炭质板岩是一种力学性质明显呈横观各向同性的岩体，其岩层倾角对力学性质具有重要影响。为研究高海拔寒区炭质板岩隧道围岩冻胀特性及冻胀力分布特征，依托G219线新藏公路黑恰隧道工程，采用不同层理倾角饱和炭质板岩单向冻结试验、不均匀冻胀力理论模型和围岩–结构冻胀特性原位测试等手段，探究炭质板岩的不均匀冻胀特性、隧道温度场和围岩冻胀力分布特征。研究表明：（1）单向冻结状态下，板岩不均匀冻胀系数随温度梯度的增大逐渐增大，层理结构对板岩不均匀冻胀性具有较强的调控作用，冻结方向与层理倾角越大，板岩的不均匀冻胀系数越大，不均匀冻胀性越强；（2）黑恰隧道施工期洞口段围岩冻融圈包络图呈现梨形，在拱脚处温度最低、冻结深度最大，最大冻深为2.97 m;(3)围岩–结构实测冻胀力在0.08～0.63 MPa范围，其中左拱脚处最大，左拱肩处最小；（4）在不均匀冻胀系数考虑冻结方向与板岩层理倾角关系的条件下，寒区隧道不均匀冻胀力理论计算值与实测值吻合较好，表征了横观各向同性围岩的不均匀冻胀特征，可为寒区横观各向同性围岩隧道冻害高风险部位防冻设计提供参考。
炭质板岩是一种力学性质明显呈横观各向同性的岩体，其岩层倾角对力学性质具有重要影响。为研究高海拔寒区炭质板岩隧道围岩冻胀特性及冻胀力分布特征，依托G219线新藏公路黑恰隧道工程，采用不同层理倾角饱和炭质板岩单向冻结试验、不均匀冻胀力理论模型和围岩–结构冻胀特性原位测试等手段，探究炭质板岩的不均匀冻胀特性、隧道温度场和围岩冻胀力分布特征。研究表明：（1）单向冻结状态下，板岩不均匀冻胀系数随温度梯度的增大逐渐增大，层理结构对板岩不均匀冻胀性具有较强的调控作用，冻结方向与层理倾角越大，板岩的不均匀冻胀系数越大，不均匀冻胀性越强；（2）黑恰隧道施工期洞口段围岩冻融圈包络图呈现梨形，在拱脚处温度最低、冻结深度最大，最大冻深为2.97 m;(3)围岩–结构实测冻胀力在0.08～0.63 MPa范围，其中左拱脚处最大，左拱肩处最小；（4）在不均匀冻胀系数考虑冻结方向与板岩层理倾角关系的条件下，寒区隧道不均匀冻胀力理论计算值与实测值吻合较好，表征了横观各向同性围岩的不均匀冻胀特征，可为寒区横观各向同性围岩隧道冻害高风险部位防冻设计提供参考。
炭质板岩是一种力学性质明显呈横观各向同性的岩体，其岩层倾角对力学性质具有重要影响。为研究高海拔寒区炭质板岩隧道围岩冻胀特性及冻胀力分布特征，依托G219线新藏公路黑恰隧道工程，采用不同层理倾角饱和炭质板岩单向冻结试验、不均匀冻胀力理论模型和围岩–结构冻胀特性原位测试等手段，探究炭质板岩的不均匀冻胀特性、隧道温度场和围岩冻胀力分布特征。研究表明：（1）单向冻结状态下，板岩不均匀冻胀系数随温度梯度的增大逐渐增大，层理结构对板岩不均匀冻胀性具有较强的调控作用，冻结方向与层理倾角越大，板岩的不均匀冻胀系数越大，不均匀冻胀性越强；（2）黑恰隧道施工期洞口段围岩冻融圈包络图呈现梨形，在拱脚处温度最低、冻结深度最大，最大冻深为2.97 m;(3)围岩–结构实测冻胀力在0.08～0.63 MPa范围，其中左拱脚处最大，左拱肩处最小；（4）在不均匀冻胀系数考虑冻结方向与板岩层理倾角关系的条件下，寒区隧道不均匀冻胀力理论计算值与实测值吻合较好，表征了横观各向同性围岩的不均匀冻胀特征，可为寒区横观各向同性围岩隧道冻害高风险部位防冻设计提供参考。
炭质板岩是一种力学性质明显呈横观各向同性的岩体，其岩层倾角对力学性质具有重要影响。为研究高海拔寒区炭质板岩隧道围岩冻胀特性及冻胀力分布特征，依托G219线新藏公路黑恰隧道工程，采用不同层理倾角饱和炭质板岩单向冻结试验、不均匀冻胀力理论模型和围岩–结构冻胀特性原位测试等手段，探究炭质板岩的不均匀冻胀特性、隧道温度场和围岩冻胀力分布特征。研究表明：（1）单向冻结状态下，板岩不均匀冻胀系数随温度梯度的增大逐渐增大，层理结构对板岩不均匀冻胀性具有较强的调控作用，冻结方向与层理倾角越大，板岩的不均匀冻胀系数越大，不均匀冻胀性越强；（2）黑恰隧道施工期洞口段围岩冻融圈包络图呈现梨形，在拱脚处温度最低、冻结深度最大，最大冻深为2.97 m;(3)围岩–结构实测冻胀力在0.08～0.63 MPa范围，其中左拱脚处最大，左拱肩处最小；（4）在不均匀冻胀系数考虑冻结方向与板岩层理倾角关系的条件下，寒区隧道不均匀冻胀力理论计算值与实测值吻合较好，表征了横观各向同性围岩的不均匀冻胀特征，可为寒区横观各向同性围岩隧道冻害高风险部位防冻设计提供参考。
