本文以LCRM水电站地下洞室为例,查明研究区地质背景、地形地貌、地层岩性、地质构造以及天然地应力,以英安岩为研究对象,设计室内三轴加卸载-应变采集-声发射监测试验,揭示卸荷作用下岩石变形破裂机制、应力-应变关系、力学参数损伤劣化规律与声发射活动特性,理论推导卸荷损伤演化方程,借助VS2010 C++语言实现其二次开发,采用FLAC3D开展卸荷数值试验,验证理论的合理性与适用性,并进行地下洞室稳定性分析,取得以下主要研究结果:（1）研究区地处青藏高原多个地块与缝合带交接处,区域内受北西向竹卡断裂影响,新构造运动活跃,有地震历史记录,总体地势北高南低,为典型的高山峡谷深切割地区,地层岩性主要为三叠系中统竹卡组（T2z）灰白、灰黑色英安岩,并在河谷长期剥蚀下切作用下形成强风化、强卸荷改造环境,复杂岩土体结构环境,复杂水文地质环境,深厚覆盖层河床环境,天然地应力高,最大主应力为23～28.3MPa,中间主应力为17.1～18.3MPa,最小主应力为8～9.6MPa。（2）室内三轴加卸载-声发射试验结果表明:加载条件下岩石试样主要发生“X”型弹塑性剪切破坏,而岩石在卸荷条件下表现出强烈的扩容张性特征,破坏后应力迅速跌落,脆性特征显著,侧向应变和体积应变较大,破坏岩样较碎,且粘聚力与变形模量在卸围压过程中减小,内摩擦角和泊松比增大,并且随着围压的增长,加卸载条件下岩样变形破坏峰值应力和轴向应变均有所增长,但相同初始围压,卸荷条件的峰值应力均小于加载试验的峰值应力,说明卸荷条件下岩样更容易发生破坏,此外,声发射活动特性较好地反应了岩石变形破裂过程,卸荷条件下声发射振铃数与声发射累计振铃数也比加载条件下更多。（3）基于广义弹塑性理论、Mohr-Coulomb、Griffith等屈服破坏准则,假定岩石试样质地均匀、完整,其力学性能符合各向同性假设,且变形破坏满足连续性性、小变形、平截面等基本材料力学假设,以声发射累计振铃数作为损伤变量中间量,结合岩石微元体假说、Weibull分布函数等建立基本力学参数（E、μ、C、φ）随应变劣化的函数关系,并将其变形破裂过程分为弹性变形阶段、卸荷屈服阶段、脆性破坏阶段及残余强度阶段,不考虑时间与温度的影响,仅从应力、应变的对应关系分阶段建立岩石的卸荷损伤本构模型。（4）借助Microsoft Visual Studio 2010编译器C++开发语言,以Mohr-Coulomb模型为蓝本,对本构基础类别、成员函数,本构注册、本构与FLAC3D主程序之间的信息交换、本构状态指示器等信息进行重新编写,实现了卸荷损伤本构模型的二次开发,在FLAC3D中建立直径50mm、高度100mm的标准圆柱体模型,开展三轴卸荷数值模拟试验并与室内试验结果及常规Mohr-Coulomb模型进行对比,验证了卸荷损伤本构模型的合理性。（5）以LCRM水电站为例,通过Rhino 6.0、Griddle以及FLAC3D软件建立地下洞室数值模型,Mohr-Coulomb模型与卸荷损伤模型计算结果表明:最大主应力主要集中分布在引水隧洞与尾水隧洞周围,卸荷损伤模型最大主应力集中值相对较小,但分布范围明显大于Mohr-Coulomb模型;最小主应力在主厂房、主变洞、调压室边墙部位出现一定的应力集中,并在主变洞右侧边墙集中程度达到最大,洞室顶拱、底板和引尾水隧洞扰动范围内出现了不同程度和范围的应力松弛区,局部出现拉应力,卸荷损伤模型下的应力松弛区范围和最大拉应力值比Mohr-Coulomb模型更大;剪应力在靠近洞室附近表现出了明显的应力集中,且以洞室中心为对称点,沿洞室上下游顶拱与底板斜对角线呈共轭剪切分布,并在顶拱与边墙、边墙与底板交角处、交通廊道、引尾水隧洞与洞室交叉转折处剪应力值较大,卸荷损伤模型中的最大剪应力值小于常规Mohr-Coulomb模型剪应力值;洞室开挖后导致顶拱下沉、底板鼓胀与边墙水平向洞室内挤压,卸荷损伤模型计算结果是Mohr-Coulomb模型位移计算结果的3.5倍;两种模型计算结果下地下洞室变形破坏主要表现为剪切屈服,塑性破坏区最先出现在洞室顶拱位置,随后向边墙、底板与交通廊道、引尾水隧洞转折交叉位置处扩张,并逐渐向洞室周围岩体深部延伸,最终在洞室周围形成完整的塑性变形破坏区,说明这些位置是地下洞室开挖后可能发生剪切破坏的薄弱环节,应及时地对其进行支护,以保证洞室稳定性。