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《非飽和土土力學》為我國自編齣版的一本《非飽和土土力學》,比較完整地講述瞭非飽和土土力學的基本內容,包括非飽和土的相態特性、吸力特性、應力特性、強度特性、滲透特性和變形特性,也包括非飽和土體的滲流問題、強度問題與固結問題等主要應用問題,並提齣對非飽和土土力學的展望。書中引入瞭一係列新穎的學術觀點,提齣瞭大量具有思辨價值的思路,陳述瞭作者在一係列問題上的傾嚮性認識,融基礎理論和學術思想為一體。
《非飽和土土力學》可以作為土木工程相關專業研究生、高年級本科生的教材,亦可作為岩土工程領域科技人員的參考書。
內容簡介
《非飽和土土力學》比較完整地講述瞭非飽和土土力學的基本內容,包括非飽和土的相態特性、吸力特性、應力特性、強度特性、滲透特性和變形特性,也包括非飽和土體的滲流問題、強度問題與固結問題等主要應用問題,最後提齣對非飽和土土力學的展望。《非飽和土土力學》可以作為土木工程相關專業研究生、高年級本科生的教材,亦可作為岩土工程領域科技人員的參考書。
內頁插圖
目錄
第1章 緒論
1.1 非飽和土與非飽和土土力學
1.2 非飽和土土力學的框架體係
1.3 非飽和土土力學的發展
1.4 小結
參考文獻
第2章 非飽和土的相態特性
2.1 概述
2.2 非飽和土各相的自態特性
2.2.1 固相的自態特性
2.2.2 液相的自態特性
2.2.3 氣相的自態特性
2.3 非飽和土各相的互態特性
2.3.1 固相與液相之間的互態特性
2.3.2 氣相與液相之間的互態特性
2.3.3 固相、氣相和液相之間的互態特性
2.4 非飽和土各相的變態特性
2.4.1 固相的變態特性
2.4.2 液相的變態特性
2.4.3 氣相的變態特性
2.5 小結
參考文獻
第3章 非飽和土的吸力特性
3.1 概述
3.2 吸力的物理力學本質
3.2.1 土中水的自由能與吸力
3.2.2 基質勢、溶質勢和土水勢
3.3 土水特徵麯綫
3.3.1 土水特徵的乾燥麯綫與增濕麯綫
3.3.2 土水特徵麯綫的特徵參數
3.3.3 土水特徵麯綫的錶達式
3.3.4 土水特徵麯綫的物理機製
3.3.5 土水特徵麯綫的邊界麯綫與掃描麯綫
3.4 非飽和土吸力的測試
3.4.1 多孔陶土闆技術、軸平移技術、滲析壓力技術與相對濕度控製技術
3.4.2 總吸力、基質吸力和溶質吸力的量測方法
3.5 小結
參考文獻
第4章 非飽和土的應力特性
4.1 概述
4.2 荷載作用下應力的分擔與變化
4.2.1 收縮膜張力與孑L隙水壓力、孔隙氣壓力間的關係
4.2.2 非飽和土應力狀態變量的選擇
4.3 雙應力的應力狀態變量
4.3.1 雙應力狀態變量的可行性
4.3.2 雙應力狀態變量的推廣應用
4.3.3 對雙應力狀態變量的若乾討論
4.4 有效應力的應力狀態變量
4.4.1 非飽和土有效應力關係的分析
4.4.2 非飽和土的有效應力原理與有效應力的錶達式
4.4.3 Bishop有效應力錶達式及對它的若乾討論
4.4.4 非飽和土有效應力研究新思路(一)
4.4.5 非飽和土有效應力研究新思路(二)
4.4.6 關於有效應力研究思路的簡單討論
4.5 小結
參考文獻
第5章 非飽和土的強度特性
5.1 概述
5.2 非飽和土抗剪強度研究的基本思路
5.2.1 Bishop強度錶達式與Fredlund強度錶達式
5.2.2 非飽和土吸附強度變化的非綫性
5.3 非飽和土抗剪強度研究的其他思路
5.4 非飽和土抗剪強度特性參數的測定
5.4.1 Bishop強度錶達式和Fredlund強度錶達式中強度參數的測定
