岩体水力劈裂是20世纪50年代石油、天然气行业推出的一项新技术。水力劈裂会带来工程构筑物的破坏,甚至造成灾难,如矿井突水、深埋地下洞室施工中的涌水,高坝及抽水蓄能电站坝体和坝基水力劈裂、高边坡在地下水渗流作用下的诱导滑动等。这些都属于水力劈裂问题。因此认识水力劈裂的机理,避免或减小其危害是一个值得研究的课题。 本文以已有的水力劈裂理论为基础,以天荒坪抽水蓄能电站高压渗透试验结果为依据,用岩石力学、流体力学、地下水动力学及线弹性断裂力学的理论及方法来研究水力劈裂过程中裂隙的发生、发展过程,以及在该过程中裂隙的渗透性规律。从而得出以下结论: （1）在弹塑性力学的范畴内,提出基于应变的岩体破坏模式,并探讨了判别准则,认为岩体的破坏具有拉和剪两种形式。由于具体的承载条件和约束条件不同,岩体破坏时,可能是以某一种（拉或剪）形式破坏,也可能以两种破坏形式并存发生。通过实例计算认为裂隙的扩展一般属于Ⅱ型裂纹问题。 （2）对高压渗透试验结果进行了分析,根据不同的P～Q关系曲线得到,呈相对闭合的裂隙明显存在临界水头压力,而具有一定开度的裂隙则不然;随着水头压力的增大,岩体的渗流性态渐趋敏感;而在较高水头压力的持续作用下,岩体的允许水力坡降值则有减小之势。 （3）通过对水力劈裂过程中裂隙开度变化的灵敏度分析得出,裂隙开度的增量△b^*分别与σ₃、水压P呈现很好的线性关系,与σ₁、裂隙基本摩擦角ψ_b、β（裂纹长轴方向与最大主应力的夹角）的线性关系不明显。 （4）通过PKN和KGD模型对水力劈裂过程的分析得出,在裂隙起劈阶段模型具有一定的精度,而在裂隙生长阶段,应用模型的计算结果与实际不相符合。