高混凝土坝等水工混凝土结构常年在高水压、高应力条件下运行，易发生水力劈裂破坏，而水工混凝土结构水力劈裂形成和破坏演化机理复杂。本项目基于混凝土材料和水泥砂浆两种试件，开展了单轴受压、双轴受压、四点弯曲弯矩等条件下的水力劈裂试验，研究了不同应力状态、荷载施加方式、初始裂缝开度和深度、化学侵蚀溶液溶度和历时等对试件水力劈裂破坏过程的影响，分析了裂缝扩展路径上缝内水压演化规律，推导了缝内水压力的计算公式，结合渗流力学和断裂力学理论，提出水力劈裂裂缝扩展的损伤断裂准则，考虑缝内水流与结构变形的耦合效应，建立水力劈裂数值分析模型。结果表明，在缝内水压和轴压作用下，试件裂缝尖端会产生应力集中，使得临界劈裂水压与轴压的差值小于其劈拉强度；试件临界劈裂水压值与试件劈拉强度、轴压均呈线性关系。双轴受压状态下水力劈裂试验试件破坏类型为非完全水力劈裂破坏，破坏造成的裂缝细微，未形成完全贯通试样的连续裂缝。四点弯曲弯矩作用下，裂缝发展过程中的混凝土试件应变可分为线性段及指数段，当应变进入指数段时，试样临近破坏。较小的荷载增量即会打破稳态，促使裂缝失稳扩展。劈裂水压与拉应力存在叠加效应，若最值作用位置相同，裂缝尖端应力集中现象明显，易引起水力劈裂破坏。不同化学溶液侵蚀下，试件起裂临界水压力和劈裂临界水压力随侵蚀时间的演化规律一致，均具有明显的时间依赖性和阶段性。通过楔形劈裂试验算例和单裂缝水力劈裂算例数值模拟，论证了数值分析模型的合理性，模拟某高重力坝水力劈裂破坏过程。项目研究成果有效推动水工混凝土结构水力劈裂数值模型研究，可为水工程的安全评价和长效运行维护提供理论依据。