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复杂场耦合作用下岩石的硬脆特征和破裂过程机理是岩石力学与工程领域的前沿课题。由于硬质岩石环境下深埋长大隧道内岩爆灾害频发,其所处的地质应力环境对其影响极其复杂,开展高地温、高渗透压及高地应力下的岩石的力学特性研究,描述其强度特征和变形破坏规律已成为地下岩石工程的关键问题之一。故,开展复杂场耦合作用下岩石的硬脆特性及破裂过程特征研究对岩爆预测及防治具有重要的科研及实践意义。鉴于此,为满足工程建设需求以及学科理论发展需要,本文通过对深部脆性岩石进行多角度（MTS应力-应变过程监测、破裂过程声发射信号监测及渗透率监测）的热-水-力耦合下力学试验研究,运用岩石强度理论、弹塑性力学、和渗流力学等理论系统地研究并提出了描述岩石脆性特征的双参数脆性指标。本文的研究工作主要集中在如下几个方面:（1）THM耦合作用下砂岩在三轴压缩（常规和卸荷）过程中强度与变形的演化特征。（2）渗透率随温度的演变特征、渗透率在砂岩破裂过程中的演变特征。（3）利用声发射技术监测砂岩受温度和渗透压影响的破裂过程。（4）研究砂岩破裂过程中的能量吸收、能量耗散及能量释放的机理。（5）基于已有对岩石脆性指标的研究,建立基于应力-应变曲线的双参数岩石脆性指标。基于以上研究思路及试验手段,本文主要获得以下研究结果及进展:（1）岩石的应力-应变过程对温度具有较高的敏感性,峰值应力和残余应力都随着温度的升高而降低,温度场产生的热膨胀应力,提高了岩石的脆性特征并存在一个临界温度转折点,表现为岩石的硬脆性特征从脆性增强转向塑性增强。轴向应变与环向应变对温度有较高的依赖度,回归得到了应变随温度的演化关系εu=aln（T）+b。岩石的强度特征及变性特征在峰值点之前对渗透压的敏感性均较低,峰后的特征敏感性较高。在本试验条件下,岩石的破裂均属于I型破坏,并兼有II型的破坏特征,岩石的破裂均表现为宏观剪切破裂,受温度的影响较小,但渗透压的张拉作用使岩石的破裂表现出由剪切向张拉的过渡趋势,卸荷三轴试验中尤其明显。（2）渗透率的变化表征了岩石破裂过程受温度和渗透压的影响。应力-应变过程中,在峰前渗透率量级很低,在峰后出现陡增,而且渗透率和应变的关系近似可以表达为指数形式函数K=aebε1。进入残余应力阶段后,岩石内部裂纹贯通,渗流通道变得畅通,岩体的渗透率开始增大并随着围压的增大,渗透率呈负指数K=ae-bσ3形式减小。在本试验中,常规三轴压缩试验中渗透与温度的关系没有发现统计性规律,但在卸荷三轴试验中,渗透率随着温度的升高而增大,近似表现为正指数关系K=aeb T。（3）岩石在外荷载作用下发生渐进破裂的过程主要分为8个阶段:（1）裂纹闭合。（2）线弹性变形。（3）微裂纹萌生。（4）微裂纹扩展。（5）微裂纹贯通。（6）宏观裂纹扩展。（7）宏观裂纹贯通。（8）破坏。声发射振铃计数和累计振铃计数对温度具有很高的敏感性。温度的升高会刺激岩石的声发射活动的活跃性。由于渗透压有刺激岩石裂纹产生和扩展的作用,声发射累计振铃计数随着渗透压的增大而增大,同时累计振铃计数的增速提高,其值也随着渗透压的增大而增大。本文引入平均频率A-FRE和RA值两个声发射参数来识别岩石微裂纹的失效模式,发现尽管岩石宏观破坏表现为剪切破坏,但在微观上岩石内部破裂点表现为拉剪复合断裂特征;随着温度的升高和渗透压的增大,其破裂类型都表现为逐渐由剪切破裂向张拉破裂的类型转化并增多的特征。（4）岩石峰前的能量行为主要体现为能量积聚,弹性能增长速率由慢变快。低渗透压岩石比高渗透压岩石具有更好的储能能力和释能能力。岩石储能极限随渗透压的增大而降低。在储能阶段弹性能的增速随渗透压的增加而减小,但不同渗透压下岩石在应力跌落阶段的弹性能释放速率大致相同。不同渗透压岩石的峰前和峰后能量耗散速率大致相当。岩石的耗散能比例可以反应内部的损伤状态,随时间变化耗散能比例呈现出先变大后减小,然后再稳定增长,最后急剧变大的规律。在低温条件下岩石储能能力较高,随着温度的升高,相同应变下岩石的储能能力在下降。温度对于耗散能的影响主要体现在峰值应力值点之前的变化,高温条件下岩石的耗散能密度相比低温条件下的有降低的趋势。峰值应力点之后耗散能受温度影响的特征不明显。（5）总结了目前国内外部分学者对岩石脆性特征描述的指标——脆性指标,从岩石脆性的基本特征中概括出脆性最关键的两个因素:（1）高应力跌落差;（2）低应变增长差。进一步提出了基于应力降和应变差的新脆性指数Bσ?ε,通过与基于能耗规律的脆性指数作对比分析,阐述了该脆性指数的合理性。