节理、裂隙等不连续面广泛分布于工程岩体中,造成岩体的不连续性、不均一性及各向异性,影响了工程岩体的强度及稳定性。岩石节理的剪切特性是主导工程岩体稳定性的重要因素。本文将岩石节理做为研究对象,以声发射和激光扫描技术为手段,探讨了岩石节理的剪切变形特性、声发射特性、剪切错动机理以及抗剪强度预测。采用劈裂方式获取砂岩和大理岩单节理试样,利用激光扫描仪扫描节理面获取三维形貌模型并分析记录三维形貌参数,利用RDS-200岩石直剪仪进行不同法向载荷作用下的岩石节理直剪试验,记录直剪试验中声发射信号并对岩石节理面进行声发射平面定位。通过对直剪试验结果的拟合分析,认为法向载荷是影响剪切行为(峰值抗剪强度、峰值剪切位移、峰前剪切刚度、峰值剪胀角、峰后跌落斜率、残余摩擦系数等)的主要因素。分析对比不同岩石类型和粒径节理的剪切特性,将剪切过程分段,分析了节理法向变形特征。对直剪试验过程中产生的几个主要的声发射参数(能量、总能量、振铃计数)进行分析,总结出不同岩石种类节理的声发射特性,分析和对比峰前阶段、峰值点产生的声发射信号波形,找出频谱差异。提出规则节理剪切变形模型,从不同角度(定位点在不同剪切位移处的分布情况、定位点与三维扫描模型对比、定位点密度分布统计分析和主要抵抗区域的迁移)对剪切错动进行分析,证明剪切错动发生在峰值剪切应力跌落瞬间。提出一种表征节理面粗糙程度的三维形貌参数(平均爬坡角i_a),并基于该三维形貌参数提出抗剪强度经验公式,公式适用于不同岩石种类和粒径的岩石节理,且预测结果较好。