围岩破裂是影响高放废物地质处置库安全性和封闭性的重要因素之一。在高放废物长时间处置过程中,核素衰变会释放大量热量使得围岩温度上升。位于地下深处的处置库围岩将在热-力作用下发生损伤,形成裂隙,为核素迁移扩散提供条件。因此,认识热-力作用下围岩裂隙的扩展过程及机理具有重要意义。本文以我国高放废物地下实验室场址-甘肃北山的花岗岩作为研究对象,为探讨北山花岗岩在热-力作用下裂隙的发育过程并揭示其机理,从宏观和细观两方面设计不同试验,展开了以下研究:（1）对我国高放废物地质处置地下实验室场址的甘肃北山花岗岩进行不同温度下（25℃、60℃、90℃、120℃、200℃、300℃）的巴西劈裂试验,证实了中温范围内（90℃～120℃）花岗岩强度存在明显的恢复甚至加强现象;通过实时声发射监测,研究了热-力作用下岩样的裂隙扩展过程,并区分各个裂隙发育阶段,结合花岗岩强度随温度的变化可知,中温条件下声发射事件越多,抵抗加载消耗的能量越多,岩样所能承受的荷载越大;基于K均值聚类算法的图像处理技术,对比岩样断面两侧细观组分的实际分布,统计了各类矿物间产出裂隙情况,并进一步讨论了不同类型裂隙对花岗岩强度的影响。（2）对北山花岗岩开展升-降温试验,并在试验过程中进行细观变形、实时温度和声发射监测,运用图像处理技术对比不同时刻下样品中长石、石英和云母三类主要矿物的温度及面积变化,发现长石具有最高温度,且随着温度的升高长石明显膨胀,而温度相近的石英和云母被压缩,降温时则相反;通过核磁共振试验可知,花岗岩中大孔孔径和体积的减小是温度造成岩样孔隙率降低的主要原因;结合声发射数据得到热破裂阈值温度在25℃～35℃之间,且随着温度升高破裂现象加剧,并讨论了各温度段花岗岩的热破裂演化过程及内在机理。（3）通过搭建高温细观变形实时观测系统,开展了升降温过程花岗岩主要矿物变形精细化研究。利用数字图像相关法（digital image correlation,DIC）计算试验过程中样品产生的位移场,与岩样表面所对应得到了各矿物随温度的变形相对大小,发现长石和云母变形较大,石英变形小。（4）通过实时温度下北山花岗岩劈裂后的断面扫描试验,得到了不同温度条件下北山花岗岩巴西劈裂试验后断面的三维云图,并利用节理粗糙度系数JRC和曲面一次导数均方根Z2s来表征断面粗糙度,可知随着温度升高JRC和Z2s增大,即岩石所产生的裂隙面越粗糙;利用扫描电子显微镜对不同温度下劈裂后的北山花岗岩样品进行观察,发现温度越高,矿物颗粒表面越粗糙,且发育大量的微空洞、微裂纹,在200℃后岩样内开始发育穿晶裂纹。（5）建立了基于北山花岗岩实际细观分布的PFC（Partical Flow Code）数值模型,对3类颗粒、6类接触关系分组,并通过正交试验得到了各参数对模拟结果影响;加入温度模块后调参赋值,分别完成了对不同温度下巴西劈裂试验和热破裂试验的模拟。巴西劈裂模拟结果表明高于200℃后模型两侧开始发育张拉裂隙;热破裂试验中,随着温度的升高,岩样的应力集中区从边界逐渐向内扩展,外侧高热应力对内侧颗粒起着“围压效应”的作用,由于内侧颗粒不能充分膨胀,局部热应力集中导致裂纹首先产生于靠近模型中心的长石-长石间;加热阶段时热应力更容易集中在现有裂纹尖端,导致裂纹的形成和扩展。总体上,热破裂与“围压效应”的双重作用控制中等温度条件下花岗岩的强度。