在干热岩地热资源开发、核废料深埋储存、热力破岩等关键工程中,岩石在温度场的作用下产生热损伤是非常普遍的现象,尤其是当温度剧烈变化时,引起的热冲击破裂往往会对干热岩井筒、核废料处置库带来严重安全隐患,而合理运用这一现象也可以提高热力破岩以及干热岩储层增渗改造的效率。热冲击应力是由热冲击过程中剧烈变化的温度梯度导致的,因此从传热学角度对热冲击破裂的演化机理进行分析,实现对热冲击损伤的表征,对上述工程实践具有重大意义。本文以热冲击对花岗岩导热规律的影响为主要研究内容,探究了采用热冲击因子表征热损伤的可行性,同时在此基础上分析了不同情况下的花岗岩热冲击破裂演变规律。本文基于热应力的形成机理及热冲击过程中岩石内部能量变化规律,经过理论推理后提出热冲击因子这一物理量来表征热冲击破裂。然后对热冲击过程中试件表面温度变化进行实测后结合数值模拟,辅以细观CT扫描,在实测数据的基础上对热冲击过程进行反演,计算获得了热冲击过程中的热冲击因子。对比分析了不同热冲击处理情况下的花岗岩的体积膨胀率、密度变化率、导热系数衰减及细观孔裂隙结构的演化规律,验证了采用热冲击因子表征热冲击破裂的可行性。采用恒温传导加热的方法,利用温度传感器实测试件内部不同位置的温度场数据,实现对热冲击前后试件的导热特征的研究。最后采用COMSOL Multiphysics 5.6进行数值模拟,对热冲击过程中不同情况下的岩石的损伤区域及损伤演变过程进行了分析,主要的研究成果如下:（1）采用热冲击因子可以对热冲击造成的损伤进行表征。花岗岩的导热系数随着热冲击过程中冷却介质温度的升高而降低,并且导热系数的衰减幅度存在上限门槛值。花岗岩的体积变化率、密度衰减率均随冷却介质温度升高而增大,其质量损失率变化非常小。花岗岩在细观层面上的裂纹数量,孔裂隙的体积、表面积、孔裂隙体积占比以及空间复杂程度均随着冷却介质温度的升高而增大。（2）花岗岩在恒温传导加热下的升温过程可按照升温速率分为快速升温、缓慢升温、稳定三个阶段。热冲击后花岗岩在恒温传导加热下的稳定温度相较热冲击处理前更低,达到稳定阶段的用时更短。热冲击后的峰值温度梯度、稳定温度梯度都比热冲击处理之前高,且到达峰值温度梯度的时间更长。上述现象都说明热冲击后花岗岩的导热性变差。（3）热冲击裂纹的出现会导致裂纹上下两侧的温度场、温度梯度场出现很大差异。其中热冲击裂纹对温度分布的影响主要体现在快速升温阶段,随加热时间的增长,裂纹对温度分布的影响逐渐减弱。而热冲击裂纹对温度梯度分布的影响主要体现在稳定阶段。循环热冲击会导致花岗岩体发生更严重的破坏,造成损伤的程度随热冲击的循环次数逐渐增大。（4）热冲击过程中导致岩石表面剥落破坏的主要原因是岩石内部裂纹的存在影响了温度梯度的分布,最终诱使裂纹尖端处产生超高热冲击应力导致的,并非是对流换热表面产生的热应力造成的。对流换热边界不变时,随着导热系数的增大,岩石内部产生的热冲击应力减小,热冲击损伤区域面积减小。（5）在外部应力作用下的热冲击损伤区域的面积随时间呈现先快速增大后缓慢减小的趋势,且这一趋势与温度梯度的变化规律一致,说明两者之间存在相关性。裂纹尖端处发生的热冲击破裂比裂纹中间位置更加严重,在损伤面积达到峰值时,损伤区域的形状为哑铃形。在损伤面积减小的过程中,损伤区域的形状与试件所处的外部应力状态密切相关。垂直方向的应力的变化对损伤区域尺寸的影响大于水平方向的应力造成的影响,垂直方向应力增大会抑制裂纹尖端的损伤的发展,但同时会加重裂纹中部的损伤。水平方向应力的增大会在整体上抑制试件在热冲击过程中的损伤。