裂隙在岩体中分布广泛,岩体节理或裂隙在很大程度上会影响岩体的物理与力学性质。在隧道、边坡、矿山巷道等裂隙岩体工程中开挖施工时,节理或裂隙的存在使岩体卸荷作用更加明显,可能会引发一系列工程地质灾害,例如岩爆、滑坡与突水等,因此研究卸荷作用下的裂隙扩展机制是至关重要的。目前,有关岩体裂隙扩展机制的研究,学者们大多聚焦于单轴或三轴压缩试验,已有的卸荷试验多针对无裂隙岩体开展的物理试验,并且针对卸荷作用下的岩体裂隙扩展机制的相关机理研究还不够完善,所以研究卸荷条件下岩体裂纹扩展机理以及破坏模式具有重要的科学价值与工程意义。本文基于岩体破裂过程分析软件RFPA3D,在考虑岩体非均匀性的基础上,分别模拟研究了含单裂隙岩体的双轴加卸荷试验、真三轴卸荷试验与含断层隧道围岩的稳定性问题,探究卸荷应力路径、卸荷方向、中间主应力大小、裂隙与断层倾角等多种因素影响下岩体裂隙的扩展机制与围岩安全性问题。具体分为以下三方面:（1）基于RFPA3D模拟研究含单裂隙岩体的双轴加卸荷数值模拟试验。首先基于RFPA软件进行数值模型验证;其次采取三种不同卸荷应力路径的卸荷方案,对含不同倾角裂隙的岩体试样模型进行加卸荷试验直至模型破坏,探究卸荷应力路径以及裂隙倾角对岩体裂纹扩展机制的影响规律。结果表明,三种卸荷应力路径对岩体裂隙扩展机制的影响排序为:增轴压降侧压＞恒轴压降侧压＞增轴压恒侧压;卸荷条件下,裂隙倾角越大,裂隙起裂强度及模型破坏峰值强度越大。研究结果表明,实际开挖工作中选择合适的卸荷应力路径至关重要。（2）基于RFPA3D模拟研究含单裂隙岩体的真三轴卸荷数值模拟试验。首先在设定的两种真三轴应力状态下分别降低中间主应力和最小主应力,探究应力卸荷方向对岩体裂隙扩展机制的影响规律;其次在中间主应力方向平行于裂纹面的条件下,设定不同中间主应力值后降低最小主应力,探究中主应力大小对岩体裂纹扩展机制的影响规律。结果表明,卸荷条件下,当卸荷方向平行于裂纹面时,裂纹更不容易发生萌生和扩展,岩体也更不容易发生突然的脆性破坏;当中间主应力方向平行于裂纹面并降低最小主应力时,中主应力大小对卸荷条件下的岩体影响不大。研究结果表明,实际工程中,应该预先确定岩体主要结构面的位置,尽量在平行于结构面的方向进行开挖卸荷工作。（3）基于RFPA3D模拟研究含断层隧道的围岩稳定性问题。以锦屏二级深埋隧洞的构造性岩爆为例,结合实际工程背景,采用RFPA3D强度折减版软件,在断层走向与隧道走向垂直的情况下,于隧道前方设置不同倾角（15°、30°、45°、60°）的断层,通过强度折减法得到不同断层倾角的情况下隧道围岩的安全系数,探讨研究不同倾角的断层对隧道围岩稳定性的作用规律。结果表明,当断层走向垂直于隧道走向时,断层倾角越大,安全系数就越大,隧道稳定性就越高。研究结果表明,当断层与隧道呈大角度相交时,隧道围岩相对会更加稳定,施工也会更加安全。