三峡工程、高放射性核废料的储存、二氧化碳地质封存及地下硐室开挖等岩体工程在建设中面临着复杂环境的严峻挑战,水化学溶液作为自然环境中最活跃的因素,其侵蚀破坏作用与岩体工程的失稳密切相关,同时石质文物的保护工作也面临着水化学溶液侵蚀所带来的困扰。针对岩土工程失稳及石窟文物侵蚀破坏等现象,本文对水化学溶液侵蚀下灰岩物理力学性质进行了系统的研究,从矿物成分含量、晶体特性、溶解特性等角度研究了自然状态及水化学溶液侵蚀下灰岩破裂损伤机理,并且通过试验研究、理论分析与模拟研究相互印证,为相关的岩土工程问题提供理论依据。主要研究内容和结论如下:（1）开展了自然状态下不同比例矿物成分含量的灰岩物理力学试验及研究。对不同方解石含量的四种灰岩及方解石岩样进行了矿物成分分析、物理性质及力学性质试验。对试验结果分析表明:灰岩抗压强度、弹性模量与方解石含量呈对数函数递减关系,灰岩随方解石含量增加力学强度逐渐降低;矿物成分含量的差异导致灰岩、方解石单轴压缩破裂形态分别呈现为劈裂破坏、单斜面剪切破坏。（2）开展了水化学溶液侵蚀下不同比例矿物成分含量的灰岩物理力学性质试验及研究。对水化学溶液侵蚀不同时间后灰岩、方解石试件物理性质、化学性质、力学性质及微细观结构性质进行了测试。对试验结果分析表明:在水化学溶液侵蚀过程中,灰岩试件酸岩反应速率小于方解石试件,但其水解反应速率大于方解石试件,最终灰岩溶蚀破坏程度大于方解石;灰岩试件最终的质量损失率、纵波波速损伤率、强度损伤程度均大于方解石试件;水化学溶液侵蚀下灰岩、方解石试件的物理力学性质损伤规律与其溶解动力学行为之间呈现良好的相关性。（3）基于CAS Rock软件开展自然状态及酸性水化学溶液侵蚀后灰岩及方解石试样单轴压缩过程模拟研究。对试验结果分析表明:矿物成分含量的差异导致自然状态下灰岩、方解石分别呈现出不同的破裂过程及形态;不同于自然状态下灰岩、方解石试件破裂瞬间裂纹延伸现象,酸性水化学溶液侵蚀后试件破裂瞬间呈现区域性元胞同步破坏的现象。