硬脆性岩石强度的时间效应研究对工程的施工安全性和工程长期稳定性有着重要的意义。一方面，在深埋地下岩石工程的开挖过程中，岩爆是一种多发的工程灾害，且表现出明显的时滞性，即大部分岩爆并不是随开挖而即时发生，而是会滞后开挖一段时间;另一方面，地下工程中岩体的长期强度也是制约工程安全的重要因素。这两个方面都与硬脆性岩石强度的时间效应密切相关。针对锦屏二级水电站大理岩时滞性岩爆频发的工程现状，本文系统的开展了硬脆性岩石时效性破坏的试验研究，并根据试验研究成果以及前人的理论经验的总结，提出硬脆性岩石强度的时效性演化模型，最后结合锦屏二级水电站深埋隧洞岩体开挖损伤区的实测结果，利用该模型对围岩的时效性演化规律进行研究。本研究主要内容包括：　　 ⑴对锦屏硬脆性大理岩T2b进行了不同加载速率条件下的单轴压缩试验和巴西圆盘劈裂试验，分别获得了硬脆性岩石压破坏和拉破坏的变形特征、强度特征、破坏形态等特征的区别和联系，并在此基础上，分别对压和拉破坏试验的断口进行了电镜扫描分析。不同加载速率条件下的单轴压缩破坏的断口主要呈现出解理断裂特征，文章分析了在以穿晶解理破坏和沿晶解理破坏为主的解理断口的形态与加载速率的对应关系，并从机制上解释了该断口微观形态与不同加载速率的宏观破坏特征之间的关系。在不同加载速率条件下的巴西劈裂试验中，断口形式主要是由镜面区、雾化区和锯齿区构成。不同加载速率条件下巴西劈裂破坏断口的雾化区的相对大小反映了较低应力水平下的拉破坏特征，从微观上解释了出现抗拉强度随加载速率提高而增大的现象的原因，而锯齿区的形态反映了较低加载速率条件下硬脆性岩石呈现出一定延性破坏特征的内在机理。　　 ⑵在锦屏二级水电站深埋隧洞地开挖过程中，掌子面开挖后的5～45小时是岩爆发生的高峰期，本文有针对性地进行了短时的硬脆性岩石时滞性破坏试验。通过常规单轴压缩试验与时滞性单轴压缩试验之间的对比发现:在略低于岩石峰值强度的应力水平时，岩石的破坏行为表现出了明显的时滞性;大理岩岩样在时滞性压缩破坏过程中会产生大量的竖向裂纹和片状破裂碎屑;岩样发生时滞性破坏时的环向应变不仅大于自身的轴向应变，而且也大于其常规单轴压缩破坏时的环向应变;当环向应变接近或超过轴向应变时，大理岩发生剧烈脆性破坏的可能性将明显提高。在时滞性三轴压缩试验中，北山花岗岩和锦屏大理岩均为小变形的脆性破坏，且表现明显的时滞性破坏特征，试验中岩样破坏的滞后时间甚至达到数小时至一百多小时。这表明围压使得硬脆性岩石破坏的滞后时间大大增加，但由于试验数据较少，目前还不能定量给出围压使时滞性增强的程度。　　 ⑶在已经开展的与时间相关的室内试验的研究成果和现有的理论经验的基础上，建立了以粘聚力的丧失和摩擦角的不断增大为核心机制的硬脆性岩石强度的时效性演化模型。该演化模型基于岩石破裂过程中的破裂机制和破坏原理，综合运用遗传算法和最优化算法等手段获取相应的参数，进而获得能够描述硬脆性岩石强度的时效性演化规律的强度演化模型。该理论模型表明岩石强度的损失与岩石本身的强度、岩石的应力状态（屈服接近度）以及加载的持续时间有关。强度的时效性演化模型能很好地描述持续加载对岩石强度的弱化过程，还能够描述岩石在不用加载速率下强度的演化规律，且物理意义明确，随参数的改变可以适用于多种岩石，为硬脆性岩石强度的时间效应研究开拓了新的思路和方法。　　 ⑷在硬脆性岩石强度的时效性演化模型基础上，结合LSSVM-PSO模型与有差分软件FLAC3D，以锦屏二级水电站试验洞为例进行了考虑围岩开挖后的时间效应特征的演化分析。基于开挖损伤区测试成果，以现场变形监测和损伤区范围等实测值为目标，反演得到了围岩强度时效演化模型的参数。进一步采用反演分析得到的优化参数，结合硬脆性岩石强度时效性演化模型，研究了试验洞在开挖过程中塑性区和破坏接近度随时间的演化规律。研究成果表明，地下隧洞开挖后，塑性区面积随时间近似成S形曲线变化，初始发展较为缓慢，随着时间推移近似呈现线性增加的趋势，最后又逐渐趋于稳定。这在一定程度上说明:围岩经历开挖卸荷能量释放后会进入相对平静期;随着围岩内部应力调整和强度的损失，围岩塑性区范围加速扩展;随着围岩塑性区的扩展耗能，最后达到一个相对平衡状态，再次趋于稳定。