序

前言

总论

上篇 开挖结构自组织理论基础

第一章 非平衡热力学的新发展与开挖结构

1-1 非平衡热力学的新发展

1-2 熵与系统平衡问题

1-3 系统从无序到有序的共同规律

1-4 非平衡系统自组织的研究

1-5 控制论、系统科学与开挖结构自组织

第二章 简单材料的力学理论与热力学理论

2-1 简单材料的力学理论

2-2 简单材料的热力学理论

第三章 非平衡系统研究的思维方式与认识方法

3-1 引言

3-2 岩石力学新概念研究的思维方式

3-3 时间的不可逆性

3-4 结构平衡与不平衡

3-5 系统的整体性

3-6 规律的非确定性

第四章 运动稳定性问题

4-1 引言

4-2 稳定平衡和不稳定平衡

4-3 运动稳定性的研究内容

4-4 系统受扰运动微分方程

4-5 运动稳定性基本概念

4-6 里雅普诺夫定理

4-7 按首次近似判别稳定性

第五章 岩石材料记忆特性

5-1 记忆的现代概念与发展

5-2 热力学过程和认识论中的记忆概念

5-3 岩石应力记忆特征

5-4 开挖过程中的能量耗散问题

5-5 不同力学性质岩石的记忆特征

下篇 开挖结构工程问题

第六章 开挖系统的工程性质

6-1 引言

6-2 自然现象工程与人为现象工程

6-3 突变现象

6-4 科学方法与技术方法在开挖工程中的应用

第七章 地球与地层的自组织机能

7-1 热力学与自组织

7-2 地球自组织机能

7-3 地层自组织机能

7-4 中国构造应力场

7-5 中国地震中的断裂问题

第八章 开挖结构自组织现象

8-1 引言

8-2 垮落拱是开挖结构自组织表现

8-3 巷道轴比变化是地层自组织活动结果

8-4 地下空间轴比变化与开挖结构设计

8-5 多空间开挖系统的自组织现象

第九章 开挖系统的结构与功能

9-1 开挖工程的结构新概念

9-2 开挖系统功能

9-3 从功能方法研究提高对开挖结构的认识

第十章 开挖结构的非确定性

10-1 非确定性的含义

10-2 非确定性研究中的数学方法

10-3 信息量

10-4 信息源的平均信息量与机会

10-5 熵的两种不同概念的统一性

10-6 非确定性的模糊定量的问题

第十一章 开挖系统控制的两种研究方法

11-1 开挖系统研究与控制论

11-2 功能模拟方法

11-3 黑箱-灰箱-白箱方法

第十二章 开挖结构优化设计与非优控制

12-1 形式化、数量化、最优化与开挖控制

12-2 理论分析与经验的统一性

12-3 最优化的概念

12-4 数学优化在开挖结构优化设计中的发展问题

12-5 非优控制

12-6 开挖优化设计中的力学判据问题

第十三章 开挖顺序技术方案优化设计——金川一例

13-1 算例的矿山及地质条件和力学参数

13-2 采矿方法简介及采矿场结构尺寸

13-3 八个可行待选回采顺序技术方案

13-4 方案优化研究方法与力学判据的选用

13-5 自盘区中央向两侧回采与自两侧向中央回采的方案优选

13-6 各进路随采随充与一次充填的方案优选

13-7 分层中一次采/充进路个数优选

13-8 合理的采/充顺序的优选

13-9 从回采顺序技术方案优化中获得的决策意见

第十四章 岩土工程现代化设计工作方法

14-1 设计是岩土工程规划、决策、施工的第一道工序

14-2 电子计算机是现代化开挖设计的生产工具

14-3 施工-监测信息化设计 2100433B

本书采用了岩石力学新概念来研究开挖工程技术方案优化设计问题。书中具体论述了岩石力学新概念的提出的理论根据；简单材料力学与热力学的区别；运动稳定规律；科学方法与技术方法的不同应用；地层自组织，开挖结构自组织；开挖系统结构与功能；非确定稳定计算；开挖控制的两种研究方法；结构优化设计；非优控制，开挖工程方案优化研究实例等等。

• 办刊宗旨

《岩石力学与工程学报》以反映中国岩石力学与工程领域的新成就、新理论、新方法、新经验和新动向、促进我国岩石力学学科发展和岩石工程实践水平的迅速提高为宗旨。

学会主办《岩石力学与工程学报》、《地下空间与工程学报》、《岩石力学与岩土工程学报》英文版、《岩石力学与工程动态》四种期刊，通过集群化建设取得显著成绩。

学会始终把提升学术水平和影响力放在重要位置，对精品学术会议做了顶层设计，在国际上形成系列的、多方位交流格局，如与欧美形成SinoRock国际岩石力学系列研讨会；与俄罗斯形成深部岩体动力学高层论坛；与亚洲各国组织各届岩石力学大会。在国内做好四项品牌会议，即两年一次的全国学术大会；系列化的专题会议；相邻学科的学术交叉会议；高端、前沿学术交流平台等，使学会成为国内该领域凝聚力最强、影响力最广的社会团体。

学会积极拓展各种形式的国际学术交流和外事活动，以扩大学会的学术视野和国际影响力，继冯夏庭理事长担任国际岩石力学学会主席以来，我国学者相继担任国际岩石力学学会下设5个专业委员会主席职务，展现了中国作为国际岩石力学与工程大国的风采，2013年，钱七虎院士还获得国际岩石力学领域ISRM会士的最高荣誉。

在中国科协领导下，中国岩石力学与工程学会不断成长和发展，近年来获得多项表彰和奖励，2011年获中国科协颁发的“全国科协系统先进集体”称号；2012年获得中国科协“学会能力提升专项奖二等奖”；2013年在民政部的“中国社会组织评估等级”评估中获AAAA等级。

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。