随着矿产资源的长期开采和利用,地球浅部资源已经接近枯竭,因此深部资源的开采势在必行。深部岩体处于“三高一扰动”的复杂力学环境中,导致深部资源难以安全高效的开采。其中孔隙压力对岩石的损伤作用一直被地下工程研究者所关注,但是对于初始均匀孔隙压力对岩石的损伤作用的研究还很少。因此,本文利用物理实验、理论分析等方法,详细研究了孔隙压力对岩石的结构改造和强度弱化作用。选取标准粗砂岩试样并进行了力学性质测试,然后利用假三轴流固耦合实验系统进行孔隙压力作用实验,实验结束后对试样的力学性质进行再次测试,在进行单轴压缩实验同时监测其声发射信号,得到了孔隙压力作用前后岩石试样的应力-应变曲线以及声发射参数曲线,实验结果表明:孔隙压力作用弱化了岩石的强度,其平均单轴抗压强度降低了25.5%,平均弹性模量降低了20.2%。孔隙压力作用后试样破裂瞬间声发射计数和能量也分别降低了13.8%和25.5%。对孔隙压力作用前后的粗砂岩试样进行扫描电镜实验和高分辨三维X射线显微成像实验,利用可视化软件对实验结果进行处理,分析后发现孔隙压力对岩石产生了结构改造作用:孔隙压力作用前试样表面的矿物颗粒相互胶结紧密,完整性较好,孔隙和裂隙发育不明显,大多数孔隙的孔径都很小,孔隙度较低,孔隙间的连通性较差;孔隙压力作用后试样表面颗粒间的胶结作用被破坏,出现了走势交叉的微裂缝,试样内部出现了较多的孔隙和裂隙,发育较为明显,有多个孔隙分布集中区被裂隙连通,孔隙间的连通性较好,孔隙度增加了0.49%;通过绘制等效直径分布柱状图发现岩石经过孔隙压力作用后,内部大量的微孔隙发生了扩张,但孔隙发育程度主要由大孔隙控制。采用控制变量法,通过控制孔隙压力、孔隙压力作用时间、围压等主要因素,研究不同条件下孔隙压力对岩石的强度弱化作用。实验结果表明:随着孔隙压力和作用时间的增加,单轴压缩过程中岩石的破坏模式由脆性破坏逐渐向塑性破坏过渡,岩石的单轴抗压强度和弹性模量呈降低趋势,且岩石破裂瞬间声发射计数和能量也逐渐降低,说明孔隙压力和作用时间的增加能够增强孔隙压力对岩石的强度弱化作用,而围压的影响则正好相反。在前人研究基础上,根据孔隙压力作用对岩石损伤过程中的流固耦合作用,建立了单相流体基于弹性损伤理论的流固耦合的力学模型。根据前几章的实验结果,得到了孔隙压力作用的岩石损伤模型。本论文有图36幅,表9个,参考文献81篇。