深部能源开发、高放核废物地质处置等一系列重大工程的建设,是满足能源、资源和环境保护等国民经济高速可持续发展需求的重要举措。深部岩体多处于高地温-高地应力耦合的复杂赋存环境中,深部地下工程中硬脆性岩石在高温作用下的失稳诱发条件及损伤孕育演化机理,是目前深部岩体工程亟待解决的关键科学问题之一。为此,本文以国家自然科学基金面上项目“硬脆性岩石力学行为宏细观表征及围岩损伤强卸荷-温度耦合效应机制研究”（No.51774020）为依托,基于室内试验和理论分析手段,研究了热处理花岗岩的物理力学及损伤特性,以期为相关研究和工程实践提供理论基础。主要研究工作和成果如下:（1）基于X射线衍射技术和电镜扫描技术,研究了高温对花岗岩矿物成分和微观结构的影响,定量表征了不同温度（25～800℃）和不同冷却方式（高温-自然冷却和高温-快速冷却）下花岗岩热致裂纹的发育情况,揭示了冷却速率对热致裂纹发育的影响,探明了不同冷却速率下花岗岩的热损伤阈值温度。基于室内巴西劈裂试验、单轴压缩试验和常规三轴压缩试验,系统研究了温度和冷却速率对花岗岩体积、质量、P波速度、抗拉强度、抗压强度等物理力学特性的影响,揭示了热致裂纹是热处理花岗岩物理力学特性改变的主要因素。（2）基于声发射监测技术,研究了热处理花岗岩圆盘在巴西劈裂条件下的损伤演化过程。提出了基于声发射累计计数的损伤参数DAE,可定量表征花岗岩损伤程度,揭示了热致裂纹是造成热处理花岗岩声发射时空演化规律、幅频特性、b值等参数改变的重要原因。此外,还在巴西劈裂试验中观察到b值的应力依赖性。（3）结合声发射监测技术和数字图像相关技术,研究了高温-水冷处理花岗岩圆盘巴西劈裂过程中的声发射震源位置时空演化规律和圆盘表面应变场演化规律,发现热致裂纹的显著增加导致热损伤花岗岩圆盘的启裂模式发生重要转变。（4）基于主/被动超声技术（超声波测试技术和声发射监测技术）,研究了高温-自然冷却花岗岩单轴压缩过程中主动超声参数（超声波速、波速各向异性、超声波振幅谱衰减）和被动声发射特征参数（时序特征、震源位置、b值、幅频特性）的演化规律,发现主动超声波对热处理前后花岗岩的细微变化更敏感,揭示了热致裂纹和应力诱发裂纹对单轴压缩条件下花岗岩各向异性演化模式的控制作用。（5）基于声发射监测技术,研究了高温-水冷处理花岗岩在三轴压缩条件下的物理力学特性和声发射特征演化规律,发现不超400℃的高温-快速冷却处理未对花岗岩抗压强度及声发射特征产生显著影响,探明了温度和围压对花岗岩储能能力、脆性程度以及破裂模式的影响,揭示了围压对热致裂纹有显著的限制作用。此外,发现基于声发射撞击数的损伤参数Dhit在试样失稳破坏前的突变早于基于声发射能量的损伤参数Denergy,可为岩石破裂失稳预测预警提供帮助。（6）基于广义塑性力学理论,建立了考虑塑性剪切机制和体积剪胀机制的双屈服弹塑性本构模型。在本构模型中,基于修正的三维Hoek-Brown强度准则对两种屈服函数进行量化,并将温度相关的材料参数mq和mv纳入屈服函数中,考虑了温度的影响。该本构模型可以很好地描述不同高温处理后花岗岩的力学行为,如围压效应、应变硬化、体积剪胀和应变软化。研究成果可为热损伤岩石的本构模型研究提供帮助,也可为高温岩体工程的设计施工和灾害控制提供参考借鉴。