工程岩体失稳破坏往往是由于岩体的变形过大造成的,而岩体在变形破坏过程中,其变形从最初的均匀逐渐转化为非均匀,产生应变集中,当应变集中累积到一定程度后会出现一条或多条变形窄带,即变形局部化带,最终导致岩石的失稳破坏。为了深入研究岩石在复杂地质环境下的变形破坏过程及机理,论文基于自主研发的可视化三轴试验机,并结合数字图像相关（Digital Image Correlation,DIC）技术,以砂岩和凝灰岩为研究对象,开展了不同加载速率、不同含水状态及不同围压条件下的三轴压缩试验,研究了两种岩石的变形特性及其局部化破坏特征。所得主要研究结论如下:（1）不同条件下岩石的变形场云图演化规律大致相同,即峰前云图颜色较为一致,岩石表面变形较为均匀,峰值点附近云图表面开始出现应变集中,最后产生清晰的变形局部化带。砂岩的变形局部化带呈规则的条带状,田下凝灰岩的变形局部化带没有固定形状,且随着加载速率的增加,岩石变形局部化带的宽度均呈增大的趋势。（2）通过在观测区域布置虚拟应变片,得到应力-应变曲线。分析曲线可知,在加载初期,曲线基本重合,说明在该阶段岩石表面变形较为均匀,而在峰值点附近曲线开始发生分离,岩石表面开始产生非均匀变形,且峰后曲线分离现象更加显著,穿过变形局部化带的应变迅速增大,未穿过的应变产生回弹现象。（3）不同含水状态下砂岩的峰值强度、弹性模量、泊松比与加载速率之间呈较好的线性增长关系;不同围压条件下田下凝灰岩的峰值强度、弹性模量、峰值点轴向应变、径向应变和体积应变均与加载速率呈较好的线性增长关系;砂岩（脆性破坏）的峰值强度、弹性模量和峰值点体积应变受加载速率的影响比田下凝灰岩（塑形破坏）敏感,而田下凝灰岩的峰值点轴向应变和峰值点径向应变受加载速率的影响大于砂岩。（4）在变形局部化带内外布置虚拟应变片测得带内外的应变,并经差分运算后得到应变差值的分叉点,进而确定了岩石的轴向和径向变形局部化启动应力及启动应力水平。砂岩的轴向和径向变形局部化启动应力及启动应力水平与加载速率之间呈较好的线性增长关系,随着含水率的增加,启动应力减小,启动时刻点逐渐提前。