在土木、地质、采矿等众多工程领域中,诸如煤炭地下气化、核废料深层储置以及地下工程火灾灾后修复及加固等都不可避免地涉及到高温后岩石的强度与变形特性,其相关物理力学参数是岩石地下工程开挖、支护设计、围岩稳定性分析等不可或缺的基本依据。在围压0MPa～15MPa、温度25℃～800℃、高温时间1h～3h条件下,通过对不同高温时间和不同温度处理的大理岩进行超声波测试及三轴压缩试验,本文详细分析了高温后大理岩物理力学特性参数的变化规律,研究了高温后大理岩的破坏特征及破坏形态,并进行了物理力学特性参数的相关性分析,取得的主要成果如下:(1)本试验所用大理岩的主要矿物为白云石和方解石,含量分别为90%、9%,其物理特性阈值温度区间约为200℃～300℃。温度超过300℃后,大理岩内部方解石加快分解,白云石颗粒表面出现大量裂纹,大理岩逐渐变为白色。(2)高温后大理岩质量、体积、密度、超声波波速等烧蚀率随温度和高温时间的增大呈不同形式、不同速率的指数增大趋势。波速比(纵横波波速比值)随温度的升高呈指数降低趋势。动弹性模量、动剪切模量和动体积模量随温度的升高呈线性降低趋势,随高温时间的增多呈指数降低趋势。动泊松比随温度和高温时间的增大呈指数降低趋势。高温后大理岩动弹性参数、密度、波速之间均呈正相关关系。(3)大理岩力学特性的阈值温度区间约为300℃～400℃。高温后大理岩峰值强度、弹性模量、变形模量、泊松比、剪切模量和体积模量随温度和高温时间的增大呈不同形式、不同速率和不同路径的线性降低和指数降低趋势。大理岩弹性模量、变形模量、泊松比、剪切模量、体积模量与峰值强度均呈正相关关系。温度和力对岩石的耦合影响是非线性的。随着温度的升高,大理岩弹性变形阶段变短,塑性变形增多,岩石明显软化。大理岩裂纹闭合应力、起裂应力和损伤应力所占峰值应力比值随围压的增大而增大。随着温度和高温时间的增大,大理岩裂纹闭合应力比值明显增大,起裂应力和损伤应力比值逐渐减小。围压为0MPa时,大理岩试件破坏形态以轴向拉伸破坏为主。围压为5～15MPa时,试件破坏形态以斜面剪切破坏为主,并且温度越高,高温时间越长,主破裂面破裂角越大。(4)高温后大理岩峰值强度与波速、密度之间呈正相关关系,动弹性参数与静弹性参数之间呈正相关关系。峰值强度与波速、密度之间关系可用二次多项式函数表示。动、静弹性参数之间关系可用线性函数表示。以上关系式可为高温后大理岩相关物理力学参数的预测和选取提供有力的参考。