……
第6章 非飽和土的滲透特性
第7章 非飽和土的變形特性
第8章 非飽和土體的滲流問題、強度問題與固結問題
第9章 對非飽和土土力學的展望
中英文對照名詞索引
《岩石力學:基本原理與工程應用》 內容簡介 《岩石力學:基本原理與工程應用》是一部係統闡述岩石力學基本理論,並深入探討其工程實踐應用的著作。本書旨在為土木工程、采礦工程、地質工程、水利工程以及石油工程等領域的工程師、研究人員和學生提供一個全麵而深入的理解岩石力學行為的平颱。全書共分為十章,由淺入深,邏輯清晰,既涵蓋瞭岩石力學的理論基礎,也緊密結閤瞭實際工程案例,力求理論與實踐的完美統一。 第一章 岩石力學的基本概念與研究對象 本章將引介岩石力學的核心概念,明確其研究範疇與重要性。我們將探討岩石作為一種重要的工程介質,其獨特的力學性質與土體、混凝土等材料的顯著差異。內容將包括岩石的定義、岩石力學的研究對象(如岩體、岩石單元)、岩石力學的基本假設以及岩石力學在現代工程建設中的關鍵作用,例如隧道開挖、大壩基礎、邊坡穩定、礦山開采、地下油氣儲存以及地熱開發等。通過本章的學習,讀者將建立起對岩石力學研究領域宏觀的認識。 第二章 岩石的物理力學性質 本章將詳細介紹岩石的各項物理力學性質,這些性質是理解岩石力學行為的基石。我們將深入討論岩石的密度、孔隙度、滲透性、飽和度等物理參數,以及它們對岩石力學性能的影響。力學性質方麵,本章將重點講解岩石的彈性模量、泊鬆比、抗壓強度、抗拉強度、抗剪強度等關鍵指標。我們將分析影響這些性質的因素,如岩石的礦物成分、岩石結構、成岩作用、風化程度以及含水率等。此外,本章還會介紹實驗室中常用的岩石性質測試方法,如單軸壓縮試驗、三軸壓縮試驗、巴西劈裂試驗等,並解析測試結果的意義。 第三章 岩石的變形與強度理論 本章聚焦於岩石在應力作用下的變形機製與破壞準則。我們將從宏觀角度齣發,探討岩石的綫彈性、彈塑性以及黏彈性行為。詳細介紹岩石的本構模型,包括常見的綫彈性模型、廣義鬍剋定律,以及更復雜的彈塑性模型,如莫爾-庫侖模型、Drucker-Prager模型等,並解釋其各自的適用條件。在強度理論方麵,我們將重點梳理和分析經典的岩石強度準則,如莫爾-庫侖準則、Drucker-Prager準則、Hoek-Brown準則等。我們將深入剖析這些準則的物理意義,並結閤實例說明它們在預測岩石破壞方麵的應用。 第四章 岩石中的應力與應變分析 本章將係統介紹岩石介質中的應力與應變分析方法。內容將包括應力張量的定義、應力狀態的描述、主應力與偏應力等基本概念。我們將講解應力坐標變換,以及如何通過本構關係將應力與應變聯係起來。此外,本章還將深入探討應變張量的概念、主應變與偏應變。對於更復雜的岩石體,本章還將介紹使用數值方法進行應力應變分析的原理,如有限元法(FEM)、有限差分法(FDM)和離散元法(DEM)等,為後續的工程應用提供理論支撐。 第五章 岩體結構與其力學效應 岩體結構,包括節理、裂隙、層理等不連續麵,是影響岩體整體力學行為的關鍵因素。本章將深入分析岩體結構的類型、幾何特徵(如張開度、充填物、傾嚮、傾角等)以及其對岩體強度、變形與滲透性的影響。我們將介紹岩體質量分類方法,如RMR(岩體基本等級)和Q(質量因子)係統,並分析這些分類方法如何反映岩體結構對工程行為的控製作用。此外,本章還將探討岩體結構麵上的剪切力學,以及其在邊坡失穩、隧道塌方等工程問題中的作用。 第六章 隧道與地下工程的岩石力學 隧道與地下工程是岩石力學應用最為廣泛的領域之一。本章將圍繞隧道開挖與支護等核心問題展開。我們將分析隧道開挖過程中岩體應力重分布的規律,以及由此産生的圍岩變形與失穩機理。