岩石既是一种广泛分布于地下工程的天然集合体,也是广泛应用于工程建设的重要材料。受外力作用下,致使岩石内分布的缺陷形成裂纹的萌生和发育,对岩石的力学性质造成不同程度影响,从而在工程应用中,对工程施工质量和工程的安全行造成重大影响,研究含孔洞岩石材料强度和变形损伤等力学特性对保障众多工程的安全稳定具有重要的意义。本文采用岩石相似材料模型试验,首先进行含孔洞石膏试件的室内单轴压缩试验,分析含孔洞岩石变形破裂特征,通过初始损伤系数k量化评价初始缺陷的损伤程度,再利用PFC2D对含孔洞试件模拟对岩石细观损伤演化进一步分析,进一步得到孔洞对岩石宏观力学参数的影响规律及细观和宏观破裂演化规律。通过室内试验对比验证含孔洞岩石建模的可行性,本文研究成果如下:(1)本文以石膏试件为研究对象,通过设计合理配合比制备出了不同孔径单孔、双列多孔及三孔不同布置方式下的含孔洞类岩石试件。通过室内单轴压缩试验,得到了类岩石试件在不同孔径单孔、双列多孔及三孔不同布置方式下的力学参数及变形破裂规律,结果发现三组实验对类岩石试件的强度、弹性模量及应变能力学参数均造成不同程度影响,单孔孔径的增大及双列多孔数量的增加使力学参数不同程度减小,而三孔三角布置石膏试件对力学参数减小程度要大于单孔和双列多孔石膏试件,孔洞布置的几何形态对试件的力学参数影响最大。(2)考虑初始宏观缺陷对岩石力学参数的影响,本文建立声发射本构模型,通过定义初始损伤变量k对初始缺陷进行量化评价,通过综合对比分析,表象上缺陷并不能确定损伤程度的大小,通过对声发射数据拟合得出孔洞的布置几何形态对力学参数影响比不同尺寸单孔及不同数量孔洞更大。(3)利用PFC模拟标定后细观参数进行单轴压缩模拟试验,得到并分析了单孔、双列多孔及三孔不同布置方式下的模型试件在应力—应变曲线、强度及变形规律、结果进行对比分析表现的一致性,验证了PFC2D用于含孔洞岩石建模的可行性,在此基础上研究含孔洞试件微裂纹发育过程、细观位移场、细观接触力链及细观能量演化过程,从细观上进一步研究含孔洞类岩石力学特性、宏细观变形损伤及能量演化规律。