对深埋隧道和高水压下硐室的渗透破坏机制进行了深入剖析。第三部分：边坡工程的地质力学视角本部分聚焦于地表及浅埋条件下的岩土边坡稳定性问题，强调从地质背景出发进行风险评估。内容涵盖： 1. 边坡破坏模式识别：系统分类了岩质边坡（如楔形滑动、倾倒、折曲破坏）和土质边坡（如浅层、深层滑动）的几何形态和控制因素。 2. 极限平衡法与整体稳定性分析：详细介绍了瑞典条分法、Bishop法等经典极限平衡方法，并讨论了其在处理复杂结构面和非均匀土层时的改进和局限性。 3. 监测预警与加固技术：讨论了边坡位移监测、孔隙水压力监测的技术手段。对于失稳边坡的治理，本书介绍了锚固、重力加固、排水处理等技术的力学原理和工程应用实例。第四部分：基础工程中的地质力学本部分将地质力学的原理应用于建筑物基础的设计与施工。重点关注： 1. 地基承载力与沉降分析：对浅基础和深基础（如桩基础）的极限承载力计算进行了详尽阐述，尤其关注了复杂地质条件（如软弱土层、岩溶地区）下的承载力折减系数的确定。 2. 固结理论与时间效应：结合泰尔扎吉（Terzaghi）的固结理论，详细分析了软土地区大型结构沉降的速率和最终值预测，并提出了控制沉降的设计策略。 3. 动力作用下的地基响应：介绍了地震作用下地基液化判别、动力响应分析方法，以及抗震基础的设计原则。第五部分：岩石工程中的特殊问题本部分深入探讨了采矿、岩爆、滑坡等更具挑战性的工程地质问题。 1. 岩爆与动力失稳：从应力释放角度解释了岩爆的成因，并探讨了控制围压、钻孔卸荷等预防措施的力学机理。 2. 采场沉陷与地表控制：分析了不同开采方法（如充填采矿、条带采矿）引起的覆岩移动和地表沉陷的力学模型及预测方法。 3. 滑坡的触发机制与防治：结合降雨入渗、地震扰动和人工削坡等因素，构建了滑坡启动的临界条件模型，并讨论了针对性防治工程的设计。第六部分：数值模拟与先进分析方法本书强调理论与现代计算技术的结合。涵盖内容： 1. 有限元法（FEM）基础：简要介绍了数值模拟的基本原理，以及如何利用有限元软件（如ABAQUS, FLAC）对复杂应力场、非线性材料行为进行模拟。 2. 离散元法（DEM）与混合法（FEM/DEM）：重点阐述了离散元法在处理岩体结构面、块体运动以及裂纹扩展等问题中的优势，展示了其在模拟非连续介质力学行为方面的潜力。第七部分：地质环境与工程可持续性最后一部分将地质力学置于更广阔的环境可持续性背景下讨论。内容包括地下空间开发中的环境影响评估、污染物的迁移路径分析，以及如何通过优化设计减少对地下水文和地质环境的长期干扰。本书特色《地质力学原理与工程应用》的特色在于其强大的工程导向性和案例分析深度。书中穿插了大量来自国内外经典工程实例的分析，使抽象的理论能够直观地与实际工程问题相结合。每一章节末尾均附有设计算例或思考题，以帮助读者巩固和检验所学知识。本书是理解复杂地质环境、设计可靠工程结构不可或缺的专业参考书。