文献类型：期刊文章

作　　者：黄诗冰[1,2] 刘泉声[3] 刘艳章[1] 程爱平[1]

HUANG Shi-bing1, 2 LIU Quan-sheng3, LIU Yan-zhang1, CHENG Ai-ping1(1. School of Resources and Environmental Engineering, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430081, China; 2. Hubei Key Laboratory for Efficient Utilization and Agglomeration of Metallurgic Mineral Resources, Wuhan, 430081, China; 3. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, Chin)

机构地区：[1]武汉科技大学资源与环境工程学院,湖北武汉430081 [2]冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室,湖北武汉430081 [3]中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室,湖北武汉430071

出　　处：《岩土工程学报》

基　　金：湖北省自然科学重点项目(41702291,51604195);国家自然科学基金青年基金项目(51604195)

年　　份：2018

卷　　号：40

期　　号：3

起止页码：459-467

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2017、CAS、CSA、CSA-PROQEUST、CSCD、CSCD2017_2018、EI、IC、JST、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：寒区岩体工程含水孔（裂）隙中低温水冰相变会产生冻胀力与温度应力,岩体冻融损伤与断裂是由温度应力和孔（裂）隙中的冻胀力共同作用的结果。考虑温度应力对椭圆孔（裂）隙形变的影响,推导了椭圆孔（裂）隙中的冻胀力解析方程;基于最大拉应力准则,得到了低温热力耦合下椭圆孔（裂）隙周围最大拉应力与冻胀开裂角,建立了椭圆孔可简化为椭圆裂隙进行冻胀计算的临界条件;最后采用改进的等效热膨胀系数方法对隧道单裂隙围岩冻胀力与裂隙尖端应力场进行了数值分析。研究结果表明：（1）椭圆孔中的最大冻胀力与岩石的热膨胀性、裂隙倾角和裂隙长短轴比χ等因素有关;（2）长短轴比χ≥10的扁平椭圆孔可简化为裂隙进行计算分析,此时冻胀基本发生在裂隙尖端且尖端拉应力集中明显;（3）改进的等效热膨胀系数方法可以很好的模拟裂隙中的冻胀力与裂尖应力场。

关 键 词：椭圆孔(裂)隙  冻胀力 温度应力 冻胀开裂角  裂尖应力场  

分 类 号：TU433]