岩石力学与工程（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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蔡美峰，何满潮，刘东燕 编

图书标签:

• 岩石力学
• 岩石工程
• 地质工程
• 土木工程
• 岩土工程
• 工程地质
• 地下工程
• 边坡工程
• 矿山工程
• 隧道工程

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030384409

版次：2

商品编码：12273475

包装：平装

丛书名： 普通高等教育“十五”国家级规划教材 ，

开本：16开

出版时间：2013-09-01

用纸：胶版纸

页数：498

字数：647000

正文语种：中文

内容简介

　　岩石力学是采矿工程、地质工程、石油工程、水利工程、铁道工程、公路工程、岩土工程、地下工程等众多工程学科的专业基础课。
　　《岩石力学与工程（第2版）》是普通高等教育“十五”国家级规划教材，是适用于各岩石工程领域的一部全国通用教材。
　　《岩石力学与工程（第2版）》强调理论和实践的结合，将岩石力学与岩石工程放在同等重要的位置予以介绍，因而书名定为《岩石力学与工程》。第1～5章突出岩石力学基础理论、基本知识和基本技能的教育，包括岩石物理力学性质、岩体力学性质、地应力及其测量、岩石本构关系与强度理论、岩石力学数值分析方法等；第6～8章分别介绍三大岩石工程，即岩石地下工程、岩石边坡工程和岩石地基工程，突出岩石力学理论和方法在岩石工程设计、施工和维护中的应用，使学生从大量工程实例中提高分析问题、解决问题的能力；第9章介绍岩石力学研究的新进展，重点介绍岩石力学的新理论、新技术、新方法，突出现代非线性理论、系统科学理论、不确定性分析理论、现代信息技术和人工智能理论等在岩石力学与工程的应用，为学生今后的深入学习和应用提供思路和方向。
　　《岩石力学与工程（第2版）》除作为本科生教材使用外，也可选择部分内容作为研究生的教材，还可作为高等院校相关专业的教师、科研院所和工程部门的科研人员、工程技术人员的参考用书。

内页插图

目录

第二版序
第二版前言
第一版序
第一版前言

第1章 岩石物理力学性质
1．1 概述
1．2 岩石的基本构成和地质分类
1．3 岩石物理性质
1．4 岩石的力学性质
1．5 影响岩石力学性质的主要因素
习题与思考题
参考文献

第2章 岩体力学性质
2．1 概述
2．2 岩体结构基本类型
2．3 岩体结构面及其充填特征
2．4 结构面的力学性质
2．5 岩体的变形特性
2．6 岩体的强度特性
2．7 岩体的水力学性质
2．8 岩石质量评价及其分类
习题与思考题
参考文献

第3章 地应力及其测量
3．1 概论
3．2 直接测量法
3．3 间接测量法
习题与思考题
参考文献

第4章 岩石本构关系与强度理论
4．1 综述
4．2 岩石弹性本构关系
4．3 岩石塑性本构关系
4．4 岩石流变理论
4．5 岩石强度理论
习题与思考题
参考文献

第5章 岩石力学数值分析方法
5．1 概述
5．2 平面有限元法
5．3 边界元法
5．4 有限差分法
5．5 离散单元法
5．6 位移反分析法
习题与思考题
参考文献

第6章 岩石地下工程
6．1 概述
6．2 岩石地下工程围岩应力解析法分析
6．3 围岩压力与控制
6．4 岩石地下工程的监测
6．5 软岩工程
习题与思考题
参考文献

第7章 岩石边坡工程
7．1 概述
7．2 边坡的破坏形式及其影响因素
7．3 边坡稳定性分析
7．4 滑坡的防治与监测
习题与思考题
参考文献

第8章 岩石地基工程
8．1 概述
8．2 地基承载力的确定
8．3 建筑物岩石地基
8．4 岩石路基
8．5 水工构筑物的岩石地基
习题与思考题
参考文献

第9章 岩石力学研究新进展
9．1 引言
9．2 岩石力学问题的不确定性分析
9．3 岩石力学系统的智能分析方法
9．4 岩石细观力学研究
9．5 岩石断裂力学与损伤力学概论
9．6 岩石力学的分形研究
9．7 岩石力学系统的多场耦合分析
9．8 其他
参考文献

