随着酸沉降与工业排放废水的日益增多,酸性环境作用使得岩石结构产生不同程度的损伤,严重威胁工程的稳定性和耐久性。论文通过对不同pH值盐酸和硫酸溶液腐蚀砂岩进行物理力学性质试验研究,分析了其力学参数随腐蚀时间变化规律,结合扫描电镜试验,分析了砂岩腐蚀前后的微观结构特征,基于化学动力学、化学热力学、矿物溶解机理、能量学、损伤力学理论,探讨了砂岩的酸腐蚀机理,建立了化学-应力耦合损伤本构模型。主要研究成果为:（1）对pH值不同的两种酸性溶液（盐酸和硫酸）作用下的砂岩进行物理力学性质的对比试验研究,结果表明:酸腐蚀后砂岩的质量变化率、阳离子溶解速率、弹性模量以及抗压强度均随腐蚀时间延长而减小,溶液pH值、单轴压缩曲线压密段及峰值应变均随腐蚀时间延长而增大,溶液pH值越小,变化幅度越大;通过电镜扫描发现,砂岩由原来的块状致密结构转化为粒状松散结构。（2）基于化学动力学理论,从矿物溶解的机制上研究了砂岩受酸腐蚀机理,通过对砂岩组成矿物在酸溶液下的溶解速率进行定量描述发现:组成砂岩的矿物中长石、方解石与酸反应,在pH值小于3时反应较为剧烈,溶解速率较高,且随pH值减小而增大;pH值大于3时,溶解速率较低;分析了pH值、温度、比表面积、流速、时间对砂岩矿物在酸性溶液中溶解速率的影响规律。（3）从能量学的角度出发,通过计算受酸腐蚀砂岩单轴压缩过程中各特征强度点处的能量,研究了砂岩单轴压缩全过程的能量动态演化规律,结果表明:腐蚀后砂岩单轴压缩各特征点处总能量、弹性应变能、耗散能及其各压缩阶段能量增量均大于原始砂岩,砂岩的储能和释能性质增强;腐蚀砂岩压缩全过程能量动态演化规律与原始砂岩有较大差异,弹性应变能与耗散能在峰值点前均呈现增长趋势,而在压密段、弹性段和裂纹扩展阶段,弹性应变能占比随荷载增加而增大,耗散能占比减小,在裂纹不稳定扩展阶段弹性能占比减小,耗散能占比增大。（4）基于连续损伤力学、统计理论、化学动力学原理,建立了受酸腐蚀砂岩的统计损伤本构模型;引入了化学-应力耦合损伤变量,建立了考虑砂岩应力-应变曲线压密段的分段统计损伤本构模型,使其能够较好的反映受酸腐蚀砂岩压密段的变形特性;通过建立的受酸腐蚀隧道有限元模型,对不同腐蚀时段隧道的位移以及应力进行分析,结果表明隧道腐蚀30年后拱顶竖向位移和横向位移分别为初始状态的2.73和2.90倍,横向应力、竖向应力以及剪应力与初始状态相比分别增大了17.0%,4.1%,9.6%。