近年来,随着我国建筑工程、水利水电工程、地下工程等基础设施建设的飞速发展,产生了大量的边坡、隧道等工程项目,引发了滑坡、塌方等工程事故,造成了巨大的经济损失和恶劣的社会影响。这些事故的发生是由于对工程项目所在区域的岩体及其在外力作用下的力学响应缺乏深入的研究。岩体作为一种非均质复杂结构体,内部存在层理、节理、孔洞、断层等非连续结构面,其稳定性关系到整个工程的安全,一旦破坏失稳,将造成不可估量的损失。因此,亟需研究缺陷岩石的力学特性、裂隙演化规律及破坏特征。本文通过预制含十字交叉裂隙的类岩石试样,采用RMT-150B岩石力学试验机对不同裂隙长度和不同裂隙倾角的类岩石试样进行单轴压缩和循环加卸载试验,研究其裂纹演化规律、疲劳特征和疲劳损伤机理,取得了一些探索性的研究成果:(1)采用RMT-150B岩石力学试验机,对不同裂隙长度和不同裂隙倾角的含十字交叉裂隙类岩石试样进行了单轴压缩和循环加卸载试验。研究结果表明:循环加卸载作用下的含十字交叉裂隙类岩石的抗压强度小于完整试样;循环加卸载作用下的抗压强度与裂隙倾角和裂隙长度相关,当裂隙倾角相同、主裂隙长度不变时,峰值强度随次裂隙长度的增加而减小,即峰值强度随次裂隙长度的增加而使其劣化作用更加明显。(2)通过采用高速摄像机记录了含十字交叉裂隙类岩石试样裂隙演化规律及裂隙破坏特征。试验结果表明:含十字交叉裂隙类岩石试样的裂纹破坏类型与裂隙长度和裂隙倾角相关。当裂隙倾角为0°和60°时,试样表现为拉伸裂纹;当裂隙倾角为30°和45°时,试样表现为拉剪混合型裂纹;当主裂隙长度较长时,裂纹起裂位置位于主裂隙尖端;当次裂隙长度较长时,裂纹起裂位置位于次裂隙尖端;当主裂隙与次裂隙长度相同时,裂纹起裂位置位于与轴向应力夹角较大的一条裂隙尖端。(3)通过对含十字交叉预制裂隙类岩石试样进行循环加卸载试验,并对其疲劳损伤和疲劳寿命的特征进行分析。分析结果表明:循环加卸载作用下的含十字交叉预制裂隙岩石试样损伤是一个逐渐积累的过程,当含十字交叉预制裂隙类岩石试样损伤程度超过其阈值时试样产生破裂;循环加卸载作用下含十字交叉预制裂隙类岩石试样的应力-应变曲线与单轴压缩下的应力-应变曲线存在着交叉点,当循环加卸载作用下的轴向位移超过该交叉点后,其损伤程度达到阈值,且交叉点的峰值应力为阈值小;在单轴压缩峰值应力水平的30%~90%范围内进行循环加卸载时,其平均疲劳寿命为175个循环周期,且含十字交叉预制裂隙类岩石试样的轴向变形呈现增大—稳定—增大的变化趋势。(4)通过对含十字交叉预制裂隙类岩石试样循环加卸载作用下的应力-应变曲线关系的分析,得到了其不同加载阶段滞回环的形态变化。当循环加卸载与单轴压缩时的轴向应变值基本一致时,滞回环的形态呈现出了疏—密—疏的规律;循环加卸载形成的滞回环在第一个循环周期时其滞回环面积较大,在第二个周期及第三个周期时依次减小,随后滞回环面积开始趋于稳定,最后逐渐增大直至发生破裂;在循环加卸载过程中含十字交叉预制裂隙类岩石试样伴随着能量的耗散,导致滞回环加载的曲线路径与卸载的曲线路径产生不重合的现象。