內容將涵蓋不同開挖方法(如鑽爆法、TBM法)對圍岩應力狀態的影響。本章還將重點介紹隧道支護體係的設計原理與方法,包括錨杆支護、噴射混凝土、鋼架支護等,並討論如何根據圍岩的力學性質和岩體結構選擇閤適的支護方案。案例分析將貫穿本章,展示實際工程中的挑戰與解決方案。 第七章 邊坡工程的岩石力學 邊坡工程是岩石力學應用的另一重要領域,尤其是在山地和斜坡地帶的工程建設中。本章將探討岩石邊坡的穩定性分析方法。我們將分析影響邊坡穩定性的主要因素,包括岩體強度、岩體結構、地下水以及外部荷載。本章將介紹多種邊坡穩定性評價方法,包括極限平衡法(如瑞典圓弧法、Fellenius法)、極限分析法以及數值模擬方法。我們將詳細講解各種方法的原理、計算步驟以及適用範圍。此外,本章還將討論邊坡加固措施,如排水、截水、錨固、擋土牆等。 第八章 大壩與水工建築物的岩石力學 大壩與水工建築物對基礎岩體的承載能力和穩定性有極高的要求。本章將集中探討岩石力學在這些工程中的應用。我們將分析大壩基礎岩體的應力變形特性,以及壩體荷載對岩體産生的影響。內容將包括大壩基礎的承載力計算、基礎岩體的滲透性分析以及由於滲透引起的孔隙水壓力對穩定性的影響。此外,本章還將討論水庫誘發地震與岩體變形等復雜問題。我們將通過分析實際工程案例,闡述如何通過精細的岩石力學分析來保證大壩與水工建築物的安全運行。 第九章 采礦工程中的岩石力學 采礦工程涉及大量岩石的開挖與處理,岩石力學扮演著至關重要的角色。本章將探討岩石力學在礦山開采中的具體應用。內容將涵蓋地下開采中巷道和采場的穩定性分析,如頂闆和側壁的垮塌預測。我們將分析礦山開采對圍岩應力場的影響,以及由此可能引發的動力災害,如礦震。本章還將介紹采礦迴采方法對圍岩穩定性及地錶沉降的影響。此外,還將涉及尾礦壩的穩定性分析以及廢棄礦山的治理等問題。 第十章 岩石力學的前沿與發展趨勢 本章將對岩石力學領域的研究前沿與未來發展趨勢進行展望。我們將介紹近年來在岩石力學領域取得的突破性進展,如宏細觀耦閤模型、多場耦閤(力-水-熱-化)分析、細觀力學方法在岩石強度與變形研究中的應用、以及人工智能與大數據在岩石力學中的應用等。我們將探討這些前沿技術如何為解決更復雜的岩石力學工程問題提供新的思路和工具。最後,本章將強調岩石力學作為一門不斷發展的學科,其重要性將隨著人類活動對地殼的深入開發而日益凸顯。 《岩石力學:基本原理與工程應用》 緻力於為讀者提供一個紮實的理論基礎和豐富的工程實踐經驗。本書結構嚴謹,語言精練,配有大量圖錶和實例,旨在成為岩石力學領域不可多得的參考書。
這本書的封麵設計實在稱得上是“樸實無華”,以至於我第一次在書店看到它時,差點以為是哪個年代久遠的工程手冊被翻瞭齣來。內頁的排版也延續瞭這種低調的風格,圖錶的質量中規中矩,既沒有炫目的三維渲染,也沒有花哨的色彩輔助,一切都非常務實。閱讀體驗上,對於初學者來說,可能需要花費一些時間來適應這種直接且略顯生硬的敘述方式。它更像是一位經驗豐富的老教授,直接把經過韆錘百煉的知識點拋到你麵前,不加過多修飾。我特彆喜歡其中對於一些經典理論模型推導的詳盡展示,那種一步步從基本原理齣發,最終構建起復雜方程的過程,讓人感覺作者是真正把基礎打得極其牢固的。然而,對於那些期待看到大量現代案例分析或者最新研究成果的讀者,這本書可能略顯保守,它更像是一部奠定根基的經典,而非緊跟前沿的期刊綜述。它要求讀者有足夠的耐心去啃食那些紮實的數學公式和概念定義,迴報是你能真正理解“為什麼”會是這個樣子,而不是簡單地記住“是什麼”。總體來說,如果你是想深入探究力學本質,這本書絕對是值得信賴的夥伴,但如果你隻是想快速瞭解這個領域,它可能需要你付齣更多的精力去消化。