随着社会经济发展和人民物质需求的日益增长,国家逐渐加大矿产资源的开采力度和开采深度,大量岩土工程问题也随之而来。已有大量研究表明,岩体内部存在各种宏微观缺陷（孔洞、裂隙）,缺陷的几何尺寸、形状、分布等因素对岩土体的失稳破坏有重大影响。但限于地下复杂地质条件及影响因素,原位识别岩石内部孔洞情况是非常困难的。本文通过超声波检测技术来研究内部含孔洞红砂岩超声波响应特性,为原位超声波识别孔洞几何形态及其预测破坏形成趋势提供依据,充实岩体工程中失稳破坏致灾理论体系。采用赣南地区原状红砂岩加工成不同孔洞参数岩样试件进行室内测试,通过物理模型试验以及数值模拟等相结合的方法,从不同孔洞尺寸、角度、形状、数量及分布等方面出发,研究了内部含孔洞岩石的超声波响应特性,对超声波声学参数随孔洞参数的变化规律进行分析,研究结果表明:（1）采用不同频率的超声换能器对完整岩样进行测试,分析了测试频率对声学参数的影响,发现随着测试频率上升,发生了波速频散与能量衰减耦合的现象。（2）对含孔洞红砂岩的超声波波速、波幅、主频、衰减系数等相关参数的试验测试分析,发现波速对孔洞敏感度较差,而幅值、主频、衰减系数对孔洞较敏感,打孔前后幅值、主频与衰减系数差值的变化趋势相同。随着垂直于超声波传播方向上孔洞尺寸的增加,超声波首波幅值下降,主频向低频端漂移,衰减系数增大。（3）采用COMSOL模拟了三维孔洞模型中声波的传播过程,在单孔洞情况下,孔洞尺寸的影响最大,孔洞角度和形状次之,随着垂直于传播方向的孔洞尺寸的增加,波幅透射系数呈线性关系减小,透射边界主频轻微向左漂移,主频对应的傅里叶系数幅值逐渐减小。在多孔洞情况下,孔洞数量对超声波的传播的影响较大,当孔洞数量增加时,波幅透射系数呈线性关系减小,主频对应的傅里叶系数幅值也逐渐减小。（4）孔洞尺寸和孔洞角度与声压极大值的峰值大小呈正比关系,孔洞分布离散化程度与声压极大值的峰值大小呈反比关系,平行于传播方向的孔洞尺寸与声压极大值峰值发生的时间点正相关,声压极大值峰值数量与孔洞数量相关,综合分析峰值数量、大小和位置可以定性判断出孔洞几何形态间的关系。