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大型工程开挖是人类工程活动对岩体环境扰动的主要形式。在高地应力环境下的岩体特别是高强度岩体储存着很高的能量，岩体开挖释能引起的快速卸荷变形破坏常导致严重的工程问题和工程灾害。以锦屏一级水电站建基面开挖和锦屏二级水电站引水隧洞开挖为研究对象，采用现场地质调查、室内实验、力学分析方法相结合的方法，对高储能岩体的快速卸荷变形破坏进行分类研究，发现其变形破坏的内在规律性。具体包括以下几个方面: 根据锦屏、小湾等研究区岩体开挖扰动破坏(EDZ)的特征以及破坏区的工程环境特征，选取相应的实验手段和实验方法。未扰动的深部岩体处于三向应力状态，隧洞等地下工程以及坝体建基面的开挖，临空面岩体瞬间由三向六面应力转化为五面应力。因此实验采用真三轴单面卸载实验系统，根据产生EDZ的应力变化条件，设计了锦屏大理岩真三轴实验，确定了三种实验方法，分别为三向加载-单面突然卸载-轴向继续加载，三向加载-单面突然卸载-轴向保持与三向加载-单面突然卸载-轴向不同速率持续加载等三种实验方案，对试件的宏观破坏特征、声发射过程等进行研究。 对比全程实验与非全程实验的宏观破坏特征，解释了真三轴实验的渐进破坏过程。发现在大理岩卸荷试验中，岩石试件的宏观破坏是由表及里产生的。张性裂纹的出现要早于剪切裂纹，剪切裂纹搭接相邻的张性裂纹（或临空面）形成圈闭，圈闭内的岩石碎块出现剥离或以一定初速度弹射。高应力条件下大理岩的真三轴卸荷破坏是张-剪联合作用的结果。剪切面上岩粉的存在意味着剪切裂纹萌生扩展过程伴随着大量弹性应变能的释放。 根据细观图像特征分析，对实验过程中形成的微破裂的种类、形态特征、分布以及形成过程进行归纳。大理岩卸荷破坏主要以沿晶面裂隙发生，兼有穿晶裂隙以及耦合裂隙出现。结合声发射信号的参数特征，分析了大理岩脆性破裂的微结构演化过程。岩石的初期损伤始于卸载过程中临空面局部分散形成的微裂纹为主，微裂纹的形成、生长、扩展呈现张性机制;在围压作用下微裂纹不断桥接形成更大尺度的裂纹，并在轴向压力作用下加速交汇贯通形成主裂面;裂纹的桥接、交汇和贯通至破坏过程呈现剪切机制。整个实验过程微结构变化呈现张性萌生—剪切交汇—贯通破坏的模式。这种张剪机制的破坏过程起始由张性微裂纹诱发，从微观发展到宏观由剪切裂纹控制，并且破坏特征受不同的应力路径、加/卸载速率影响显著。 对实验过程中采集到的声发射波形数据进行频谱特征分析。对于高应力条件下锦屏大理岩的声发射特征，我们可以将声发射频率分为低频，中低频、中频、中高频及高频，分别对应30～150kHz，150～230kHz，230～300kHz，300～450kHz和450～500kHz。对比12组实验结果，该频率分布特征变化不大。根据声发射频谱结果，中低频段的幅值较大，高频段的幅值较低。不同频段的较大幅值概率在卸载或临近破坏时增加，在加载条件下较低。在加载初期的声发射信号以低频低幅值为主，而在卸载及破坏前高频低幅值以及低频高幅值均有所增加。表明高频和低频成分的幅值增大时，试件发生损伤或发生破坏，这与直接荷载与试件上的端面应力无关。 分析了大理岩脆性破裂的能量过程，指出张性破裂所耗能量较小，而张剪性与压剪性破裂耗能较高。声发射揭示的裂纹释能特征，高幅值与高频声发射信号对应着高能量释放过程。释放低能量的裂纹一般为沿晶的张裂纹，高能释放特征往往对应穿晶剪切裂纹，中等能量释放则是张剪复合裂纹产生的结果。在实验过程中，初期产生的裂纹以沿晶或穿晶耦合形式的张裂纹为主，显示低-中能量过程，临近破坏阶段以穿晶或穿沿晶耦合为主的剪切裂纹，显示中-高能量过程。试验结果与力学分析结果具有很好的一致性。 基于颗粒流程序PFC2D，利用内置的FISH语言编程建立不同应力路径的真三轴卸载实验的数值分析模型。模型破坏过程与室内实验中不同方案的实验结果一致。渐进破坏特征分析与破坏前后的应变能转化特征分析表明，对于不同的应力路径，加载破坏阶段比卸载破坏阶段形成的裂纹数目和剪裂纹多。破坏过程中的能量主要转化为新裂的表面能和碎片弹射的动能，在破坏阶段弹射动能所占比例逐渐增大。对于不同的应力边界，卸载破坏阶段的动能转化更多，破坏规模更强烈。