前言/序言

　　岩石力学是近代随着采矿、土木建筑、水利水电、交通等岩石工程的兴起而发展起来的一门理论性和实践性都很强的应用基础学科。但在很长一段时间内，存在岩石力学研究理论脱离实际、岩石力学教材理论与工程脱节的现象，严重影响岩石力学研究和教学水平的提高。为了适应新形势下国家对人才培养的要求，着力培养基础扎实、知识面宽、能力强和素质高的人才，着力提高大学生的学习能力、实践能力和创新能力，本教材将理论和工程放在同等重要的位置，以突出篇幅介绍了三大岩石工程。理论和工程实践紧密结合的教育将使学生从大量的工程范例中提高分析问题、解决问题的能力，全面推进素质教育。本教材作为普通高等教育“十五”国家级规划教材，是我国第一部岩石力学课程的国家级规划教材，第一部适用于各类岩石工程领域，包括采矿、土木建筑、水利水电、铁道、公路、地质、地震、石油、地下工程、海洋工程、军事工程等领域的通用教材，第一部将岩石力学理论和岩石工程紧密结合，定名为“岩石力学与工程”的教材。教材内容全面反映了国内外岩石力学的新理论、新技术、新方法和最新工程实践成果。教材编写对贯彻现代化的教学思想和教学理念，推动岩石力学教学改革，更新教学内容、教学方法和教学手段，全面提高大学生的素质教育和多种能力的培养，激发学生的学习兴趣均具有十分积极的作用。本教材已被全国开设岩石力学课程的大专院校广泛采用，作为本科生教学的必修课教材，或作为硕士、博士研究生教学的选用教材，很多科技人员也将它作为岩石力学与工程的重要专业参考书。本教材自2002年8月出版发行以来，已先后印刷13次，印数38500册。2004年，本教材被评为北京高等教育精品教材，并获当年北京高等教育教学成果一等奖；2005年，获国家级教学成果二等奖。
　　本教材第一版从出版发行到现在，已经10年时间。近10年来，随着资源、能源开发，水利水电、交通及土木工程等国家基础建设的蓬勃发展，岩石工程的规模越来越大，涉及的岩石力学问题越来越复杂，岩石力学与工程学科取得了许多重要进展，出现了许多新理论、新技术、新成果。本着当初确定的“教材的学术思想、学术内容与岩石力学与工程发展同步”的编写宗旨，现在到了对教材的内容进行重要更新，编辑出版第二版的时候。第二版教材的基本格局与第一版相比，没有太大的变化，但各章的内容都有重要的修改和补充。首先，根据岩石力学研究和工程实践的最新成果与进展对各相关章节的内容进行了修改和更新，如在第3章中，增加了应力解除法和水压致裂法地应力测量技术和设备的最新重要进展；在第4章的“岩石强度理论”中，增加了近年提出的“双剪强度准则”；在第6章“岩石地下工程的监测”中，增加了地下巷道断面最优形状确定方法、地质超前预报、现代信息化施工技术的介绍；在第7章“岩石边坡工程”中，增加了“基于GIS的边坡三维极限平衡分析”（边坡稳定性分析与优化设计方法的重大进展）一节内容；在第8章“岩石地基工程”中，岩石地基承载力确定方法，复杂地质条件下的岩石基础、岩石锚杆基础和水工重力坝安全系数确定方法与标准均有重大更新；在第9章中，根据国内外大量的最新研究成果，对“岩石力学系统的多场耦合分析”一节进行了全新的撰写，等等。其次，为了增加知识的系统性、完整性和实用性，还补充了一些必要的内容，如在第1章补充了“岩石的密度”、“岩石裂隙度与声波传播速度”、“岩石的渗透性”等3节内容；在第2章的“岩石质量评价及其分类”一节中，删除了几个没有实际应用的分类系统，而对国内外最广泛应用的“NGI隧道岩体质量指标分类（Q系统）”的内容进行了大篇幅的补充。
　　在教材第一版的基础上，对相关章节进行修订、补充或新写，形成教材第二版各章节的编写分工为：蔡美峰（绪论，1.3.1，1.3.3，1.3.5，1.3.6，1.4.1）、陈剑平（1.1，1.2，1.3.2，1-5）、李长洪（1.4.2）编写了第1章；何满潮（2.2，2.3）、王金安（2.4，2.5）仵彦卿与王媛（2.7）、蔡美峰（2.6.2.8）编写了第2章；蔡美峰（3.1.1，3.1.3，3.2.3，3.3.1）编写了第3章；蒋斌松（4.2，4.3，4.5）、蔡美峰（4.4）编写了第4章；王芝银（5.1，5.2，5.6）、麻风海（5.5）编写了第5章；吕爱钟（6.1，6.2，6.3）、张世雄（6.4）、何满潮（6.5）编写了第6章；王星华（7.1）、谢谟文与谭文辉（7.3）编写了第7章；刘东燕（8.2，8.3，8.5）、王星华（8.4）编写了第8章；冯夏庭（9.2，9.3，9.8）、仵彦卿（9.4，9.7）、黄明利（9.5）、周宏伟（9.6）、周创兵（9-7）编写了第9章。教材第一版中未作重要修改进入第二版的章节，未在上述说明中出现。
　　书中如有错误或不妥之处，敬请批评、指正。

