天然岩体内部普遍蕴含丰富节理、裂隙以及断层等诸多缺陷,这些缺陷使得岩体表现出明显的非均匀性、不连续性和各向异性等特点,对工程建设中的开挖和支护带来不可估量的潜在挑战和威胁。本文选取粗粒砂岩和细粒砂岩两种工程常见材料为研究对象,分别预制不同构造类型的贯穿裂隙,对其在单轴、双轴、常规三轴及真三轴等复杂应力条件下的力学特性和破坏机理展开了深入研究。具体研究工作主要有以下几个方面:（1）研究了粗/细砂岩单、双轴压缩特性。30°、60°、90°等长单裂隙及完整岩样单轴压缩条件下,裂隙粗/细砂岩的峰值强度值σp、峰值轴向应变εp及弹性模量E均表现出一致大小关系,即90°裂隙岩样>60°裂隙岩样>30°裂隙岩样。裂隙及完整粗/细砂岩双轴应力条件下峰值强度值高于单轴应力条件下强度值。在单轴及双轴压缩条件下,裂隙及完整细砂岩的峰值强度值σp及弹性模量E均高于相同条件下粗砂岩。（2）研究了常规三轴条件下裂隙粗/细砂岩力学特性及损伤演化规律。裂隙及完整粗/细砂岩的峰值强度值σp、损伤应力値σcd、弹性模量E、峰值轴向应变ε1均随围压应力增大（10MPa→20MPa→30MPa）而明显增大,而峰值环向应变εh随围压値增大而普遍减小,围压对岩样的极限承载能力的强化作用显著,对侧向扩容变形有着明显的约束效应。粗/细砂岩试样的峰值强度值σp随裂隙角度增大（30°→60°→90°）呈先减小后增大规律,其中60°裂隙对岩样承载能力的劣化程度最高,峰值强度值最低。此外,粗/细砂岩试样的有效粘聚力c’均随着裂隙角度增大而增大,而有效内摩擦角φ’随裂隙角度增大均呈先减小后增大,其中60°裂隙岩样的φ’値最小。细砂岩试样的有效粘聚力値c’均均大于相同裂隙角度的粗砂岩试样,而粗砂岩试样的有内摩擦角φ’却均大于相同条件下细砂岩试样。裂隙粗/细砂岩尖端主裂纹的起裂角度受围压条件影响较小,主要由预制裂隙的倾角起决定性作用。（3）研究了真三轴条件下裂隙粗/细砂岩力学特性及破裂损伤规律。当裂隙面平行于最大主应力σ1加载时,裂隙粗/细砂岩峰值强度值最高,而裂隙面平行于中间主应力σ2加载时,其峰值强度值最小。裂隙粗砂岩试样峰值强度在真三轴中间主应力比値α ∈[2,10]范围内表现为强化促进作用。而裂隙细砂岩在较高中间主应力(（α>6）条件下,随中间主应力比値α增大而强度值减小。裂隙粗/细砂岩峰值轴向应变ε1、峰值最小主应力应变ε3均随中间主应力値增大（α=2→4→6→10）而普遍呈减小趋势,而弹性模量E却呈正相关同步增大趋势。岩桥倾角对粗/细砂岩的强度与变形特征有着明显的影响作用,其中岩桥倾角β=135°的裂隙岩样峰值强度值相对45°和90°试样最高。真三轴压缩条件下岩样的宏观裂纹均主要分布在中间主应力加载面,而最大主应力和最小主应力加载面相对较为完整。当裂隙面平行最小主应力和最大主应力加载时,预制裂隙对岩样的破裂失稳不起主导作用,裂隙尖端有少量裂纹起裂、扩展,部分岩桥有贯通。当裂隙面平行中间主应力加载时,预制裂隙的构造特征对岩样的破裂起决定性作用,破裂带一般为从预制裂隙尖端起裂、扩展的反翼型裂纹,并连接、贯通岩样上下端形成失稳破裂面。（4）研究了粗/细砂岩变形破裂机理。当围压相对较小或为零时（如单轴或双轴应力条件）,裂隙粗/细砂岩试样破裂面上剪切强度主要由有效粘聚力c’贡献,而有效内摩擦角φ’对其的影响很小;当围压较大时（如常规三轴或真三轴应力条件）,粗砂岩试样在滑动破坏之前首先需要克服粗晶粒的相互作用甚至断裂,故而有效内摩擦角φ’对粗砂岩的强度起着决定性作用。而对于细砂岩,由于晶粒较小且圆度较好,晶粒之间的机械作用相对较弱（即使有围压的限制）,故而有效内摩擦角对细砂岩强度的贡献有限。此外,对于小粒径砂岩,其晶粒圆度性较好,且强度较高,在围压作用下,初始闭合后颗粒间的滑动在达到最大剪切强度前伴随着颗粒凹凸体是爬越和剪胀,故而以张拉微裂纹为主;对于大粒径砂岩,形状较为不规且粗糙,晶粒强度相对较弱,在围压作用下,颗粒凹凸体爬越趋势被抑制,微凸体被剪断,因而导致颗粒晶体破裂,故而破坏过程以剪切微裂纹为主。（5）基于广义粒子动力学数值方法,揭示了粗/细砂岩裂纹起裂、扩展和连接过程机理。粗/细砂岩裂隙尖端受张拉应力集中而最先起裂、扩展,在拉-剪混合作用下,微裂纹沿最大主应力方向快速连接、贯通,形成主破裂带,而远场破裂带主要受张拉作用形成于峰后阶段。应力放大效应是驱动裂隙尖端岩桥连接、贯通的主要力学机制:对于共线型裂隙（Ⅰ类）,其岩桥区主要受剪应力场重叠而形成剪应力放大效应,裂隙连接模式为剪切连接（S模式）,连接裂纹为次生共面裂纹;对于阶梯型裂隙（Ⅱ类）,其岩桥区主要受张拉应力场重叠而形成拉应力放大效应,裂隙连接模式为拉伸连接（T模式）,连接裂纹为翼型裂纹;对于重合型裂隙（Ⅲ类）,其岩桥区主要受压应力场重叠而形成压应力放大效应,裂隙连接模式为压缩连接（C模式）,连接裂纹为次生斜面裂纹。