地下工程岩体均处于真三轴应力环境下,在这种应力环境下岩石的变形破坏特征与常规三轴应力环境有较大差别,而目前对岩石变形破坏过程的研究多基于常规三轴应力状态。因此,研究真三轴应力状态下岩石的变形破坏过程对于揭示地下工程岩体灾变机理具有十分重要的理论意义和指导价值。本文通过自主研制的真三轴电液伺服控制系统开展一系列不同三轴应力状态下的砂岩真三轴声发射试验,系统研究了不同中间主应力影响下砂岩声发射特征参数、损伤演化过程及破裂行为。研究成果如下:(1)采用自主研制的真三轴电液伺服控制系统开展了一系列砂岩真三轴加载试验,系统研究了真三轴应力状态下岩石的强度及变形特征,深入揭示了中间主应力对岩石的变形破坏起先抑制后促进的作用机制。(2)基于不同主应力下砂岩真三轴试验结果,分析了真三轴压缩条件下砂岩损伤破坏全过程的声发射特征参数变化规律,揭示了真三轴加载条件下岩石破坏前兆特征。(3)基于分形重构相空间原理,建立了岩石声发射参数的关联分维数模型,系统研究了不同中间主应力影响下岩石声发射撞击数序列关联维数D的变化规律,揭示了真三轴破坏过程中岩石声发射参数的分形变化特征。(4)利用声发射定位技术,实现了岩石微破裂事件分布的三维立体显示,声发射定位结果与CT扫描结果吻合性良好,进一步深入研究了岩石破裂失稳过程中其内部微裂纹孕育、发展的三维空间演化模式,揭示了真三轴加载条件下岩石空间破裂形态特征与损伤演化规律。