新书出版：统计岩体力学理论与应用 (第二版)

本书系统介绍了作者提出的统计岩体力学理论和应用。理论部分主要包括岩体结构的几何概率统计理论、裂隙岩体的弹性应力－应变关系、裂隙岩体的强度与破坏概率理论、岩体水力学理论、岩体工程性质与岩体质量分级原理、裂隙岩体的全过程变形分析、高地应力岩体与岩爆机理分析，以及统计岩体力学对边坡和地下工程中若干理论问题分析。结合各部分理论问题，应用部分介绍了岩石强度的现场测试，岩体结构数据的现场采集及分析技术，工程岩体的结构、变形、强度和渗透性参数计算，以及岩体质量分级方法应用技术。

前 言

自2022年4月本书第一版出版以来，著者和团队着手相关的理论和软、硬件技术的系统改进，并在China Rock 2023第20次中国岩石力学与工程学术年会进行了统计岩体力学系列成果发布。为此，团队录制了《统计岩体力学理论与应用》慕课，编制了中国岩石力学与工程学会团体标准《工程岩体参数计算与岩体质量分级技术规程》，改进了SMRM Calculation软件的中英文版，并进一步完善了“岩石力学背包实验室”系统。

在系列成果发布会筹备期间，著者曾忐忑地询问了本书的责任编辑:“这本书有没有卖出去几本?”回复说:“在一年半期间印刷了14次，国际著名出版商Springer也有意向出版本书的英文版。”这给了我们极大的鼓舞，于是与编辑约定，再花一年时间，系统梳理、充实本书内容，推出第二版！

在准备本书第二版的过程中，我们发现第一版仍然存在诸多不足之处。一是许多理论问题缺少适当的背景知识引入，读者难以轻松了解理论的推演过程；二是许多公式的物理意义解释缺少相应的图件或者应用案例配合，给读者直观理解带来困难；三是由于初稿与出版体例要求的差异，许多公式的编号与后部引用不对应，给读者带来困扰，如此等等。

在本书第二版初稿的编写中，我们重新梳理了总体思路，调整了章节结构，总计十四章。增加了“岩体与地质环境”一章，作为背景知识介绍岩体特性与地质环境的关系；单列一章“岩石与结构面力学性质便捷测试”，介绍岩石与结构面力学参数的便捷测试技术和方法；重写了“岩体变形过程分析”一章；鉴于工程部门的需要，单列“岩体质量分级”、“工程岩体的主动加固”两章；新增“统计岩体力学计算平台与数值分析”一章，写入传统的数值计算和岩体参数计算方法。

本书第二版相对第一版增加了部分新发展的内容，包括基础理论与方法部分、应用技术部分。

基础理论与方法部分。在“岩石与结构面力学性质便捷测试”部分，深入解析了岩石点荷载试验原理，并将这一方法拓展到岩石弹性变形参数的测定和计算。在“岩体结构的几何概率理论”一章，增加了伍劼发展的手机扫描与岩体结构自动识别技术。在“岩体的应力－应变关系理论”部分，通过对理论模型的深入分析，统一了应力－应变关系对弹性变形和塑性变形的适用性。在“岩体的强度理论”一章中，拓展了岩体的准三轴与真三轴抗压强度，以及抗剪强度理论，并对SMRM强度理论与Hoek-Brown强度准则进行了比较。在“岩体变形过程分析”一章中，依据对SMRM应力－应变关系模型的深入理解，对岩体变形的各阶段机理进行了重新分析。

应用技术部分。在单列的“岩体质量分级”一章中，增加了“常用分级方法的各向异性修正”等内容。在“高地应力岩体与岩爆”一章中，增加了岩爆能量与岩爆潜势分析内容。在“工程岩体的主动加固”一章，系统阐述了岩体自稳潜力、加固需求度方法，提出了岩体自稳潜力的自组织调整机制，增加了“预锚－速锚法”等内容。新增“统计岩体力学计算平台与数值分析”一章，引入了“工程岩体数字化”与“数字化岩体”理念，“参数状态”与“参数场”概念，介绍了岩体参数计算系统和参数计算方法；介绍了基于常用岩土工程数值计算平台的SMRM模块及其拓展参数计算功能。在“岩体边坡工程应用”一章中，指出了“边坡稳定性误判与偏好”问题；针对近期工程项目需要，进一步梳理了高陡边坡大范围卸荷松动机理，详细分析了边坡岩体的倾倒变形机理与破坏特征；增加了边坡岩体的主动加固内容。在“岩体地下工程应用”一章中，重新推导了圆形硐室围岩非对称变形与围岩压力理论模型，统一了位移弹塑性变形和围岩压力计算方法，增加了“开挖卸荷与岩体各向异性弱化”“高应力下软岩隧道的围岩压力趋始效应”机理分析，以及“地下空间围岩非对称大变形的主动控制”等内容。

在内容表述形式上，尽可能采用更简洁明了的语言描述和过程分析；为了便于直观理解一些理论公式，对于一些展示性和验证计算图示，一般附有计算的原始数据，便于读者验证计算；对于一些理论基本明确的结论，采用了“定理”的集中表述形式。

本书由伍法权基于第一版内容完成主要章节的编写；伍劼组织单机版和网络版计算软件编制，完成本书部分计算制图工作，编写部分内容，并牵头改进“岩体工程勘察智能工作平台”；包含负责第二章编写，补充了部分图件，并进行全书统稿。本书著者感谢张芳、乔磊、白忠喜、李星星、陈坤、戴振中、郗鹏程、王立明等对“岩石力学背包实验室”软、硬件研发和推广应用做出的贡献；感谢祁生文、胡秀宏提供了重要的学术思想和资料支持!感谢绍兴文理学院、国家自然科学基金委员会、中国岩石力学与工程学会、中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司、中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司、中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司、中水北方勘测设计研究有限责任公司、中铁第一勘察设计院集团有限公司等单位的热情支持；感谢著者同事何林恺为本书第一版付出的辛勤劳动；感谢唐琼琼、田云、黄倩和“智慧树”平台为本书慕课制作做出的辛勤付出!

作者还要特别感谢张小玉女士的深情支持，为本书成稿出版提供了重要保障。

伍法权 伍劼 包含

2024年4月于绍兴

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本书可供从事岩体工程地质和岩体力学基础理论研究的研究生和科研人员，以及水利、水电、铁路、公路、矿山、深部工程领域从事岩体工程勘察和设计人员使用和参考。

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本文摘自科学出版社2025年3月出版《统计岩体力学理论与应用 (第二版)》一书，内容有删节。标题为编者所加。

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