充填型节理作为软弱结构面,大量存在于地质构造中,研究表明很多崩滑事故的发生是由于忽略了不同倾角的充填型软弱节理（即弱充填节理）附近岩性的剧烈变化而引起的。本文采用理论分析和室内试验相结合的方法,研究不同倾角弱充填节理砂岩的静动态力学特性、能量耗散特征,获得能够真实反映不同倾角弱充填节理砂岩的静动态力学参数,分析其断裂演化机理及应力波传播衰减规律,构建弱充填节理岩体的黏弹塑性动态本构模型,可为节理岩体工程的稳定性维护及灾害评估提供分析计算依据和理论基础。主要研究内容和结论性成果如下:（1）系统分析单轴状态下不同倾角弱充填节理砂岩的破坏模式、动态应力应变关系、动态强度、动态峰值应变、能量耗散特性、破坏模式、典型的破坏过程、裂纹汇聚类型、断裂微观机理,推导了节理产状力学效应。结果表明,随着节理倾角的增加,砂岩试件的动态抗压强度和峰值应变整体呈U型变化趋势,在45°节理取得最小值。45°节理砂岩的能量反射系数最大,吸收能密度最小。节理倾角控制试件的最终破坏模式以及节理、岩石基体的破坏顺序,不同倾角的弱充填节理试件的最终破坏模式可分为劈裂拉伸破坏、拉-剪复合型破坏、剪切破坏;随着节理倾角的增加,破坏顺序逐渐由弱充填节理先破坏演变为岩石基体先破坏。45°节理试件的“应力双峰”现象比60°节理试件的更明显。采用高速摄像技术捕捉并系统总结了节理试件动态破裂过程中的四种裂纹汇聚模式,并与静态荷载下节理试件的裂纹汇聚类型进行了比较分析。微观断口形貌较好地揭示了节理砂岩试件的宏观断裂行为。（2）研究动静组合加载状态下,弱充填节理倾角和应变率对砂岩动态力学特性和能量演化特征的影响。结果表明,动静组合加载状态下节理试件的“应变回弹”现象明显,应力增长率呈阶段性变化特征。在三种不同的应变率下,动态峰值应变与节理倾角成反比。动态抗压强度、弹性变形模量和塑性变形模量随节理倾角的增加呈相似的变化趋势。当节理倾角从0°增加到45°时,塑性变形模量对节理倾角的敏感度明显低于弹性变形模量。应变率对弹性变形模量和塑性变形模量的影响很小,而动态抗压强度和动态峰值应变的应变率效应显著。引入吸收能释放率来描述节理试件的能量释放和转化特征。能量反射系数的变化趋势与能量透射系数、吸收能释放率的变化趋势完全相反。吸收能密度随节理倾角的增加而线性减小,随应变率的增加而增大。（3）开展三维动静组合加载试验,研究围压和弱充填节理倾角对砂岩试件动态力学特性和能量演化特征的影响。试验结果表明:围压越大,节理倾角较大的试件,其应力应变曲线的塑性段斜率越大,脆性破坏特征越明显。不同围压下,7种不同倾角弱充填节理砂岩试件的应力应变曲线均存在不同程度的“应变回弹”现象。围压越大“应变回弹”现象越严重,且节理倾角较大试件的“应变回弹”现象明显。7种不同倾角节理砂岩试件的抗压强度均随着围压的增大而增大;不同围压下,随着节理倾角的增加,弱充填节理砂岩试件的动态抗压强度整体呈V型变化趋势。三维应力状态下的节理砂岩力学效应能够较好地说明节理试件动态抗压强度的试验变化趋势。围压对节理倾角较大的砂岩试件沿胶结面分离的抑制作用和限制变形作用更加显著,可大幅提高其动态抗压强度,减小其动态峰值应变。轴压的存在使得节理倾角较大的试件更易沿胶结面发生破坏,脆性破坏特征更加显著;同时,轴压有助于倾角较小的弱充填节理发挥压缩变形性能,使得该节理试件的塑性破坏特征明显。节理倾角较大的砂岩试件在围压作用下更不利于破岩,荷载作用后的试件仍然能存储较多的弹性能,在实际工程中可能会触发二次岩爆。能量反射系数随着围压的增大而减小,能量透射系数和吸收能密度随着围压的增大而增大。（4）在静动态巴西圆盘试验中,弱充填节理倾角对砂岩试件的破坏模式有显著影响。在动态荷载作用下,随着节理倾角的增加,节理试件主要破坏模式的演变过程为:砂岩基体和节理沿胶结面分离、沿胶结面的猛烈滑移破坏和砂岩基体的拉-剪复合破坏、主断裂路径呈Z字型的拉-剪复合破坏、典型的巴西圆盘劈裂破坏,在静态试验中观察到类似的破坏模式。仅60°、75°和90°节理试件满足巴西圆盘有效性试验原理。节理试件的脆性破坏特征从明显到不明显可依次划分为:静态荷载下的节理试件、静态荷载下的完整试件、动态荷载下的完整试件和动态荷载下的节理试件。不同倾角的弱充填节理能显著降低砂岩的承载力,尤其是对于节理倾角较小的试件。峰值荷载、峰值位移与节理倾角、加载率成正比。劈裂荷载作用下节理倾角力学效应可以较好地解释节理试件峰值荷载的试验变化趋势。在动态巴西圆盘试验中,不同倾角的弱充填节理试件的峰值位移对加载率并不敏感,但对节理倾角存在明显的依赖性。动态巴西圆盘试验中节理试件的峰值位移远小于静态试验中的峰值位移,在实际工程中应进行岩体安全监测,以免突发事故发生。（5）在动态巴西圆盘试验中,能量反射系数随节理倾角和加载率的增大而减小,与能量透射系数的变化趋势相反。0°、15°和30°节理试件的能量透射系数对加载率和节理倾角不敏感,而45°、60°、75°和90°节理试件的能量透射系数随加载率和节理倾角的增大而增大。90°节理试件的能量反射系数、能量透射系数与完整试件的接近。透射能随节理倾角的增加,表现出“慢-快-慢-快”变化特征,相比于加载率,透射能对节理倾角的变化更敏感。而吸收能随着节理倾角的增加,表现出“快-慢”两阶段变化特征,相比于节理倾角,吸收能对加载率的变化更敏感。断口形貌分析有助于阐释试件宏观破坏特征,节理倾角、加载率、岩石各向异性的相互作用是导致节理试件在动态劈裂荷载作用下,产生不同的宏观破坏模式和微观断口形貌的主要原因。（6）基于动态冲击试验结果,构建能够综合考虑节理倾角、应变率效应和围压效应的弱充填节理砂岩动态本构模型。结果表明:不同围压下的动态本构模型曲线能够较好的反映试验曲线,理论峰值应力与试验结果变化趋势基本一致,建立的模型能够描述不同倾角弱充填节理砂岩在不同应力状态下的动态力学特性。分析了纵波以任意角度入射弱充填节理岩体时,应力波散射场的传播规律和纵波所衍生的横波影响,推导了应力波经n次透反射后的应力比和能量比。（7）以深部岩石巷道爆破掘进为背景,将实际工程中岩体含有不同倾角的断裂带和裂隙带简化为室内试验尺度上的弱充填节理试件,进行静动态力学试验,获得节理岩体的静动态力学参数,分析其破坏模式,对爆破参数进行优化,采用台阶法和微差爆破法施工,炮眼利用率超过95%,平均单进提高20%以上,对围岩扰动较小,巷道成形良好。图[81]表[10]参[249]。