脆性裂隙岩石的变形破坏特征和破裂灾变机理是岩体工程失稳防治的基础性科学问题。本文围绕脆性裂隙岩石损伤破坏这一科学问题,在声发射活动实时监测、数字图像相关全场测量与力学数据定量分析的基础上,结合近场动力学数值模拟,对脆性裂隙岩石损伤演化规律及失效机制开展研究,同时对局部化失稳前兆声发射（AE）时间序列进行伪前瞻性建模以预测脆性岩石失稳时间。研究脆性裂隙岩石损伤破坏问题将有助于深入理解岩石（体）变形破坏特征和破裂灾变机理,从而为有效防治岩石（体）工程失稳提供理论依据,同时对建立完善的岩石（体）灾变预警系统也有积极意义。本文主要在（1）不同岩石类型损伤破坏过程与破损响音特征,（2）花岗岩不稳定破裂阶段多物理场特性关联,（3）岩体非等长裂隙扩展规律及机制,和（4）岩石局部化失稳时间预测预报等四个方面做出创新。主要的结论可总结为:（1）由于花岗岩具有高度联锁、良好熔融、低孔隙度等微观结构特征,因此在裂隙尖端应力集中下,三种晶粒尺度微观裂纹（晶界裂纹、晶内裂纹和穿晶裂纹）相继产生并逐渐群聚形成可观测的断裂过程区（表观白斑）。本文将花岗岩断裂过程区成核机制揭示为微裂纹群聚效应。在断裂过程区成核过程中,AE事件率表现出阶跃型演化特征。据此,提出了声光力学多参量联合划分法,将裂隙花岗岩完整的损伤破坏过程划分为6个阶段:（I）裂隙闭合,（II）线弹性变形,（III）过程区成核,（IV）宏观裂纹起裂与稳定裂纹增长,（V）临界能量释放（裂纹损伤）与不稳定裂纹扩展,（VI）破坏与峰后软化。这6个阶段由5个特征应力阈值界定:1)裂隙闭合应力σcc,2)微裂纹成核应力σcn,3)裂纹起裂应力σci,4)裂纹损伤应力σcd,和5)峰值应力σUCS。其中,过程区成核阶段的特征应力阈值为微裂纹成核应力σcn。相比之下,砂岩裂隙尖端微裂纹群聚效应不明显,难以观测到砂岩断裂过程区成核现象。（2）微观上,花岗岩断裂过程区成核、增强、跨尺度断裂与重新激活和三种晶粒尺度微观裂纹起裂、增长、连接与群聚紧密关联;花岗岩不稳定破裂阶段应力积聚期内断裂过程区成核、增强和重新激活是高水平AE事件率特征的主导机制,应力跌落期内断裂过程区跨尺度断裂是低水平AE事件率特征的主导机制。在花岗岩不稳定破裂阶段,应力积聚期内断裂过程区成核、增强与重新激活以及应力跌落期内断裂过程区跨尺度断裂是AE事件率倒U型演化路径的形成机制。针对裂隙花岗岩,声发射平静期与应力跌落同占一个时间窗口,它们均是裂隙花岗岩宏观断裂（宏观裂纹起裂、扩展与连接）引起的。（3）在单轴压缩条件下,竖向对齐或近似竖向对齐的邻近裂隙尖端应力场相互作用体现为应力放大效应;但是,竖向距离较大的裂隙尖端应力场相互作用表现为应力屏蔽效应。对于非等长裂隙构形,岩样致命性破裂往往与较长裂隙有关,而与较短裂隙存在条件性关联。当长裂隙尖端和短裂隙尖端之间的相互作用表现为应力放大效应时,短裂隙参与致命性破裂。然而,当长裂隙尖端和短裂隙尖端之间的相互作用表现为应力屏蔽效应时,短裂隙不介入最终破裂。但是,短裂隙参与了裂纹起裂、扩展与连接等早期的损伤与破裂过程。应力放大效应和应力屏蔽效应与加载路径、构造裂隙几何布置特征、新生裂纹演化路径等紧密相关。本文还详细研究了裂隙长度比对岩样力学行为、裂纹演化特征以及最终破坏模式的影响规律。（4）脆性砂岩临近失稳时的损伤加速行为可以利用幂律关系近似描述。岩石失稳的幂律奇异性前兆构成了脆性破坏预测预报的物理基础。基于这一试验观察,本文在时间反向Omori定律框架下提出了伪前瞻性破坏预测模型,并通过前兆AE时间序列的最佳线性相关定量识别了损伤加速起始点,而后采用双因子表征方法可靠证实了损伤加速起始点的识别结果。本文采用伪前瞻性破坏预测模型对前兆AE时间序列进行伪前瞻性建模,并对脆性岩石局部化失稳时间进行预测。当前兆AE时间序列不断地延伸至真实失稳点附近时,伪前瞻性破坏预测模型能够实现较高质量的预测预报（也即较高的精度和较少的偏差）。相对于回溯性预测,伪前瞻性预测质量更好。另外,使用振幅作为前兆因子能改善预测质量并延长预警时间;而裂隙间相互作用对预测质量产生强的干扰。分析表明,合理选择AE指标和AE定位的实现是延长预警时间的两个重要方向。