岩石力学与工程（第2版） 图书简介 《岩石力学与工程（第2版）》是一部系统、深入地阐述岩石力学基本原理、实验方法、分析技术及其在各类岩石工程领域应用的高等教育教材与工程技术参考书。本书凝聚了岩石力学领域数十年的研究成果与实践经验，旨在为土木工程、采矿工程、石油工程、地质工程、水利工程、地下空间开发等相关专业的学生、研究人员和工程师提供一个全面、权威的学习与参考平台。 内容梗概： 本书共分为三大部分，层层递进，由浅入深地构建起完整的岩石力学知识体系。 第一部分：岩石力学的基本原理与室内试验 这一部分为后续的工程应用奠定了坚实的基础，详细介绍了岩石作为一种复杂多相介质的力学行为。 岩石的宏观力学性质： 应力与应变： 深入剖析岩石在不同加载条件下的应力状态与变形响应，包括弹性、塑性、黏弹塑性等本构模型。详细阐述了三轴应力状态的概念，以及主应力、偏应力、平均应力等关键参数的定义及其意义。 强度理论： 系统介绍描述岩石破坏的各种强度准则，如摩尔-库仑准则、Drucker-Prager准则、 Hoek-Brown准则等，并分析其适用范围和改进。特别会详细讲解摩尔-库仑准则在岩石力学中的广泛应用，包括其屈服面和剪胀面的表述。 岩石的渗透性： 探讨岩石的孔隙结构、裂隙网络对流体（如水、油气）渗透能力的影响。分析 Darcy 定律及其在饱和多孔介质中的应用，以及影响渗透率的关键因素，如孔隙度、连通性、应力敏感性等。 岩石的热学与动力学性质： 介绍岩石在温度变化下的热膨胀、热应力以及在高速加载下的动力学响应，这对于理解高温高压下的工程问题（如核废料处置、冲击载荷）至关重要。 岩石的室内试验方法： 力学性能试验： 详细介绍岩石单轴抗压强度试验、单轴抗拉强度试验、三轴压缩试验、直剪试验、劈裂试验等经典力学性能测试方法。对试验步骤、仪器设备、数据采集与处理、结果分析进行规范性阐述。 变形模量测定： 讲解如何通过试验测定岩石的弹性模量、泊松比等关键变形参数，并讨论不同加载方式和围压对这些参数的影响。 强度参数确定： 阐述如何通过不同试验组合来确定岩石的内聚力、内摩擦角等强度参数，并分析这些参数在工程设计中的应用。 渗透性试验： 介绍岩石渗透系数的室内测定方法，包括恒定水头法和变水头法，以及不同尺寸和形貌的样品测试。 其他特殊试验： 提及一些特殊的室内试验，如疲劳试验、蠕变试验、应变率效应试验、高温高压试验等，用于模拟特定工程环境下的岩石行为。 第二部分：岩石的现场测试与原位应力分析 这一部分将理论分析与实际勘测相结合，重点关注岩石在地下真实环境下的力学行为。 岩石的现场测试方法： 钻孔与取样： 规范钻孔施工技术、岩芯采取要求，以及岩芯的初步描述和分级。 