前言
岩石材料作为地质工程、采矿工程等领域的关键介质，其破裂机理研究始终是岩体力学领域的核心问题。在深部资源开发、地下空间利用等重大工程实践中，岩石破裂的突发性和不可预测性常会带来严重的经济损失，甚至是人员伤亡。造成岩石破裂的主要因素是裂纹的扩展和贯通，而岩石中的裂纹通常又都是非穿透型的，因此，研究非穿透裂纹在岩石材料中的扩展及贯通规律并建立破裂失效判据，对于揭示岩石破裂过程中的宏观非线性力学行为以及解释因裂纹扩展和贯穿而导致的相关工程现象都具有重要的理论意义和工程价值。
本书的撰写立足于笔者近几年的研究成果，结合相关试验、循环加载损伤监测及伽马统计模型构建，实现了从微观裂纹演化到宏观力学响应的跨尺度关联，揭示了几何参数与荷载类型之间的多因素耦合效应。突破静态损伤研究框架，通过循环荷载下损伤变量与表面能演化的同步标定，建立了能量耗散驱动损伤累积的本构模型，为岩石破坏预测提供了新方法。提出的三维统计损伤模型和裂纹扩展判据，推动了岩石力学与概率统计、断裂力学的深度融合，为复杂裂隙岩体破坏模拟提供了新工具，拓展了岩石损伤理论的应用范围。
全书共分8章，内容涵盖非穿透裂纹的基础理论与创新性探索。第1章从工程背景与科学意义切入，梳理了岩石断裂力学领域的研究现状，明确了非穿透裂纹研究的核心问题。第2章通过三维应力分析与扩展判据研究，建立了非穿透裂纹的起裂准则，并通过试验揭示了裂纹扩展路径与初始方位的关联规律。第3、4章深入探讨了裂纹几何参数(深度比、间距、方位等)及缺陷形状对岩石强度、软化行为和失稳韧度的定量影响。第5、6章聚焦循环荷载作用下的损伤与能量演化，创新性地提出基于能量耗散的损伤变量标定方法，构建了考虑裂纹演化的损伤本构模型。第7章分析了受裂纹空间分布特征影响的岩石破裂过程。第8章建立了三维统计损伤模型，利用该模型可以快速估算不同围压下的岩石强度。
本书的完成得益于笔者攻读博士学位期间所做的研究工作，以及目前团队的协同创新与集体智慧，笔者和硕士生罗森、孙世和、马璐共同承担全书的框架设计、理论推导、试验数据处理以及模拟研究工作。研究工作获得江苏省优势学科项目(项目编号： CE02134)和国家自然科学基金青年基金(项目编号： 52204092)的支持。在此，对东南大学土木工程学院李兆霞教授的悉心指导以及课题组全体成员的努力工作表示由衷的感谢。同时，对清华大学出版社编辑们的辛勤付出，以及写作过程中参考的国内外文献作者一并表示感谢。
本书适用于岩石力学、地质工程和矿业工程等领域的研究人员及工程技术人员，也可作为高等院校相关专业研究生教材或参考书。鉴于三维裂纹问题的复杂性，限于笔者水平，书中内容难免存在疏漏，恳请国内外同行批评指正。
作者
2026年1月
