岩石强度的获取以及对岩体结构的认识是工程地质与岩土工程领域设计、评价和施工必不可少的一项基础性工作。然而,由于钻取技术的限制以及岩体结构的影响,薄层互层岩体、破碎岩体等特殊岩体面临取样难、制样难、原位测试难等问题,室内试验不仅脱离原状,更不能获得厚度小于制样标准地层的工程地质参数,尤其是难于获得岩体的毫米到厘米级的结构面参数。因此,探索快速有效的岩体结构和强度测试方法,具有重要的理论和应用意义。针对上述问题,本文采用自主设计的微钻试验机,针对均匀水泥砂浆试样以及分层组合试样、夹薄层试样、软硬互层试样和含贯通裂隙试样开展微钻试验,探求了均匀试样和含结构式样的微钻相应特征,主要结论如下。（1）不同强度的均匀试样,钻压和扭矩与试样强度呈正相关,钻速与转速则和强度呈负相关;在随钻参数之间,钻压和扭矩之间存在强关联性,两参数曲线的变化趋势高度一致,可通过其中一个参数预测另外一个参数的趋势。（2）通过多分类支持向量机,建立了基于随钻参数以及其离散程度的试样类型分类模型,对试样类型识别的准确度高于60%,识别效果良好;建立了随钻参数与试样强度之间的回归预模型,为获取试样强度提供了新的思路。（3）通过组合分层试样和夹薄层试样,研究了微钻试验机的精度,结果表明,微钻试验机对厚度薄至2mm的夹层有准确响应,并能通过随钻参数曲线判断出薄层的厚度;对强度差仅有3MPa的组合试样能精确的识别出试样分层界面的位置。（4）对于含倾斜软弱夹层试样,可通过钻压和扭矩随钻深变化的曲线,计算出软弱夹层的倾角以及厚度,在倾角改变的情况下,随钻参数曲线在整体趋势上保持一致性。（5）对于含贯通裂隙的试样,随着倾角的改变,随钻参数曲线在整体趋势上表现不同,低倾角裂隙呈现“沟谷”状,中倾角裂隙呈现“山尖”状,而高倾角裂隙则呈现“平顶”状;并可通过随钻参数曲线计算出裂隙的倾角。本文共有图62幅,表17张,参考文献149篇。