近几十年,随着矿山、隧道、边坡和大坝等岩石工程日益增多,关于土木或采矿工程中岩石结构稳定性和安全性的研究也愈发重要。由于矿井（特别是煤矿和其他深部地下工程）的深度不断增加,保障生产过程中岩石的长期稳定尤为关键,其中岩石蠕变作用是重要的影响因素。前人在该领域中已开展了许多实验和数值模拟研究,但由于岩石呈各向异性,其组成成分和构造在每英寸上都存在差异。现有研究无法为岩石结构建立良好的设计方法,因此亟需开展相关研究以解决岩石开挖过程中长期稳定性的难题。采用中国口孜东矿的砂岩进行了长期加载试验,基于微观层次下岩石蠕变变形与微观特征的关系,较为系统的研究了岩石蠕变的微观破裂及变形机制,取得了以下主要创新性成果:（1）采用透射电子显微镜（TEM）研究了砂岩晶格变形。深入分析了长期蠕变流变载荷后砂岩晶格的变形和运动。对同一位置取样的砂岩进行了TEM扫描,并基于快速傅里叶变换（FFT）方法和轮廓图方法,分析得出该区域完整砂岩的晶格间距。研究发现晶格空间随施加的恒定载荷的提高而增加,晶格运动会受施加的载荷和时间的影响,从而揭示了晶格错动是岩石蠕变变形的根本原因。（2）对口孜东煤矿砂岩进行了在恒定单轴加载试验。试样一的最大蠕变应变为0.03124,试样二的最大蠕变应变为0.03526。通过扫描电子显微镜（SEM）分析了岩石在蠕变载荷前后的变形情况,发现岩石经蠕变产生明显的微变形和破坏。分析表明岩石变形的程度和强度随施加的载荷的升高而增强。设计了一种新型小尺寸长时蠕变仪可实现小型岩样的长期加载。（3）通过长期蠕变试验研究分析了岩石的瞬态和稳定蠕变阶段。在岩石蠕变过程中,蠕变应变先快速增加,随后增速放缓直至保持稳定。在稳定蠕变阶段时,蠕变应变基本趋于恒定,且蠕变应变会随所施加恒定载荷的增加而提高。基于3D XRM扫描测试观察到岩石蠕变后的晶格运动和错位,随着恒定单轴载荷的增加,试样产生了宏观裂隙。（4）采用数值流形方法（NMM）描述了瞬时下的微细观变形,提出并验证了岩石蠕变的微细观变形模型,得到了岩石变形的影响因素。所获得的研究结果为设计长期稳定的岩石结构（如矿山,隧道,边坡,水坝和房屋）提供了指导。