水岩作用是地下工程不可回避的问题,随着我国地下工程的发展和需要各界人士对之日益关注,对于水岩作用的研究可以分为两个分支。一支是侧重于水化学的研究,对地球中水的起源进行探讨、水质的时空分布规律及对其影响的各种因素、水体的化学演化；另一支是侧重于水动力学,即水岩耦合作用,研究地质环境中的水动力场和地应力场之间的相互作用而造成的时空分布规律与环境效应。以上两个分支可以分别总结为对水化学作用、裂隙渗流作用两个方面的研究。本文以试验为基础,结合各学科理论与研究成果,再应用对应于各类问题的数值模拟软件,从理论分析、试验研究、数值模拟多方面共同进行探究,理论结合实践,实践完善理论,分析和探究水岩作用对岩石强度、结构、渗透性等特性的影响,得到了如下主要结论：(1)由不同的外部环境和静置时间的共同作用的声发射劈裂试验结果可知,,在凯塞效应本身的时效恢复性的基础上,液体的浸泡对凯塞效应的时效恢复性有影响。由RFPA2D对不同均质度的试件进行数值模拟,所得结果与实际试验在不同液体环境下的岩石试件测试结果进行对比,可得在淡水中浸泡的试件声发射发生了滞后的实质是其浸泡后的均匀度m与不浸泡的相比变大,在海水中浸泡的试件声发射发生了滞后的实质是其浸泡后的均匀度m与不浸泡的相比变小。进而推测出外部环境对岩石的作用岩石的均质度产生了影响。(2)将高水压裂隙渗流试验结果结合FLAC3D模拟,证明了在高渗透压的作用下裂隙宽度发生了变化而引起渗透系数的变换的情况下,达西定律的适用性。提出裂隙固有开度的设想,在考虑裂隙渗透系数的时候要考虑由固有开度引起的固有渗透系数,且在裂隙开度较小的时候,在进行相关计算的时候是必须考虑的。从理论和数值模拟上证明了渗流速度不仅仅和渗透压差有关,还和试件的围压与端部的水压有关,其根本原因就是围压和端部水压使得裂隙的开度发生了变化。(3)以大连地铁208标段过马栏河地下隧道为例,利用差异进化渗流反分析方法,考虑土体渗透性的各向异性,对表层卵石层和下层风化岩的渗透系数进行反演,根据反分析得到渗透系数而得到的监测点水位信息满足工程要求,体现算法于复杂地质体工程的参数反分析的适用性。