岩爆是深埋地下工程岩体在人为开挖或者外界扰动的作用下产生的一种工程灾害,随着国内深埋水工隧洞及其他地下工程的增多,岩爆灾害发生的频率也日趋升高,岩爆的发生会使工程中的围岩突然向临空面发生大面积岩块弹射、抛掷等破坏现象,这将严重影响工程施工进度和威胁施工人员的安全。本文在室内花岗岩岩爆试验的基础上,采用三维离散单元软件3DEC对室内岩爆试验开展模拟研究。基于离散元软件3DEC的功能,对将进行数值模拟的完整花岗岩试样离散成大小不一的岩块单元,岩块单元之间由接触面连接,通过选取合适的材料参数和本构模型,结合软件随机给接触面赋参数功能将各接触面的力学参数随机化来满足岩石材料的非均匀性,实现室内花岗岩试样岩爆弹射破坏过程的三维离散元数值模拟。结果表明,模拟结果与试验结果基本吻合,表明了本文模拟方法的可行性,克服了以往很多采用基于连续介质的数值模拟难以模拟岩爆弹射破坏非连续变形力学行为的局限性,为研究岩爆破坏机理提供了一定的帮助。结合数值模拟对物理岩爆试验的模拟,从岩爆破坏过程中岩石内部的位移场、应力场、能量演化过程三个方面来开展相关研究。数值试验结果表明,从位移场来分析,岩石在进行单面卸载发生岩爆后,岩石块体的位移会向临空面增大,而未弹射的一些块体会发生微小的位移回弹,同时在靠近卸载面处的块体之间会发生比较大的剪切位移；从岩石内应力场来分析,岩石在卸载后,靠近临空面的岩石在岩爆破坏过程中受到张拉应力和剪切作用,表明岩爆发生过程是在拉剪共同作用的情况下产生的；从能量演化过程来分析,岩石处在未卸载前的真三轴压缩状态时岩石内部一直在聚集弹性应变能,且在弹性阶段聚集最多,岩石在进行单面卸载后,集聚在岩石内部的弹性应变能开始释放,释放的能量大约只有0.84%转换成块体的动能,其中99.16%的能量转换成耗散能,其中耗散能主要用于岩块单元间裂纹的萌生、扩展及贯通。