在深部工程建设过程中,开挖后处于高应力状态的围岩经常受到爆破(应力波衰减后)、机械钻凿以及地震等引起的低应变率的动力扰动作用,从而引发以猛烈岩石块片弹射为特征的触发型岩爆灾害。触发型岩爆以其时空上的高度随机性和极具威力的破坏性,严重威胁着深部工程的建设安全,已成为深部工程建设中亟待解决的难题。为此,本文致力于通过室内真三轴试验、理论分析以及三维离散元数值模拟等研究方法对触发型岩爆孕育过程开展研究,主要内容如下:(1)提出了低应变率动力扰动下触发型岩爆真三轴试验方法:基于代表性岩体单元理念,采用厚度较大的花岗岩试样模拟开挖边界附近一定范围内大体积岩体,解决触发型岩爆的研究对象选择关键问题;采用“单面临空-五面施加静载-切向(Z向)施加动力扰动”的加载路径,解决触发型岩爆的应力路径和边界条件转换、动静组合加载关键问题。进而采用新型高压伺服动真三轴岩爆试验机,开展触发型岩爆室内试验研究。(2)基于斜坡、小幅循环和微小循环三种形式低应变率动力扰动下触发型岩爆试验,研究了静载切向、轴向和径向应力、动力扰动幅值和频率对触发型岩爆影响;发现了小幅循环动力扰动下触发型岩爆发生的变形条件;建立了临界状态岩石受微小循环动力扰动发生稳定破坏和岩爆之间的关系;揭示了不同形式动力扰动下触发型岩爆过程的岩石损伤演化规律及其能量机制;阐述了不同形式动力扰动下触发型岩爆碎块破碎特征的差异。(3)提出了触发型岩爆三维离散元模拟的三阶段模型(TSM),克服传统岩爆数值模拟方法难以再现触发型岩爆开裂、破坏过程及计算弹射动能等方面的不足,实现对不同形式动力扰动下触发型岩爆过程的定量化模拟,进而采用TSM定量化分析触发型岩爆过程的岩石损伤、能量、拉剪裂纹数量增长及其空间分布形式演化规律,揭示了不同形式动力扰动下触发型岩爆破坏模式和主要开裂破坏机制。(4)对低应变率动力扰动下触发型岩爆与岩石在静载和中高应变率冲击荷载组合加载下发生的破坏进行详细对比,发现岩石在上述两种动静组合加载条件下发生的破坏,在应力-应变响应、试样破坏形态、峰后试样能量吸收和释放特征等方面存在显著差异,指出当前多数岩石动静组合加载研究成果不完全适用于触发型岩爆研究。(5)综合研究成果,揭示了三种不同形式动力扰动下触发型岩爆过程的岩石损伤和能量演化规律、开裂破坏过程特征、破坏模式和主要开裂破坏机制,探讨了触发型岩爆工程防治措施,提出了触发型岩爆及时支护、全生命周期支护及增强围岩抗拉强度支护设计原则。