在工程爆破中，为确保基岩完整性、保证工程安全，必须对岩体爆破的损伤范围和程度进行分析和评价，进而采取有效措施控制动力损伤效应，而动力损伤判据或损伤临界值的确定是进行损伤评价、划定损伤范围的前提，是基础爆破工程中岩体损伤控制的核心问题。针对该问题，本文结合国家自然科学基金项目(No:51439008，41572307)采用岩石超声波-声发射一体化装置及摄像记录系统地研究了完整花岗岩、含单/双预制裂隙石膏及花岗岩破裂过程中超声波及声发射变化特征，同时基于离散元模拟了岩石破裂过程及破坏机制，研究了波速随裂纹扩展的变化特征，揭示了波速变化的细观机制。论文主要研究内容如下:　　(1)基于岩石超声波-声发射一体化装置研究了花岗岩单轴压缩破裂过程波速及声发射演化特征，得到了不同方向波速、波幅及透射波频谱特征的变化规律;建立了声发射特征参数随岩石破裂过程的变化规律及差异，提出了岩石灾害性破坏失稳的前兆;最后对比了岩石宏观力学及变形特征与波速及声发射特征参数演化的差异。宏观变形特征、侧向波速及频谱特征变化吻合较好，但对岩石裂纹扩展的敏感性滞后于AE事件，侧向波速先增后减，在峰值应力处波降率为12％～20％;加载初期AE表现低频-小幅值，岩石断裂释放高频-大幅值AE，损伤应力后，尤其岩石破坏前，低频-大幅值AE比例迅速增大，AE能量呈突发性陡增，是岩石灾害性破坏的前兆。　　(2)采用超声波-声发射一体化装置研究了预制单裂隙石膏/花岗岩及天然裂隙花岗岩破裂过程超声波-声发射变化规律，给出了两种不同材料宏观力学及变形特征随裂隙倾角的变化规律，建立了不同AE特征参数与宏观应力降的对应关系，分析了裂隙倾角对AE演化特征及波速变化的影响。随着裂隙倾角增大，岩样脆性破坏程度增加，AE事件率初始增加点及陡增点向峰值应力靠近，加载初始波速逐渐增加，随裂隙倾角的增大，波速加速下降点的应力比（应力/σc）逐渐增大，在接近80％σc时，波速下降幅度均超过10％，峰值应力附近，侧向波速下降幅度21％～63％(大部分超过30％)。　　(3)采用超声波-声发射一体化装置研究了预制双裂隙花岗岩超声波-声发射演化特征，建立了宏观特性随裂隙及岩桥倾角的变化规律，得到了AE特征参数随裂纹扩展的变化规律，AE事件率首次陡增点对应波速的加速下降，在80％σc附近，侧向波速下降幅度超过10％，峰值应力处，波速下降幅度均大于20％，侧向波速下降幅度21％～74％(大部分超过30％);对于相同波降率（如10％），相比单裂隙，双裂隙岩样对应的应力比（应力/σc）更小，波速更易受裂纹扩展的影响;对比完整岩石，含预制裂隙岩样波速下降对AE事件增长的迟滞性要明显弱的多，波降率也远大于完整岩石。　　(4)结合摄像记录研究了单/双裂隙岩样裂纹起裂、扩展及聚合贯通过程，依据裂纹扩展模式将单裂隙岩样裂纹分为九种，建立了裂纹扩展过程随裂隙倾角的变化规律，细观结构性能差异导致石膏和花岗岩裂纹扩展规律存在差异;通过双裂隙花岗岩贯通裂纹模式的差异，将裂纹贯通分为8种不同类型，得到了裂隙倾角和岩桥倾角对裂纹贯通模式的影响。　　(5)基于离散元(PFC2D)模拟了细观结构及参数对岩石破裂过程及破坏机制的影响，量化了结晶颗粒大小分布、初始损伤、结晶可破碎性及颗粒粘结参数等对宏观力学特性及张拉与剪切裂纹比例的影响。晶粒尺寸及粘结强度越大，裂纹扩展路径越粗糙、不平滑，剪切裂纹所占比例越大;单轴加载下岩石的初始破裂以沿轴向扩展的张拉裂纹为主，随加载进行，与轴向倾斜的裂纹比例增加，张拉裂纹主导了岩石的破坏。　　(6)基于颗粒流模拟研究了波速及衰减与细观颗粒组构的变化关系，建立了波传播及衰减与各细观参数的对应关系，提出了与波速相关的细观刚度张量模型，分析了波速随裂纹扩展及导向分布的变化特征，揭示了波速变化的细观机制，给出了波速及透射波幅随节理充填物特性的变化规律。双轴加载轴向波速先增加后减小，初始压密段波速增加幅度远小于室内实验结果，侧向波速初始基本不变，随着裂纹起裂开始逐渐下降，峰值应力处轴向和侧向波速下降5％、14％。