地应力测量： 详细介绍各种地应力测量方法，如水压法、应变片法（三轴应力计、水压裂缝法）、钻孔应力释放法（如孔应力计）、红外法等，并分析其原理、优缺点和适用条件。 孔壁稳定性分析： 讲解如何通过现场测试结果来评估钻孔、竖井、地下开挖等孔壁的稳定性，预测可能出现的失稳模式。 岩体渗透性测试： 介绍现场渗透性测试方法，如抽水试验、注水试验、压水试验，以及如何根据试验结果分析岩体的宏观渗透性。 岩体变形与稳定性监测： 阐述位移监测、应力监测、渗流监测等现场监测技术，以及如何通过监测数据来评估岩体的长期变形与稳定性。 原位应力分析： 地应力的形成与分布： 解释重力应力、构造应力、温度应力等对地应力形成的影响，并分析地应力在不同地质构造和深度下的分布特征。 最大、最小主应力方向与大小： 介绍如何利用现场测试数据和地质构造信息来确定区域地应力的三维分布，包括最大、最小主应力的方向和大小。 构造应力评估： 探讨如何从地应力测量数据中识别和量化构造应力的贡献，并分析其对地下工程的影响。 应力场与渗透率的耦合： 分析地应力对岩体渗透性的影响，尤其是在裂隙岩体中，应力状态的变化会显著改变孔隙和裂隙的连通性。 第三部分：岩石力学在工程中的应用 这一部分是全书的重点和难点，将前两部分的基础理论和测试方法应用于解决各类实际岩石工程问题。 地下开挖工程： 隧道工程： 讲解隧道围岩稳定性的分析方法，包括极限平衡法、有限元法、数值模拟等。分析不同支护方式（如喷射混凝土、锚杆、钢拱架）的作用机理和设计原则。讨论浅埋隧道、深埋隧道、长隧道、复杂地质条件下的隧道设计与施工要点。 巷道与采矿工程： 涉及矿井巷道的支护设计、采场围岩稳定性分析、顶板冒落预测、矿山开采对地表沉降的影响等。 地下厂房与洞室群： 阐述地下水电站厂房、核废料储存库、地下空间等大型地下洞室群的设计原则，重点关注围岩的应力分布、变形控制和稳定性评估。 边坡工程： 高边坡稳定性分析： 采用极限平衡法、数值模拟等方法对天然边坡和开挖边坡的稳定性进行评价。分析边坡失稳的模式（如滑动、崩塌、蠕变）。 边坡加固措施： 介绍边坡防护与加固技术，如挡土墙、锚杆、土钉墙、排水工程、植被防护等，并分析其设计依据和适用性。 地基与基础工程： 岩石地基承载力： 计算岩石地基的承载能力，考虑岩石的强度、变形模量以及不良地质条件（如软弱夹层、断层、溶洞）的影响。 基础设计： 针对不同类型的基础（如独立基础、条形基础、桩基础），在岩石地基上的设计原则与方法。 水工岩石力学： 大坝与水工建筑物： 分析岩石基岩的抗渗性、抗剪强度等对大坝安全稳定性的影响。讨论混凝土坝、土石坝在岩基上的设计要点。 地下水控制： 涉及帷幕注浆、截渗墙、排水系统等，以控制地下水渗流对工程结构的影响。 石油与天然气工程： 油气藏力学： 探讨储层岩石的力学性质如何影响油气的渗流和采收率。