在深部地下工程当中岩石大多处于较为复杂的环境中,温度、地应力、循环加卸载等因素都会对岩石的物理力学与渗透特性产生不同程度的影响。在地热资源开采、CO₂地质封存等工程中对于岩石的渗透特性与力学特性十分重要,而温度与地应力作用下岩石内部矿物颗粒、微裂隙产生变化,物理、渗透、力学特性均发生改变,因此对于温度、复杂应力状态下岩石的渗透、力学特性研究具有十分重要的意义,基于上述原因本文进行如了下研究:（1）对红砂岩试样进行了不同高温后的热处理和两种不同冷却方式进行冷却,对比了高温前后试样物理参数的变化。基于两种冷却方式下试样物理参数的变化分析不同加热温度、冷却方式下试样几何物理参数的变化规律,并结合三维数字扫描系统探究了试样内部结构的变化情况。（2）通过对不同围压、渗透压两种冷却方式试样CO₂渗透率测试试验,分析了不同围压、渗透压下两种冷却方式CO₂渗透率的变化规律,建立了渗透率与围压的关系。对不同冷却方式、温度下CO₂渗透率的对比分析了冷却方式、温度对渗透率的影响。（3）利用自主研发的渗透装置对红砂岩试样进行了不同实时温度、加温后、实时温度下循环加卸载CO₂渗透率测试试验。将实时温度与加温后试样渗透率变化规律对比,阐述了两种方式下温度对渗透率的影响机理。对循环加卸载试验结果的分析,揭示了不同循环次数情况下试样渗透率的变化规律。（4）考虑深部地下的高温环境结合声发射监测系统、DV录像、数字三维扫描仪系统等仪器对不同加热温度两种冷却方式试样进行了单轴压缩、巴西劈裂试验。基于试验结果探究了不同温度、冷却方式下抗压强度、抗拉强度、特性,弹性模量、损伤程度的变化规律,揭示了温度、冷却方式对试样强度的影响机理。通过对试样加载过程中裂纹演化与声发射特征分析,阐述了试样的最终破裂模式与声发射变化特征。