地下工程岩体处于复杂的地质力学环境中,其力学性质受地下水、地应力及外界载荷等因素影响较大。针对以往试验因素单一的不足,本文进行了考虑含水率、应变率和围压三因素耦合作用下砂岩静态、动态力学性能的试验研究。试验以常见的红砂岩为研究对象,通过真空抽气法快速制备含水砂岩岩样,在RMT301岩石与混凝土力学试验系统上进行了含水砂岩中低应变率下的单轴和三轴压缩试验,利用带有主动围压装置的SHPB试验设备进行了含水砂岩在高应变率下的压缩试验,研究了围压、应变率和含水率对岩石静态、动态力学性能的影响规律,并探讨了三因素之间的相互影响关系,然后在现有理论的基础上提出一种考虑围压、应变率和含水率的砂岩动态损伤本构模型。该研究成果可为其他类型的脆性材料力学性能的研究提供参考。(1)通过对含水砂岩在中低应变率下的单轴和三轴压缩试验结果进行分析可知,围压、应变率和含水率对砂岩静态力学性质的影响均表现为:围压硬化效应、应变率强化效应和含水弱化效应。单轴压缩时砂岩的强度、峰值应变及弹性模量与含水率、应变率有较好的拟合关系,三轴压缩时围压与砂岩力学参数亦有较好拟合关系。三因素之间存在一定的相互影响关系,整体来说,围压的增大,减小了含水弱化效应和应变率强化效应;含水率的增大,加强了围压硬化效应,削弱了应变率强化效应;应变速率的增大,削弱了围压硬化效应,加强了含水弱化效应。(2)通过对高应变率下含水砂岩SHPB试验结果进行分析,岩石等脆性材料的抗压强度和韧性随围压增大而提高,并具有向延性转化的特点,显示出较强的围压效应;在同等级围压下,砂岩的峰值应变与峰值强度的变化表现出较强的应变率相关性,且动态强度随应变率的增加而近似线性增长,动态强度增长因子与应变率的对数呈近似线性关系;砂岩动态强度与含水率之间存在较好的线性相关性。(3)通过对砂岩动态试验结果和现有本构理论的研究,提出一种考虑围压、应变率和含水率的砂岩动态损伤本构模型,该模型与试验曲线拟合较好。