岩体工程施工导致岩体内应力场受到扰动,易诱发岩体结构面破裂扩展、围岩体发生变形破坏。虽然节理岩体破裂扩展机制、贯通演化过程和贯通模式等在理论和实验室尺度上的研究已很深入,相关理论与实验研究成果广泛应用于评价节理岩体的变形强度特性,但由于工程岩体包含了从细观到宏观的各种尺度的缺陷、结构复杂,而且深部开挖卸荷造成的二次应力场更加复杂,这导致理论和相关实验研究的成果不能用于动态的评价深部开挖扰动下节理岩体的破裂扩展机制。借助于监测手段,利用监测数据反演复杂条件下节理岩体破裂扩展机制对相关工程问题的解决更具实际意义。本文从机理研究入手,基于声发射和微震监测技术的相似性,利用声发射技术和矩张量反演理论开展预制节理岩样细观破裂扩展机制的研究。选取花岗岩和砂岩两种不同岩性的试件,通过三点弯曲声发射试验和预制不同倾角穿透性裂纹岩样的单轴压缩声发射试验,运用矩张量理论反演研究拉伸和压剪作用下的岩石的细观破裂机制,对比分析不同岩性的细观破坏机制差异。本文主要开展以下研究工作:(1)以弹性波动学和矩张量理论为基础,实现了矩张量反演过程的计算机求解,利用MATLAB语言编写了相应计算程序,并利用3ds Max脚本语言编制了声发射定位事件三维显示程序;(2)进行了花岗岩和砂岩三点弯曲声发射实验,利用声发射数据和矩张量理论反演分析了两种岩石在宏观拉伸破裂下的细观破裂机制,并讨论了不同成岩机制对岩石细观破裂扩展的影响;(3)进行了预制不同倾角裂纹的岩样的单轴压缩声发射实验,对预制裂纹岩石进行破裂模式分析,讨论了预制裂纹的几何特征对裂纹扩展的影响;深入分析了压缩条件下裂纹扩展的细观机制,及成岩机制和组成结构对岩石的细观破坏机制的影响。结果表明,结晶结构的岩石在细观上剪破坏更为剧烈,胶结结构的岩石在细观上拉伸破坏增强。