对于地下工程岩体,节理在剪切过程中会因剪胀效应而受到周围岩体的约束作用,使节理面的法向应力增加,这反过来将抑制节理的剪胀效应,因此节理的剪切过程应视为在常法向刚度条件下进行。若节理被软弱岩土材料所充填,则充填节理往往成为岩体最容易发生剪切滑移的位置,这将显著弱化节理岩体的抗剪强度。因此研究充填节理在常法向刚度条件下的剪切破坏特征对地下工程岩体稳定性的评价及控制有重要的理论意义。本文首先考虑了影响充填节理直剪试验的几个关键因素,在此基础之上用数值模拟方法实现了充填节理在常法向刚度条件下的直剪试验。通过设置数值对比试验,分析了常法向刚度和常法向应力条件下节理剪切力学行为的异同,并对比了充填节理和非充填节理在常法向刚度条件下的剪切破坏特征,结果表明充填节理的剪切破坏模式是由岩石、充填物和两者接触面的力学属性共同控制的,充填物的存在不仅降低了节理的剪切强度,同时还改变了节理的剪切破坏模式。通过数值模拟试验还研究了节理起伏度和充填度对充填节理剪切强度的影响,结果表明节理起伏度的增加能够提高充填节理的抗剪强度,而充填度的增加则会显著降低充填节理的抗剪强度,但当充填度大于1.0后充填节理抗剪强度主要由充填物的力学属性控制,此时其抗剪强度随充填度的变化很小。本文运用FLAC3D中桩单元的锚杆支护功能,模拟研究了锚杆对充填节理剪切强度的强化作用,并分析了节理充填度和锚杆安装角度对加锚充填节理剪切强度的影响,结果表明锚杆在剪切过程中为充填节理提供了额外粘聚力和额外法向力,使加锚充填节理的抗剪强度高于充填节理的抗剪强度,且当锚杆安装角度与试块滑移角度相差较小时,锚杆的抗剪性能能够得到充分发挥。在上述研究基础之上,本文采用数值模拟方法分析了含充填节理巷道围岩的变形破坏特征,并确定了节理充填度及其分布层位对巷道围岩稳定性的影响,根据所得到的规律提出了相应的巷道围岩控制技术。现场矿压观测结果表明,该控制技术能够保证巷道围岩的稳定性。