裂隙岩石作为地下洞室围岩中一种常见的结构形式,内部含有较多的微型裂隙和孔洞,表现出断裂非连续性。岩体是由岩石和不连续结构面组成,许多研究表明岩石中的不连续裂隙面,影响着整个岩石体系的稳定性,在实际工程中对围岩的破坏起主导作用,因此对于岩石裂隙破裂机制的研究变得十分必要。本文将从室内试验和DDARF数值模拟两部分出发,辅助以理论研究,对内置三维裂隙的类岩石试件在单轴压缩条件下的破裂现象进行分析,得到不同节理类型类岩石试件的起裂顺序、扩展现象和破坏方式,以及在试件破坏过程中的力学性质。因此,本文的研究内容主要包括:(1)以相似理论为指导思想,根据研究对象的特征参数制作可以用来代替岩石结构的类岩石试件。试件采用水泥砂浆制作而成,贯穿节理是通过在模具中预先插入宽度15mm的聚氯乙烯塑料薄片来实现,按照节理数量、角度、位置和节理的类型的不同,共有16种节理布置方案。(2)对含一条节理且与水平方向呈30°、45°和60°的类岩石试件进行单轴加载室内试验,发现试件的破坏翼裂纹与原生节理的尖端处相连,且平行于轴向力方向贯通试件的上下两端面,破裂方式表现为劈裂破坏。通过对比发现,当节理倾角为30°时表现为张拉破坏,且此时试件的劈裂破坏现象比较明显。对这三个角度试件进行DDARF数值模拟,得到在轴向力作用下的裂纹扩展规律,发现当节理倾角为30°时,试件的劈裂破坏现象最为严重,与室内试验结果相符合。(3)对含1条、3条和5条平行节理的试件进行单轴压缩试验,发现相邻节理之间发生岩桥的搭接。随着节理数量的增多,试件的劈裂破坏越发严重,故当试件节理数量为5条时,劈裂破坏现象最为明显。对含2~5条节理的试件进行DDARF数值模拟,得到了平行节理试件的裂隙扩展方式及扩展顺序,且当节理数量为5条时,试件的劈裂破坏更为彻底,与室内试验结果相同。(4)对于完整试件和含五种不同节理位置的单节理试件进行单轴压缩试验,观察试件的破裂现象和力学性质可以发现,类岩石试件的破坏表现为脆性破坏。当节理位于中间位置时劈裂破坏现象最明显,破坏时的峰值强度最大,劈裂破坏的影响力最强。对比完整试件与节理试件破坏时特征,可以发现完整试件的劈裂现象较节理试件更为明显,完整试件的峰值强度更大,故裂隙对岩石的强度具有消减作用。通过观察不同节理位置试件的DDARF数值模拟结果发现,它们都是以翼裂纹扩展为主次生裂纹扩展为辅的模式进行扩展,且翼裂纹的扩展形态与室内试验相同。(5)对交叉型节理试件进行单轴加载室内试验,无论如何变化?角,都是在?(28)45~?的节理上产生与轴压方向平行的劈裂翼裂纹,两条交叉节理之间也会发生岩桥的搭接。当?(28)45~?、?(28)45~?时,类岩石试件的劈裂破坏最为严重,且试件的峰值强度最大,劈裂破坏的影响最大。与单“X”型节理试件相比,双“X”型节理试件的劈裂破坏现象更为严重,破坏时的峰值强度减小,比较容易发生劈裂破坏,更加验证了裂隙对岩石强度具有消减作用这一结论。交叉节理试件的DDARF数值模拟给出了裂隙的扩展规律,即总是沿着45°节理角进行扩展,相邻节理之间发生岩桥的搭接现象,与室内试验结果具有较高的吻合性。