岩石内部存在大量微裂纹,在外荷载作用下微裂纹扩展形成损伤发展,最终导致岩石材料破坏,微裂纹是岩石最重要的损伤机制。孔隙水会促使微裂纹扩展,建立损伤模型时需考虑孔隙水压对损伤发展的影响。利用MTS815岩石力学试验系统,开展了致密砂岩的单轴压缩实验和多种围压下的三轴压缩实验以及多种孔隙水压下的水渗流全应力应变实验。实验结果表明砂岩在自然状态下的抗压强度高于饱水状态下的抗压强度,而其有效弹性模量没有明显的差异;围压会显著提高砂岩试件的抗压强度,二者之间存在线性相关性,饱水试件的抗压强度随着孔隙水压的增大而显著降低。考虑孔隙水压对微裂纹演化行为的影响,引入能量平衡原理描述微裂纹扩展,分别研究微裂纹张开、摩擦滑移、面内扩展、偏折扩展以及微裂纹汇合对岩石变形的影响,建立了饱水砂岩的统计损伤模型。基于该理论模型编写了计算程序,对不同孔隙水压下砂岩的三轴压缩实验进行了数值计算,其计算结果与实验结果基本吻合。计算表明该细观损伤模型也适用于含瓦斯煤岩。研究了微裂纹相互作用对岩石变形的影响,有限元计算结果表明当微裂纹平均间距参数低于2时微裂纹相互作用对微裂纹变形有明显的影响。基于Mori-Tanaka方法,建立了能考虑椭圆形微裂纹之间相互作用效果和微裂纹扩展的细观损伤模型,理论计算结果表明,当微裂纹间距参数小于2时应当采用考虑微裂纹相互作用的理论模型,而微裂纹间距参数大于3时则无需考虑微裂纹相互作用对岩石变形的影响。