岩土水力学
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作者： 仵彦卿 编著
出 版 社： 科学出版社
出版时间： 2009-4-1字数：版次： 1页数： 322印刷时间：开本： 16开印次：纸张：I S B N ： 9787030238771包装： 平装内容简介
岩土水力学（geohydraulics）是渗流力学、岩土力学、水文地质与工程地质、环境科学交叉形成的一门新学科，本书以作者多年来在国家自然科学基金项目（10572090，10172071，49572162）的研究成果为基础，融合了国内外这一领域的最新研究成果，形成独特的学科体系。全书共分9章，分别介绍岩土水力学的定义、研究内容、研究状况与趋势以及岩土水力学特性、岩土水力学基本定律、岩土水力学数学模型和数值方法、岩土水力学数学模型反演、细观岩土介质渗流与应力关系、岩土介质空隙堵塞与渗流耦合分析及岩土水力学的应用。
本书可作为岩土工程、岩土工程力学、环境科学与工程、水利工程、建筑工程、水文地质与工程地质、石油工程、地下工程等学科本科生、研究生教材以及研究者的参考书。
目录
前言
第1章 概论
1.1 岩土水力学的定义
1.2 岩土水力学的研究内容
1.3 岩土水力学的研究进展
第2章 岩土体的水力学性质
2.1 基本概念
2.2 岩土体介质的特性
2.3 岩土体空隙的形成机理
2.4 岩土体地质赋存及其渗流特征
2.5 岩土体介质的渗透特性
2.6 地下水对岩土体力学性质的影响
2.7 岩土体的渗透稳定性问题
2.8 岩溶塌陷和水库渗漏问题
第3章 岩土水力学基本定律
3.1 多孔连续介质渗透定律
3.2 裂隙介质水力学定律
3.3 岩溶管道介质水力学定律
3.4 裂隙渗流与应力相互作用的基础理论
第4章 岩土介质渗流数学模型与数值方法
4.1 基本概念
4.2 多孔连续介质渗流数学模型与数值方法
4.3 裂隙介质渗流数学模型与数值方法
4.4 双重介质渗流数学模型与数值方法
4.5 岩溶水流系统数学模型与数值方法
第5章 岩土水力学耦合过程的数学模型
5.1 基本概念
5.2 岩土孔隙连续介质水力学耦合模型
5.3 岩土等效连续介质水力学耦合模型
5.4 岩土裂隙网络介质水力学耦合模型
5.5 岩土双重介质水力学耦合模型
第6章 岩土水力学参数确定方法
6.1 基本概念
6.2 数学模型反演的数值方法
6.3 岩土水力学模型参数确定的卡尔曼滤波最优估计方法
6.4 岩土水力学参数反演的神经网络模型
6.5 岩土水力学参数反演的最小二乘支持向量机方法
6.6 岩土水力学参数反演的粒子群优化算法
6.7 岩土水力学参数反演的遗传算法
第7章 细观岩土介质渗流与应力关系
7.1 基本概念
7.2 细观尺度岩石损伤一破裂过程的CT观测
7.3 CT尺度岩石渗透水压力作用下的渗流特性分析
7.4 CT尺度岩石应力作用下渗流特性试验分析
第8章 岩土介质空隙堵塞与渗流耦合分析
8.1 基本概念
8.2 岩土介质空隙生物堵塞机理初步分析
8.3 岩土介质微生物淤堵研究现状
8.4 岩土介质微生物淤堵与渗流关系研究
8.5 岩土介质化学淤堵与渗流关系研究
8.6 进一步研究的问题
第9章 岩土水力学的应用问题
9.1 岩土介质流一固耦合引起的地质灾害与工程灾害机理
9.2 尾矿坝渗流场与应力场耦合分析
9.3 隧道工程区岩体渗流场与应力场耦合分析
9.4 水利工程中建筑物渗透稳定性分析
参考文献
书摘插图
第1章 概论
1.1 岩土水力学的定义
人类工程（human engineering）是指人类为了改善其生存环境，在地球表面或地表之下构筑的一系列建筑物的总称。包括地上工程（ground engineering）和地下工程（underground engineering），地上工程的基础部分和地下工程都属于地质工程（geological engineering）。人类工程活动，一方面要依托于地质环境（geolo-gical environment），另一方面又影响和改造地质环境。地质环境的优劣直接影响工程活动的正常运转和工程体的稳定性。在地质环境内，岩土体与其中的地下水相互作用，影响和改变着地质环境的状态（应力状态、生物地球化学状态、温度状态以及流体流动状态等）。
在天然状态下，地质环境中岩土体和地下水之间的相互作用可归纳为两个方面：一是地下水与岩土体之间发生机械的、物理的、生物的和化学的相互作用，使岩土体和地下水的性质或状态不断地发生变化；二是地下水与岩土体产生相互的力学作用，这个过程不断地改变着作用双方的力学状态和力学特性。地下水对岩土体的力学作用表现在岩土体空隙中的静水压力和动水压力作用。排水降低地下水位，会使土体固结和土颗粒流动引起压密变形，使土体渗透系数和孑L隙率减小；补给地下水升高地下水位，会使土体空隙空间增大，使土体渗透系数和孔隙率增大。地下水位升高使岩体发生劈裂扩展、剪切变形和位移，增加岩体中结构面的空隙度和连通性等，从而增加岩体的渗透性能（渗透系数增大）和储存性能（孔隙率、给水度或弹性释水系数增大）。岩土体对地下水的作用力主要是通过改变岩土体内应力状态，来改变岩土体的结构特征：对土体来说，主要是固结或沉降作用使土体孔隙率和渗透系数减小；对岩体来说，岩体内的结构面是力学性能软弱的部位，对应力状态改变特别敏感，应力的改变会引起岩体中节理裂隙开度的改变，从而影响岩体的渗透性能。
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