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1 绪论1

1.1 岩石力学的研究内容和研究方法1

1.1.1 研究内容1

1.1.2 研究方法1

1.2 岩石力学发展简史2

1.3 我国岩石力学取得的成就3

1.3.1 基础理论研究进展3

1.3.2 测试和试验方法及技术的研究进展4

1.3.3 岩石力学的工程实践5

1.4 岩石力学的发展方向5

1.4.1 岩石力学理论研究5

1.4.2 岩石力学方法研究6

1.4.3 岩石力学应用研究6

练习题7

2 岩石的物理力学性质与强度理论8

2.1 岩石的物理性质8

2.1.1 岩石的非均质性与各向异性8

2.1.2 岩石真密度9

2.1.3 岩石块体密度指标9

2.1.4 岩石的孔隙性10

2.1.5 岩石的水理性11

2.1.6 岩石的热理性13

2.2 岩石的力学性质14

2.2.1 岩石单轴压缩条件下的力学特性14

2.2.2 岩石单轴拉伸条件下的力学特性18

2.2.3 岩石剪切条件下的力学特性21

2.2.4 岩石三轴压缩条件下的力学特性24

2.2.5 岩石的流变特性27

2.2.6 影响岩石力学性质的主要因素35

2.3 岩石的强度理论38

2.3.1 最大正应变理论39

2.3.2 莫尔强度理论40

2.3.3 剪应变能强度理论和八面体应力理论44

2.3.4 格里菲斯（Grifrith）强度理论48

2.3.5 霍克—布朗岩石破坏经验判据55

练习题57

3 岩体的力学性质58

3.1 概述58

3.2 岩体结构的基本类型58

3.2.1 结构体特征58

3.2.2 岩体结构的类型59

3.3 结构面的特性60

3.3.1 结构面的几何特征60

3.3.2 结构面的分类64

3.3.3 结构面的分级66

3.3.4 结构面的试验方法66

3.3.5 结构面的变形性质69

3.3.6 结构面的抗剪强度72

3.3.7 影响结构面力学性质的因素76

3.4 岩体的力学性质76

3.4.1 一般概念76

3.4.2 岩体试验方法77

3.4.3 岩体的变形特征82

3.4.4 岩体的强度84

3.5 岩体的工程分级86

3.5.1 《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB 50086—2001）分级法87

3.5.2 《铁路隧道设计规范》（TB 10003—2005）分级法91

3.5.3 《公路隧道设计规范》（JTG D70—2004）分级法94

练习题98

4 天然岩体中的应力状态100

4.1 地应力概述100

4.2 三维地应力状态100

4.3 岩体地应力的现场量测103

4.3.1 水压致裂法104

4.3.2 应力解除法106

4.3.3 应力恢复法109

4.3.4 声发射法111

4.4 三维地应力BWSRM测量新方法及其测井机器人在工程中的应用113

4.4.1 BWSRM地应力测量原理113

4.4.2 BWSRM地应力测量基本理论114

4.4.3 BWSRM地应力测量的具体实施118

4.4.4 基于BWSRM的地应力测井机器人研制119

4.4.5 在四川锦屏Ⅱ级水电站工程中的初步应用121

练习题124

5 地下硐室围岩压力计算理论与支护技术125

5.1 概述125

5.1.1 基本定义125

5.1.2 地下硐室力学问题的特点126

5.2 无支护硐室围岩应力与变形126

5.2.1 硐室围岩的弹性状态分析127

5.2.2 硐室围岩的弹塑性状态分析135

5.3 支护与围岩的相互作用139

5.3.1 支护与围岩相互作用的基本概念139

5.3.2 支护与围岩相互作用原理140

5.4 围岩压力计算144

5.4.1 概念144

5.4.2 围岩压力计算方法145

5.5 松散围岩压力计算146

5.5.1 古典围岩压力理论146

5.5.2 考虑深度影响的硐室围岩压力估算公式149

5.5.3 我国公（铁）路部门推荐的围岩压力计算方法149

5.5.4 山坡下浅埋硐室围岩压力的计算方法150

5.5.5 塑性松动压力的计算方法152

5.6 软岩及膨胀围岩的压力153

5.6.1 软岩的定义153

5.6.2 软岩的工程特征和力学属性153

5.6.3 软岩硐室围岩变形特征154

5.6.4 膨胀性软岩硐室变形破坏的特点154

5.7 硐室围岩稳定性的评价155

5.7.1 基本概念155

5.7.2 硐室围岩稳定性分析155

5.8 地下硐室支护158

5.8.1 锚杆的分类及其作用力158

5.8.2 锚杆对岩体作用的力学本质160

5.8.3 锚杆支护作用原理163

5.8.4 锚杆支护参数的确定166

5.8.5 地下硐室锚喷支护172

练习题173

6 岩石边坡174

6.1 概述174

6.2 岩石边坡破坏174

6.2.1 岩石边坡的破坏类型174

6.2.2 影响岩石边坡稳定的主要因素176

6.3 岩石边坡稳定性分析177

6.3.1 圆弧法岩石边坡稳定性分析177

6.3.2 平面滑动岩石边坡稳定性分析179

6.3.3 双平面滑动岩石边坡稳定性分析182

6.3.4 力多边形法岩石边坡稳定性分析182

练习题184

7 岩石地基185

7.1 概述185

7.2 地基承载力的确定186

7.2.1 规范方法186

7.2.2 破碎岩体的地基承载力187

7.2.3 具有埋深的基础下岩石地基的承载力188

7.2.4 承载力系数189

7.2.5 边坡岩石地基的承载力189

7.2.6 缓倾结构面岩石地基的承载力190

7.2.7 双层岩石地基的承载力191

7.2.8 岩溶地基的承载力193

7.3 建筑物岩石地基194

7.3.1 岩石地基中的应力分布194

7.3.2 岩石地基的变形和沉降196

7.4 水工构筑物的岩石地基201

7.4.1 岩石地基的抗滑稳定性201

7.4.2 岩石地基的加固措施208

练习题208

8 岩石力学数值分析方法介绍210

8.1 数值分析方法210

8.2 岩石力学有限元法211

8.2.1 有限元的计算思路211

8.2.2 岩石工程问题有限元分析实例212

8.3 有限差分法（FLAC）及应用213

8.3.1 有限差分法的基本原理213

8.3.2 FLAC程序简介216

8.3.3 有限差分法（FLAC）的应用216

8.4 数值方法新进展217

8.4.1 非连续变形分析方法217

8.4.2 数值流形方法218

8.4.3 无单元类方法218

练习题218

参考文献219