随着我国经济快速发展,隧道工程大量涌现,高水压隧道的数量也越来越多。渗透水压力对隧道围岩的力学性质具有劣化作用,对其稳定性产生不利影响。因此,研究渗透水压力对岩石力学特性的影响规律对于保证工程稳定性具有重要意义。本文对贵阳市麦西隧道进口区段灰岩开展了不同压力下的注水渗透试验、渗透压力作用下单轴压缩及声发射试验,基于试验结果,分析了渗透水压力对灰岩微观结构及声发射特性的影响规律,揭示了其影响机理,建立了考虑渗透压力作用的灰岩损伤演化模型。本文主要研究内容如下:(1)对灰岩试件进行了不同渗透水压力作用下的室内微观试验(SEM试验)和宏观试验(饱水试验、质量检测试验以及声发射特性试验),试验结果表明,随渗透水压力增大,灰岩内部次孔隙数量、质量损失率不断增加,而声发射频谱幅值逐渐降低;基于达西定律和毛管模型,建立了岩石孔隙发育方程。(2)对灰岩试件进行了不同渗透水压力作用下的单轴压缩及声发射试验,试验结果显示,随渗透水压力增大,灰岩单轴抗压强度、弹性模量逐渐降低,应力应变曲线压密阶段越来越明显,声发射振铃数及能量活跃阶段对应的应力逐渐减小,岩石碎块大小逐渐趋于均匀化;基于断裂力学理论,对考虑渗透压力影响的裂纹起裂进行了机理分析。(3)假设灰岩在弹性变形阶段的本构关系符合Hooke定律,在此基础上,基于连续损伤理论和统计损伤理论,建立了灰岩损伤阶段的本构关系;通过拟合模型参数随渗透压力的变化规律,建立了考虑渗透压力影响的灰岩损伤本构模型;利用不同渗透压力下的灰岩单轴压缩试验结果对模型进行了验证,结果表明理论分析和试验结果具有较好的一致性。