近年来,在高温岩体地热开发、深部矿产资源开采、煤与油页岩的地下气化、核废料深地质处置和火灾后岩体工程的评估与修复过程中,人们需要掌握各种岩石经历不同的温度作用后的物理、力学、渗透等特性的变化规律,以便为分析此类岩体工程的稳定与安全提供依据。同时,TBM法在开挖硬岩隧道时,开挖速率慢,刀具磨损严重,而微波照射可以降低岩石的强度和摩擦性,提高开挖效率并减小刀具磨损,微波辅助机械破岩具有重要的工程应用价值。本文研究了马弗炉传统加热方式下不同温度作用前后砂岩和花岗岩的物理性质(质量、体积、密度和孔隙率)、超声波特性、渗透特性、力学特性(单轴压缩强度、弹性模量和巴西劈裂抗拉强度)和矿物性质(矿物种类、含量、粒径和连接方式)的变化规律。鉴于微波辅助机械破岩在硬岩开挖中具有很好的应用前景,除上述指标外,本文还研究了花岗岩微波加热前后摩擦性和脆性指数的变化规律。本文获得的主要结论如下:(1)随着温度升高,砂岩和花岗岩质量均不断下降,下降的幅度不断增大,且砂岩质量下降幅度明显大于花岗岩的;随着温度升高,砂岩和花岗岩体积先减小后增大,且花岗岩体积增加比例远大于砂岩的;砂岩和花岗岩的密度随着温度升高不断减少,且减小的幅度不断增大,砂岩密度减小主要受体积增加和质量减小影响,而花岗岩密度减小主要是受体积增加影响;随着温度升高,砂岩和花岗岩的孔隙率先减小后增大,砂岩孔隙率变化比例小于同温度下花岗岩的,孔隙率变化趋势与体积变化趋势有很好的对应关系。(2)砂岩和花岗岩纵波波速均随着温度的升高而降低,砂岩在100～200℃下降幅度较小,400～800℃下降幅度增大,而花岗岩整体呈线性下降,砂岩波速平均下降比例小于同温度下花岗岩的。(3)100～200℃时砂岩和花岗岩渗透系数变化不大,400～600℃时砂岩渗透系数连续剧增,800℃时增幅下降,而花岗岩渗透系数在400～800℃时连续剧增;与原岩相比,800℃时砂岩和花岗岩渗透系数分别增加1和3个数量级。(4)砂岩单轴抗压强度、弹性模量和巴西劈裂抗拉强度总体随温度的升高先升高后降低,而花岗岩的对应指标总体随温度的升高而降低。(5)随温度升高,砂岩石英颗粒的接触形式从点状和线状接触逐渐转变为线状和凹凸状接触,而花岗岩石英和长石矿物内和矿物间的裂理逐渐增加。(6)花岗岩在微波加热后的外观形态、物理性质、超声波特性、渗透特性、力学特性和矿物性质变化规律趋势和马弗炉传统加热方式下对应指标的变化规律趋势一致,二者本质均为受热破坏,变化的机理也一致;花岗岩在微波加热后摩擦性逐渐降低,与原岩相比,微波加热12 min、18 min和24 min后刀具磨损寿命分别提高了 0.33、0.96和2.66倍;微波加热可以极大的提高岩石的脆性指数,从而提高TBM的破岩效率。