卸荷岩体工程往往表现为一个或多个方向的卸载,卸荷作用使岩体的承载能力发生改变甚至失稳,影响岩体工程的安全与稳定。岩石在卸荷条件下的力学特性与加载条件下不尽相同,将加载条件下的强度准则、破坏理论等应用于卸荷岩体中并不符合实际情况,尤其是对节理、裂隙岩体表现得更为明显。为克服不易重复取样的困难,深入研究节理岩体卸荷力学特性,研制了类岩石材料,并在此基础上确定了包含不同倾角单节理试件的制备方法,以室内试验为主要手段开展了三轴压缩试验、三轴卸荷试验,分别对单节理岩体加载、卸荷力学特性进行了研究。同时以PFC3D软件开展了三轴加卸荷数值模拟研究,综合室内试验、数值模拟的三轴加卸荷力学特性研究内容,得出以下结论:(1)基于正交配比试验得到一种类岩石材料制备方法。按正交设计方案通过室内试验测得各组材料物理力学性质,以配比核心影响因素为自变量,以目标原岩物理力学性质为因变量,提出了确定类岩石材料最佳配比的经验公式。(2)常规三轴加载试验下,单节理岩体强度、峰值应变随围压等级增大而线性增大,弹性模量随围压增大而增大,泊松比随围压增大而减小。节理岩体破坏形态表现为压剪破坏,破坏面沿节理面贯穿。(3)三轴卸荷试验下,卸围压过程中轴向应力随围压降低而逐渐降低,径向应变随着围压的降低而逐渐增大,且变化速率均逐渐增大。相同围压条件下,卸荷强度大于加载强度。相比加载破坏,卸荷破坏下岩样的粘聚力值更低,而内摩擦角更大。岩样破坏形态以沿节理面张剪破坏为主。(4)节理倾角对岩样的力学性质具有较大影响,节理倾角从0°增加到90°,岩样加卸荷强度均呈U型变化。