分析水力压裂、注水、注气等开发措施对储层岩石应力场和渗透率的影响。 井筒稳定性： 评估油气井、水井等井筒在钻井、完井、生产过程中的稳定性，预测井壁垮塌、沉降等问题。 其他应用： 岩石力学在环境工程中的应用： 如垃圾填埋场、放射性废物处置库等的稳定性分析。 岩石力学在地球科学中的应用： 如地震地质研究、构造变形分析等。 本书特色： 理论与实践紧密结合： 本书不仅深入讲解岩石力学的理论基础，还大量引用国内外工程实例，分析实际工程问题，为读者提供解决现实工程挑战的思路和方法。 体系完整、结构清晰： 从宏观原理到微观机制，从室内试验到现场应用，本书构建了一个完整、逻辑严谨的岩石力学知识体系，便于读者循序渐进地学习。 图文并茂、易于理解： 配有大量的图表、示意图和照片，生动形象地展示岩石的结构、试验过程和工程实例，降低了理解的难度。 注重方法与工具： 详细介绍各种分析计算方法和软件工具，指导读者掌握解决工程问题的实际技能。 更新及时、内容前沿： 第二版在保留经典内容的基础上，吸收了岩石力学领域的最新研究成果和工程实践经验，反映了学科发展的最新动态。 适用读者： 高等学校土木工程、采矿工程、石油工程、地质工程、水利工程、岩土工程等专业的本科生和研究生。 从事岩土工程、地下工程、采矿工程、石油工程、水利工程等领域的工程技术人员。 相关领域的研究人员和科研工作者。 《岩石力学与工程（第2版）》将是您深入理解岩石力学、解决复杂岩石工程问题的得力助手，是您专业知识体系中不可或缺的重要组成部分。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是物理学界的“百科全书”！它深入浅出地剖析了万物运动的根本规律，从最微小的原子振动到宏观的天体运行，无一不包含其中。书中对于力学基本原理的阐述，可以说是教科书级别的严谨，每一个公式的推导都清晰明了，让你不仅知其然，更知其所以然。我特别喜欢书中对于经典力学和相对论的融合，它并没有将两者割裂开来，而是巧妙地展现了它们之间的联系和过渡，这对于我这样想要建立完整物理知识体系的读者来说，无疑是莫大的福音。而且，作者的语言风格也十分吸引人，并非枯燥的理论堆砌，而是穿插着生动的例子和历史故事，让你在学习知识的同时，还能感受到物理学发展的魅力。比如，在讲解能量守恒定律时，作者就引用了莱布尼茨和迈耶的贡献，让你了解到这个看似简单的定律背后，是多少先贤智慧的结晶。此外，书中还涉及到了一些前沿的物理学分支，虽然篇幅不多，但足以勾起读者的好奇心，让你对更广阔的物理学世界产生向往。总的来说，这本书不仅是一本学习物理的工具书，更是一本能够激发你对科学探索热情的启蒙读物，强烈推荐给所有对物理学感兴趣的朋友！

