相似材料模型试验是不可或缺的科学研究手段,与现场试验和数值模拟计算相辅相成,共同支撑了岩土工程和地下工程学科的快速发展。近年来,围岩松动圈支护理论与技术、松动圈现场测试技术等方面取得长足的进步。然而,在模型试验和数值模拟中,如何识别和测试围岩松动圈,目前为止未能有成熟和权威的方法。首先对模型试验监测技术进行评述和分类,指出目前的需求和发展方向;随后设计4个相似模型进行相似模拟实验,采用超声波法监测模型试验中的围岩松动圈,设计了端点和全过程两种监测方法;采用应变砖、数字照相和并行电法等方法同时进行监测,探究模型试验中围岩松动圈的识别方法和技术;最后,基于3DEC数值计算软件,设计4个巷道模型,研究数值计算中松动圈的识别方法,并分析各个巷道模型的塑性区、松动圈的演化和位移大小,验证模型试验中各监测技术的效果。获得如下结论:（1）提出依据监测原理和监测对象对模型试验监测技术进行分类的2种方法;目前模型试验监测技术的需求,包括减小对模型的扰动、提供全场且高精度的监测数据、提供多维度监测信息以及为实际工程孕育安全可靠的新型监测技术与装备等4个方面;监测技术未来的2个主要研究方向,一是全场、无扰动、高精度监测理论与技术,二是波信号监测理论与装备,包括监测设备小型化和智能化、监测信息与模型变形破坏机理的判据、多源信息融合理论与方法等。（2）在模型试验过程中,数字照相可识别围岩裂纹产生部位、发育方向及松动圈分布范围,并且可通过监测模型表面位移来反映模型内部裂纹分布情况,具有无扰动、可连续监测的特点,属于表面测试,难以准确反映围岩内部情况;并行电法能够反映出围岩破坏过程中的松动圈、塑性圈与原岩应力区的范围与界限,同时能够直观地呈现出松动圈的发育过程及分布范围,但前提是能准确地获得材料发生不同程度破坏时的电阻率;预埋应变砖和超声波法虽能监测到围岩松动圈的形成,但由于测点有限,难以准确地监测到松动圈的发育过程及最终范围与大小。（3）以最大主应力差法确定松动圈,并应用于数值模拟中得到应用,获得围岩位移、塑性区和松动圈的发生、发展和范围及大小等的演化规律,并与模型试验结果对比,验证数字照相和电法监测的有效性,以及应变砖和超声波监测的局限性。（4）在目前条件下,模型试验中需要结合数字照相和并行电法,并采用相同工况的数值模拟方法,综合确定围岩松动圈的范围和大小。该论文有图65幅,表8个,参考文献106篇。