随着人类活动不断向大自然延伸,频繁地工程建设如采矿活动正在大规模改变岩体赋存环境,导致岩体力学行为日益复杂。岩溶化裂隙岩体是喀斯特地区地质环境长期作用的产物,其力学响应特征受裂隙面和溶蚀作用的影响。目前对岩溶化裂隙岩体力学响应特征的研究报道不多。本文以岩溶化裂隙岩体为研究对象,采用现场实测、概率统计、室内试验和数值模拟相结合的方法,构建岩溶化裂隙岩体模型,并基于此开展岩溶化裂隙岩体的力学响应分析,探讨溶蚀和裂隙面对岩体力学响应的影响机制,同时以贵州张家湾崩塌为例,分析其在采动过程中变形破坏演化的力学响应特征。主要研究内容与结论如下:(1)裂隙面的空间形状都近似为矩形,层理间节理发育近似垂直层理分布,节理间虽不严格平行,但大多很少交叉,岩体被裂隙切割为大小不一的块体;研究区两组节理倾向均服从正态分布,迹长均服从负指数分布;J1倾角服从均匀分布,间距服从对数正态分布;J2倾角服从Weibull分布,间距服从负指数分布;层理间距服从Weibull分布;研究裂隙岩体的REV尺寸确定为1m×1m×2m。岩体单轴压缩数值模拟试验和裂隙面直接剪切数值模拟试验所获取的宏观力学参数与实验室所获取的宏观力学参数吻合,且满足岩体的压拉强度比,说明标定所得的微观强度参数合理;基于随机孔隙溶蚀模型和裂隙溶蚀模型构建的岩溶化裂隙能够合理的描述岩体的溶蚀作用。(2)裂隙面存在弱化了岩体的单轴压缩强度及弹性模量,增大了岩体单轴压缩变形程度,促使岩体力学性质表现出各向异性特征;孔隙型溶蚀对裂隙岩体的影响较裂隙面溶蚀显著;裂隙面溶蚀虽然破坏了裂隙面的粘结强度,但是裂隙面的有效接触面积并没有减小,且还保留有完整的摩擦特性,所以整体上裂隙溶蚀对裂隙岩体的宏观力学性质影响并不明显。(3)在三轴压缩条件下,围压的作用强化了岩溶化裂隙岩体的强度参数,弱化了岩溶化裂隙岩体力学的各向异性特征,说明岩溶化裂隙岩体具有明显的围压效应;孔隙溶蚀较裂隙溶蚀在三轴压缩条件下对模型的影响更大;裂隙、围压和溶蚀作用共同控制了三轴压缩条件下岩溶化裂隙岩体裂隙的形成,围压的增加,使岩体拉破坏向裂隙面的剪破坏转变,表现为此消彼长的现象;裂隙溶蚀作用下,裂隙的发育除了同样具有围压效应之后,没有什么太大的波动,对于孔隙溶蚀来说,裂隙总量随着溶蚀的增加而减少,所以在孔隙溶蚀对岩溶化裂隙岩体的影响最大。(4)裂隙存在使岩体对卸围压过程有着较高的敏感性,在卸围压过程中,裂隙面总是先破坏,接着在裂隙面的剪切滑移变形过程中,逐渐引起岩体起源于裂隙面的破坏发生,裂隙面的存在对岩体的卸围压破坏有着一定控制作用;岩溶化裂隙岩体在卸除围压后,看起来相对完整的外部结构下却发育有大量的损伤裂隙,这是卸围压岩体敏感性增加的主要原因,很容易在外界干扰下发生整体破坏;裂隙溶蚀虽然对模型整体强度并没有造成很大影响,但在完全卸荷状态下,裂隙面溶蚀往往会增加岩体掉块和崩塌发生的风险,岩溶化裂隙岩体的破坏型式会在不同环境工况下发生相互转化,这是由于岩体内部各因子对环境的敏感度不同造成的。(5)煤层采动后,采空区发生卸荷作用,使变形向坡顶传递,导致在坡顶位置应力集中,且表现为拉剪应力,而裂隙岩体的抗拉强度几乎为0,所以是坡体顶部变形剧烈;随着每一次采动,崩塌体力链破坏逐渐加剧,破坏位置主要集中在崩塌体中下部区域,这些位置与崩塌体软硬互层的岩体结构对应,是易破坏区;在煤层采动后,为崩塌体的进一步发育提供了加速的条件,裂隙扩张等为溶蚀的发生提供了便利,其中溶蚀既有孔隙溶蚀也存在裂隙面溶蚀,在很长一段时间内,坡体的变形与溶蚀同时进行,相互影响,最终导致了崩塌发生;崩塌发生后运动时间总计约为32s,其中主滑时间约为26s,崩塌体运动过程中能量巨大,造成了巨大的生命财产损失,当大多数颗粒相对静止时,仅有部分动能较大的颗粒还在继续运动和堆积,崩塌体运动最远距离超过600m,与崩塌体实际运动距离吻合。