随着大型水利水电工程，军事防护工程以及深部资源开发工程的飞速发展，岩石工程稳定与控制问题越发重要，特别是岩石非连续大变形问题的理论与计算成为学术界研究的焦点，本文基于有限变形理论和非连续变形分析方法（DDA），通过理论、数值模拟、试验三个方面对岩石的变形和破坏问题进行了深入的研究，主要工作进展如下：(1)对矿山岩石力学中常见的露天开采边坡稳定性问题、巷道围岩位移场及稳定性问题，研究了有限变形理论框架下的解析解、半解析解，并和运用经典小变形理论得出的结果进行对比，指出度规张量的非线性和平均整旋角是造成两者差距的主要原因，且两者差距随变形量和平均整旋角的增大而增大。(2)运用有限变形几何场理论，对现有的非连续变形分析方法进行了改进，改进后的DDA算法在计算中可以正确地将转动和变形分离，能够准确处理大位移、大变形、大转动问题，并通过实例证明了程序的普适性和准确性。运用改进后的DDA程序，分析了采矿工程中两个典型问题：(i)煤层瓦斯抽采中的“钻-割”增透，(ii)长壁开采过程中覆岩运动及载荷分布，为工程提供了参考依据。(3)通过正交试验研究了多因素（温度、水、围压）作用下岩石的变形破坏特征，发现平均整旋角可以很好反映岩石的局部变形和破坏，提出了考虑平均整旋角影响的岩石本构方程。该模型和试验结果相符，可以较好地描述峰前压密、线性增强以及塑性屈服各个阶段。(4)采用Burgers模型描述岩石蠕变行为，并得到了温度、饱水时间和围压共同影响下的稳态蠕变率方程。开发了计算岩石流变的非连续变形分析程序，计算了常温、干燥和高温、高湿状态下巷道围岩流变的位移场和应力场，计算表明程序能够很好模拟水、温度影响下岩石流变和应力释放过程。该论文有图77幅，表22个，参考文献303篇。