人类工程活动如边坡、地下洞室的开挖、水库水位的反复升降,均会打破岩体原始应力场和渗流场的平衡,造成岩体所处应力环境及水环境的改变,从而影响岩体的力学特性,因此深入研究岩体在开挖卸荷及孔隙水压力作用下力学特性的变化规律具有十分重要的意义。基于此,本文以三峡库区砂岩做为研究对象,通过室内试验对其加卸荷力学特性以及孔隙水压力作用下的加卸荷力学特性进行了研究,主要研究内容及结论如下:1)进行了砂岩常规三轴加载试验,拟合了峰值强度、残余强度、峰值应变、模量与围压之间的线性关系方程。利用Mohr-Coulomb强度准则描述了岩样的强度特性,并建立了常规三轴压缩试验本构模型。2)进行了不同卸荷起点应力水平下砂岩的恒轴压卸围压试验,结果显示同一围压时,卸荷岩样的偏应力峰值与卸荷起点应力水平严格正线性相关。峰值应变与卸荷起点应力水平呈线性关系。围压开始卸荷以后,岩样的割线模量随着卸荷量的增加逐渐减小。但是卸荷起点应力水平越高,岩样的割线模量越低。3)对比分析了常规三轴加载试验与卸荷试验结果,结果发现岩样在卸荷时的峰值强度比加荷时的峰值强度小,卸荷对岩体造成的损伤更大,进而导致岩样在卸荷时更加容易破坏,破坏也更突然。4)进行了孔隙水压力作用下岩样的三轴压缩试验,结果显示由于受到孔隙水压力的影响,应力应变关系曲线呈上凹趋势。随着孔隙水压力的升高,岩样的三轴压缩应力应变曲线逐渐向右偏移,且岩样的峰值应力逐渐减小,峰值应变逐渐增加。同一围压下,随着孔隙水压力的增加,岩样的峰值强度线性减小。同时,低围压下,岩样峰值强度受孔隙水压力的影响更加明显。当围压较低时,岩样的峰值应变较大,说明孔隙水压力对于低围压下的岩体变形影响较大。5)进行了孔隙水压力作用下岩样的恒轴压卸荷围压试验,结果显示,当孔隙水压力恒定时,卸荷破坏时围压的卸荷量随着卸荷起点应力水平的增加逐渐降低。当卸荷量一定时,孔隙水压力越大,卸荷破坏时围压的卸荷量越小。当孔隙水压力恒定时,应力峰值强度随着卸荷起点应力水平的增加线性增加。卸围压过程中,岩样的割线模量随着围压卸荷量的增加,其模量逐渐减小。卸荷起点应力水平越低,卸围压时,岩样的割线模量降低速度越快。6)当孔隙水压力为一恒定值时,岩样的卸荷破坏时其破坏程度随着卸荷起点应力水平的增加逐渐加重。同时,孔隙水压力作用下,岩样更加容易破坏。随着孔隙水压力的增加,岩样的破坏最终会形成呈“X”或“Y”型的共轭裂纹。并且卸荷起点应力水平相同时,孔隙水压力越大,岩样的破坏程度越大。7)孔隙水压力作用下,砂岩卸荷试验有效峰值强度与加载试验相比明显降低,说明卸荷状态时岩样的损伤程度更大。因此当涉及岩体开挖卸荷时,必须进行卸荷条件下岩体的力学特性研究。