该文针对地下工程复杂的开挖加卸荷特点,利用2000kN微机控制电液伺服多功能试验机,采用与地下工程开挖真实路径相一致的试验与模拟方法,进行了岩石加载破坏试验和复杂加卸荷破坏试验,比较了加荷和卸荷不同力学条件下岩石力学性质的变化,为认识与把握开挖加卸荷条件下岩石失稳破裂机理,合理解释以开挖卸荷变化为主的岩体工程提供依据.论文主要进行了以下几个方面的研究工作:(1)分析了国内外岩石复杂加卸荷试验研究的现状,指出了目前试验研究中存在的主要问题.在对加、卸荷条件下岩石破坏进行试验及理论研究基础上,该文综合分析了加、卸荷条件下岩石力学参数、破坏形态、应力-应变关系、强度特征及能量变化方面的异同.结果表明,岩石在缺荷状态下变形破坏较常规三轴加载破坏更为发育,其破坏程度也更为严重一些,并且卸荷破坏失稳时的应力强度比加荷破坏失稳时的应力强度更低;岩样卸荷初始的围压越高,越容易发生破坏;岩样加载破坏是吸收试验机能量的过程,而岩样保持轴向变形不变的卸荷破坏不需要试验机对其做功,试件破坏是通过自身释放能量实现的.(2)基于具体岩石试样应力-应变试验曲线中的大量数据,用BP神经网络分别建立了岩石试样常规三轴加载模型与卸荷模型,模型的模拟值与试验结果基本吻合,为数值模拟中的本构关系更切合岩石材料的变形特征、更加符合工程实际提供了一种可行性方法.(3)在总结各种预测岩爆方法的基础上,对卸荷引起的岩爆灾害发生机理及预测方法进行了研究.研究表明,岩石单轴压缩破坏状态与轻微岩爆现象较为相似,随着围压的增加,卸荷破坏状态逐渐从中等岩爆过渡到强烈以上岩爆;处于三轴应力状态的岩体,某一方向的应力突然降低,造成岩石在较低应力状态下破坏,那么原岩储存的弹性应变能将对外释放,进而可能引起岩爆;在地下工程的施工开挖过程中,可以通过调整施工速度,控制围岩的位移来减缓或降低岩爆的发生.