随着地下工程开采深度的不断增加,在高地应力、高地温、高渗透压和爆破开挖扰动等特殊工程环境下,深部地下工程岩体产生了诸如分区破裂现象、围岩大变形、岩爆等新的工程地质灾害现象。针对高轴地应力深部岩体分区破裂现象,采用理论分析、三维相似物理模型试验、颗粒流数值模拟和现场监测相结合的方法,研究了爆炸荷载对高轴地应力条件下深部岩体分区破裂的影响机理与深部围岩的变形破坏规律。基于Hoek-Brown准则,理论分析了深部圆形洞室在高轴地应力和静水压力条件下围岩的弹性应力场,推导了洞周围岩爆破损伤效应的破裂区分布区域,得出爆炸荷载对深部围岩破裂区宽度的影响范围。采用“先加载、后开洞、再超载”的试验方法,开展了人工凿挖、预埋件抽出和爆破开挖3种开挖方式的深部岩体分区破裂三维相似物理模型试验。试验表明,模型洞室开挖完毕,3种开挖方式的模型洞周应力和应变随距洞壁距离的增加均呈现出波峰与波谷间隔分布的非线性变化,验证了分区破裂是高轴地应力条件下的一种特殊破坏模式。轴向超载过程中,洞周围岩开始出现环状破裂,在环状破裂区内应变迅速增大,在环状破裂区附近应变迅速减小。超载完毕,洞周应变呈现出波峰与波谷的间隔分布,分别对应于围岩破裂区与非破裂区；洞周径向应力也表现出相似的变化趋势。模型洞室拱顶和帮部荷载的增加会限制模型洞周的破裂区范围。爆炸荷载在洞壁附近围岩体内产生大量的微裂纹,造成围岩体力学性能的劣化和完整性降低；在高轴地应力条件下,微裂纹扩展、贯通,形成宏观破裂区,使洞壁围岩体的破坏加剧,围岩破裂区的范围扩大；后一层破裂区半径约为前一层破裂区半径的1.28倍。建立了深部岩体爆破开挖三维颗粒计算模型,对节理倾角不同的深部岩体进行数值分析,揭示了爆炸荷载作用时间和层状节理面倾角对深部地下工程岩体分区破裂的影响。随着层状节理面倾角的增大,爆破开挖完毕颗粒模型洞周围岩破裂区范围、张拉和剪切裂纹数与应变能增量均呈现出先增大后减小的变化趋势；当层状节理倾角为600时,围岩体破裂区范围最大。开展了锚固支护深部岩体在高轴地应力状态下爆破开挖相似模型试验,发现锚杆和锚索联合支护部位未出现分区破裂,而未支护部位出现了分区破裂,分析得出锚杆和锚索的联合作用可实现围岩应力的转移和重分布,揭示了锚固支护对深部岩体分区破裂的抑制机理。现场爆破损伤监测表明,采用钻爆法施工的巷道,左帮爆破损伤区在6m范围内,右帮爆破损伤区在7m范围内,且3m范围内围岩体的损伤程度较大。