真三轴加卸载条件下岩石力学行为、能量转化与破裂机理研究对于准确评价与预测深部岩石工程稳定性,实现深部地下工程安全、高效建设具有重要意义。本文以锦屏二级水电站2400 m深部引水隧道为研究背景,利用岩石真实破裂数值试验RFPA3D软件,开展真三轴加卸载深部大理岩不同初始应力、不同应力演化路径下的数值模拟试验;基于深部大理岩真三轴加卸载过程中的力学特征变化规律,提出能量增长率岩石渐近破坏阶段性划分方法;利用深部大理岩初始裂隙三维力学模型进行真三轴岩石破裂方向性研究,并综合能量、破裂方向性等,全面深入展开真三轴深部大理岩能量释放规律、破裂机理以及损伤演化特征等研究。主要研究内容及成果如下:（1）基于MTS试验系统开展深部大理岩单轴试验、常规三轴试验、常规三轴卸围压试验,利用大理岩室内应力-应变曲线与破坏形态标定RFPA3D深部大理岩数值模型细观参数,建立具有较高合理性、适用性的数值模拟模型。（2）开展了3种不同真三轴应力路径、11种不同初始应力状态下的深部大理岩数值试验研究,发现真三轴加卸载路径下深部大理岩变形破坏过程阶段性明显;采用Brace取值法明确各阶段强度特征值,以此探讨了不同应力路径下、不同初始应力状态深部大理岩阶段性强度、偏应力强度及破坏应力比等力学特性变化规律;定义强度削弱系数λ与偏应力强度削弱系数η对两种卸载路径下大理岩强度削弱程度（相对于加载路径）进行分析。（3）基于真三轴加卸载深部大理岩变形破坏过程中的能量演化曲线所具有的明显阶段性特征,根据弹性能演化曲线与耗散能演化曲线提出弹性能增长率κe与耗散能增长率κd,并据此进行了大理岩渐进破坏过程弹性阶段、塑形扩展阶段、屈服阶段（包含裂隙快速发育阶段与裂隙失稳扩展阶段）、破坏阶段四个阶段的划分;同时指出深部大理岩进入裂隙失稳扩展阶段转折点可作为大理岩变形破坏前兆点。（4）依据弹性能增长率κe与耗散能增长率κd渐进破坏过程划分方法,对3种应力路径、11种应力状态真三轴加卸载大理岩能量演化曲线进行阶段划分,研究各阶段弹性能与耗散能的变化趋势,发现增长初始最小主应力与初始中主应力系数对能量演化的差异体现在于是增强弹性储能能力还是增强承受能量耗散的能力;而不同的应力路径,能量演化的差异主要体现在总吸收能向弹性能与耗散能的分配量的不同。（5）基于真三轴加卸载大理岩宏观破坏形态所具有的显著方向性特征,建立初始裂隙三维力学模型,取各方向微平板进行裂纹尖端应力分析,发现垂直于中主应力的微平板裂纹尖端拉应力明显大于另外两个方向微平板裂纹尖端拉应力,该现象合理解释了大理岩具备破裂方向性的本质原理。（6）基于能量理论,对真三轴大理岩三维岩石力学模型3个方向微平板表面能线密度进行讨论,发现不同应力路径下垂直于最大主应力方向的微面板上表面能线密度均为负值,验证了侧向压力对岩石内部裂纹的扩展起限制作用;同时发现加载路径下表面能更倾向于向破坏面微平板分配,而两种卸载路径下均倾向于向非破坏面微平板分配。不同应力路径、不同初始应力状态下真三轴加卸载大理岩各微平板表面能线密度特征与表现出的力学特征相符,证明了基于各微平板裂纹线密度特征研究真三轴大理岩受载破裂过程的合理性。（7）基于耗散能损伤变量计算真三轴深部大理岩3个方向微平板损伤变量值,并进行加权定义了考虑破坏方向性的损伤变量。该损伤变量演化过程贴近真三轴加卸载大理岩渐进破坏各阶段的特征变化,能够较好地反映深部大理岩的损伤过程。