随着水利水电工程、矿山工程以及交通工程等逐渐向深埋状态发展,工程灾害日趋增多,如硬岩中的岩爆、软岩中的大变形等,给工程建设带来巨大威胁。深埋硬岩隧洞开挖过程中,围岩岩体所处的应力环境变得更加复杂,表现出不同于浅埋岩体的力学特性和特殊的非线性力学行为,展现出复杂多变的围岩损伤破坏现象,给洞室开挖建设带来了严重威胁。因此,展开深埋硬岩隧洞的围岩破坏机理研究,系统分析深埋隧洞的围岩稳定性显得十分必要。本文在国家重点基础研究发展计划项目(2011CB013500)、国家自然科学基金委创新研究群体基金(51121005)、国家自然基金国际合作项目(50820125405)以及国家自然科学基金(51079017、50909013、51004020)的资助下,以锦屏二级水电站在建的深埋引水隧洞硬岩洞段为研究背景,考虑岩石材料力学性质的非均匀性,通过有限元分析软件RFPA (Realistic Failure Process Analysis),分析深埋硬岩隧洞的完整岩石和含结构面岩体中的裂纹萌生、发育、扩展、裂纹间相互作用和贯通的机理,探索隧洞卸荷开挖过程中的应力演化规律,形成从细观损伤演化过程中揭示宏观深埋岩体结构破坏的研究方法。通过对完整岩体和含结构面岩体中围岩的破坏模式进行探讨分析,得出以下几个结论：1.利用损伤力学与Weibull分布公式,计算出均质度系数m,结合已知的试验数据得出岩石的均质度系数m；2.完整岩体毛洞在应力调整过程中,会在最小主应力方向出现“V”形破坏；当在上断面支护后下断面落底开挖时,支护对围岩起到了很好的防护作用,围岩主要在上下断面衔接处出现塌腔破坏,在底板出现裂缝；3.含断层岩体在隧洞开挖过程中,断层对应力场和能量的传递具有阻碍作用,使靠近断层侧围岩出现剧烈破坏,另外不同倾角断层,造成围岩损伤破坏的位置也不尽相同；4.层状岩体在隧洞开挖过程中,岩层倾角水平时,围岩破坏模式基本对称,当岩层倾角在45°左右时,破坏会先沿层面发展,然后朝垂直层面方向发展,形成楔形破坏；当岩层倾角为90°时,围岩的破坏为垂直板裂破坏。