评分☆☆☆☆☆

这本书为我打开了一个全新的艺术视角，它不再是简单地罗列艺术品和艺术家，而是深入剖析了艺术发展的脉络和背后的文化思潮。作者的论述角度非常独特，他没有拘泥于西方艺术史的传统叙事，而是广泛地吸取了东方艺术的精华，并探讨了不同文化之间艺术的碰撞与融合。我特别喜欢书中对于“意境”和“神韵”的解读，它让我们了解到，艺术不仅仅是技法的展示，更是情感和精神的传达。书中对于不同艺术媒介的分析也十分到位，从绘画、雕塑到音乐、文学，每一个领域都被赋予了新的解读。我尤其欣赏作者对于现代艺术的分析，他并没有简单地批判其抽象和难以理解，而是深入挖掘了其背后的社会背景和艺术家的创作意图。这本书的语言风格也十分优美，充满诗意和哲思，阅读起来就像是在欣赏一幅幅流动的画卷。它让我意识到，艺术是一种 Universal Language，能够跨越时空和文化的界限，触动我们内心最深处的情感。这本书不仅仅是一本艺术史读物，更是一本能够提升你审美情趣，丰富你精神世界的指南。

评分☆☆☆☆☆

我近期读到一本关于宇宙学的科普著作，它以一种极其震撼的方式，展现了宇宙的浩瀚与神秘。作者并非仅仅停留在数学公式和理论推导，而是运用了大量生动形象的比喻和通俗易懂的语言，将宇宙的起源、演化和未来展现在我们面前。我尤其对书中关于黑洞和暗物质的章节印象深刻，它用一种近乎诗意的笔触，描绘了这些宇宙中最神秘的存在，让我对宇宙的理解达到了一个新的高度。书中对于大爆炸理论的阐述，更是让我感受到了宇宙从无到有的奇妙过程，仿佛亲身经历了一场宇宙的诞生。而且，作者还大胆地探讨了宇宙中可能存在的其他生命形式，以及多重宇宙的猜想，这些都极大地拓宽了我的视野，让我对宇宙的可能性充满了无限的遐想。这本书的结构也十分清晰，从宇宙的尺度到基本粒子，从星系的形成到宇宙的终结，每一个部分都安排得恰到好处。它不仅让我对宇宙有了更深的认识，更让我对人类在宇宙中的位置产生了深刻的思考。这是一本能够让你仰望星空，并为宇宙的壮丽而惊叹的杰作！

评分☆☆☆☆☆

这本书就像是一趟穿越古今的工程奇旅，带领我们领略了人类智慧在建筑、交通、能源等领域的辉煌成就。它并没有仅仅停留在理论层面，而是通过大量的案例分析，展现了工程技术如何解决实际问题，如何改变我们的生活。从古罗马的宏伟斗兽场到现代摩天大楼的拔地而起，从蒸汽机的发明到新能源的开发，书中每一页都充满了工程创新的故事。我尤其欣赏书中对于工程伦理的探讨，它强调了工程不仅仅是技术的应用，更关乎社会责任和可持续发展。作者通过分析一些工程事故的教训，让我们深刻认识到，每一次工程的决策都可能对环境和人类社会产生深远的影响。书中对于不同工程领域的介绍也十分均衡，既有我们熟悉的土木工程和机械工程，也有涉及新兴的生物工程和信息工程。它就像一位经验丰富的工程师，带领我们一步步走进工程的世界，了解不同学科的特点和发展趋势。这本书的结构也非常合理，从基础概念到复杂系统，层层递进，让非工程专业的读者也能轻松入门，并逐渐建立起对工程学的整体认知。它是一本能够激发你工程思维，培养你解决问题能力的宝藏！

评分☆☆☆☆☆

我最近沉迷于一本关于古生物学的奇书，它彻底颠覆了我对史前生命的认知。这本书就像一部生动的“穿越剧”，让我们有机会回到那个遥远的时代，与那些曾经统治地球的巨兽近距离接触。作者的叙述方式非常引人入胜，他并没有罗列枯燥的化石数据，而是通过生动的语言和丰富的想象，为我们描绘出一幅幅史前生命的画卷。我尤其惊叹于书中对于恐龙行为和生态的推测，比如关于食肉恐龙的狩猎策略，以及草食恐龙的社会结构，这些内容都让我仿佛亲眼目睹了它们的生活场景。而且，这本书还大胆地挑战了一些传统的观点，比如关于恐龙颜色和羽毛的推测，它提供了许多令人信服的证据，让我们对这些古老生物有了全新的认识。书中对于其他史前生物的介绍也同样精彩，从三叶虫到巨齿鲨，从猛犸象到剑齿虎，它们各自都有着令人惊叹的演化故事。这本书不仅满足了我对史前世界的好奇心，更激发了我对生命演化和地球历史的深入思考。它是一本能够让你“活”在恐龙时代，并深刻理解生命奥秘的绝佳读物！