本書系統介紹了作者提出的統計巖體力學理論和應用。理論部分主要包括巖體結構的幾何概率統計理論、裂隙巖體的彈性應力－應變關系、裂隙巖體的強度與破壞概率理論、巖體水力學理論、巖體工程性質與巖體質量分級原理、裂隙巖體的全過程變形分析、高地應力巖體與巖爆機理分析，以及統計巖體力學對邊坡和地下工程中若干理論問題分析。結合各部分理論問題，應用部分介紹了巖石強度的現場測試，巖體結構數據的現場采集及分析技術，工程巖體的結構、變形、強度和滲透性參數計算，以及巖體質量分級方法應用技術。

前 言

自2022年4月本書第一版出版以來，著者和團隊著手相關的理論和軟、硬件技術的系統改進，并在China Rock 2023第20次中國巖石力學與工程學術年會進行了統計巖體力學系列成果發布。為此，團隊錄制了《統計巖體力學理論與應用》慕課，編制了中國巖石力學與工程學會團體標準《工程巖體參數計算與巖體質量分級技術規程》，改進了SMRM Calculation軟件的中英文版，并進一步完善了“巖石力學背包實驗室”系統。

在系列成果發布會籌備期間，著者曾忐忑地詢問了本書的責任編輯:“這本書有沒有賣出去幾本?”回復說:“在一年半期間印刷了14次，國際著名出版商Springer也有意向出版本書的英文版。”這給了我們極大的鼓舞，于是與編輯約定，再花一年時間，系統梳理、充實本書內容，推出第二版！

在準備本書第二版的過程中，我們發現第一版仍然存在諸多不足之處。一是許多理論問題缺少適當的背景知識引入，讀者難以輕松了解理論的推演過程；二是許多公式的物理意義解釋缺少相應的圖件或者應用案例配合，給讀者直觀理解帶來困難；三是由于初稿與出版體例要求的差異，許多公式的編號與后部引用不對應，給讀者帶來困擾，如此等等。

在本書第二版初稿的編寫中，我們重新梳理了總體思路，調整了章節結構，總計十四章。增加了“巖體與地質環境”一章，作為背景知識介紹巖體特性與地質環境的關系；單列一章“巖石與結構面力學性質便捷測試”，介紹巖石與結構面力學參數的便捷測試技術和方法；重寫了“巖體變形過程分析”一章；鑒于工程部門的需要，單列“巖體質量分級”、“工程巖體的主動加固”兩章；新增“統計巖體力學計算平臺與數值分析”一章，寫入傳統的數值計算和巖體參數計算方法。

本書第二版相對第一版增加了部分新發展的內容，包括基礎理論與方法部分、應用技術部分。

基礎理論與方法部分。在“巖石與結構面力學性質便捷測試”部分，深入解析了巖石點荷載試驗原理，并將這一方法拓展到巖石彈性變形參數的測定和計算。在“巖體結構的幾何概率理論”一章，增加了伍劼發展的手機掃描與巖體結構自動識別技術。在“巖體的應力－應變關系理論”部分，通過對理論模型的深入分析，統一了應力－應變關系對彈性變形和塑性變形的適用性。在“巖體的強度理論”一章中，拓展了巖體的準三軸與真三軸抗壓強度，以及抗剪強度理論，并對SMRM強度理論與Hoek-Brown強度準則進行了比較。在“巖體變形過程分析”一章中，依據對SMRM應力－應變關系模型的深入理解，對巖體變形的各階段機理進行了重新分析。

應用技術部分。在單列的“巖體質量分級”一章中，增加了“常用分級方法的各向異性修正”等內容。在“高地應力巖體與巖爆”一章中，增加了巖爆能量與巖爆潛勢分析內容。在“工程巖體的主動加固”一章，系統闡述了巖體自穩潛力、加固需求度方法，提出了巖體自穩潛力的自組織調整機制，增加了“預錨－速錨法”等內容。新增“統計巖體力學計算平臺與數值分析”一章，引入了“工程巖體數字化”與“數字化巖體”理念，“參數狀態”與“參數場”概念，介紹了巖體參數計算系統和參數計算方法；介紹了基于常用巖土工程數值計算平臺的SMRM模塊及其拓展參數計算功能。在“巖體邊坡工程應用”一章中，指出了“邊坡穩定性誤判與偏好”問題；針對近期工程項目需要，進一步梳理了高陡邊坡大范圍卸荷松動機理，詳細分析了邊坡巖體的傾倒變形機理與破壞特征；增加了邊坡巖體的主動加固內容。在“巖體地下工程應用”一章中，重新推導了圓形硐室圍巖非對稱變形與圍巖壓力理論模型，統一了位移彈塑性變形和圍巖壓力計算方法，增加了“開挖卸荷與巖體各向異性弱化”“高應力下軟巖隧道的圍巖壓力趨始效應”機理分析，以及“地下空間圍巖非對稱大變形的主動控制”等內容。

在內容表述形式上，盡可能采用更簡潔明了的語言描述和過程分析；為了便于直觀理解一些理論公式，對于一些展示性和驗證計算圖示，一般附有計算的原始數據，便于讀者驗證計算；對于一些理論基本明確的結論，采用了“定理”的集中表述形式。

本書由伍法權基于第一版內容完成主要章節的編寫；伍劼組織單機版和網絡版計算軟件編制，完成本書部分計算制圖工作，編寫部分內容，并牽頭改進“巖體工程勘察智能工作平臺”；包含負責第二章編寫，補充了部分圖件，并進行全書統稿。本書著者感謝張芳、喬磊、白忠喜、李星星、陳坤、戴振中、郗鵬程、王立明等對“巖石力學背包實驗室”軟、硬件研發和推廣應用做出的貢獻；感謝祁生文、胡秀宏提供了重要的學術思想和資料支持!感謝紹興文理學院、國家自然科學基金委員會、中國巖石力學與工程學會、中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司、中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司、中國電建集團昆明勘測設計研究院有限公司、中水北方勘測設計研究有限責任公司、中鐵第一勘察設計院集團有限公司等單位的熱情支持；感謝著者同事何林愷為本書第一版付出的辛勤勞動；感謝唐瓊瓊、田云、黃倩和“智慧樹”平臺為本書慕課制作做出的辛勤付出!

作者還要特別感謝張小玉女士的深情支持，為本書成稿出版提供了重要保障。

伍法權 伍劼 包含

2024年4月于紹興

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本書可供從事巖體工程地質和巖體力學基礎理論研究的研究生和科研人員，以及水利、水電、鐵路、公路、礦山、深部工程領域從事巖體工程勘察和設計人員使用和參考。

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本文摘自科學出版社2025年3月出版《統計巖體力學理論與應用 (第二版)》一書，內容有刪節。標題為編者所加。

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