炭质板岩是一种力学性质明显呈横观各向同性的岩体，其岩层倾角对力学性质具有重要影响。为研究高海拔寒区炭质板岩隧道围岩冻胀特性及冻胀力分布特征，依托G219线新藏公路黑恰隧道工程，采用不同层理倾角饱和炭质板岩单向冻结试验、不均匀冻胀力理论模型和围岩–结构冻胀特性原位测试等手段，探究炭质板岩的不均匀冻胀特性、隧道温度场和围岩冻胀力分布特征。研究表明：（1）单向冻结状态下，板岩不均匀冻胀系数随温度梯度的增大逐渐增大，层理结构对板岩不均匀冻胀性具有较强的调控作用，冻结方向与层理倾角越大，板岩的不均匀冻胀系数越大，不均匀冻胀性越强；（2）黑恰隧道施工期洞口段围岩冻融圈包络图呈现梨形，在拱脚处温度最低、冻结深度最大，最大冻深为2.97 m;(3)围岩–结构实测冻胀力在0.08～0.63 MPa范围，其中左拱脚处最大，左拱肩处最小；（4）在不均匀冻胀系数考虑冻结方向与板岩层理倾角关系的条件下，寒区隧道不均匀冻胀力理论计算值与实测值吻合较好，表征了横观各向同性围岩的不均匀冻胀特征，可为寒区横观各向同性围岩隧道冻害高风险部位防冻设计提供参考。
为研究不同温度模式下土体冻结特性，利用冻结试验装置对长春地区粉质黏土进行单向冻结试验。通过改变试验装置顶板温度及温度变化速率，研究分析试验过程中土体温度变化，试验前后土体含水率变化，试验后试样冷生构造、竖向冻胀位移。试验结果表明，土体温度变化大致分为四个阶段：骤降，回升或缓降，持续降温，恒定。相同降温速率，顶底板温度梯度越大，第二阶段温度回升程度越大；顶底板温度梯度相同时，降温速率越大，第二阶段温度回升程度越小。试验结束后，土体外表面出现网状裂缝且沿深度方向裂缝变宽，网状构造宽度与温度梯度大小成正比；土体内部有明显水分结晶，连续分凝冰包裹土体形成类似蜂窝状结构，其中存在一定肉眼可见的未冻水，且降温速率越小，肉眼可见未冻水含量越少。靠近控温顶板（冷端）土体含水率显著增加，靠近控温底板（暖端）土体含水率减小或基本不变，降温速率相同，温度梯度越大，冷端附近土体含水量增加越明显，相同冻结温度下，降温速率越低，冷端附近含水量增量越大。土体竖向冻胀量与温度梯度成正比，降温时间30 min条件下，冷端温度由0℃降低至-15℃冻胀量增加趋势较大，降温时间为60 min时，-10～-15℃温度变化区间冻...
为研究不同温度模式下土体冻结特性，利用冻结试验装置对长春地区粉质黏土进行单向冻结试验。通过改变试验装置顶板温度及温度变化速率，研究分析试验过程中土体温度变化，试验前后土体含水率变化，试验后试样冷生构造、竖向冻胀位移。试验结果表明，土体温度变化大致分为四个阶段：骤降，回升或缓降，持续降温，恒定。相同降温速率，顶底板温度梯度越大，第二阶段温度回升程度越大；顶底板温度梯度相同时，降温速率越大，第二阶段温度回升程度越小。试验结束后，土体外表面出现网状裂缝且沿深度方向裂缝变宽，网状构造宽度与温度梯度大小成正比；土体内部有明显水分结晶，连续分凝冰包裹土体形成类似蜂窝状结构，其中存在一定肉眼可见的未冻水，且降温速率越小，肉眼可见未冻水含量越少。靠近控温顶板（冷端）土体含水率显著增加，靠近控温底板（暖端）土体含水率减小或基本不变，降温速率相同，温度梯度越大，冷端附近土体含水量增加越明显，相同冻结温度下，降温速率越低，冷端附近含水量增量越大。土体竖向冻胀量与温度梯度成正比，降温时间30 min条件下，冷端温度由0℃降低至-15℃冻胀量增加趋势较大，降温时间为60 min时，-10～-15℃温度变化区间冻...
为研究不同温度模式下土体冻结特性，利用冻结试验装置对长春地区粉质黏土进行单向冻结试验。通过改变试验装置顶板温度及温度变化速率，研究分析试验过程中土体温度变化，试验前后土体含水率变化，试验后试样冷生构造、竖向冻胀位移。试验结果表明，土体温度变化大致分为四个阶段：骤降，回升或缓降，持续降温，恒定。相同降温速率，顶底板温度梯度越大，第二阶段温度回升程度越大；顶底板温度梯度相同时，降温速率越大，第二阶段温度回升程度越小。试验结束后，土体外表面出现网状裂缝且沿深度方向裂缝变宽，网状构造宽度与温度梯度大小成正比；土体内部有明显水分结晶，连续分凝冰包裹土体形成类似蜂窝状结构，其中存在一定肉眼可见的未冻水，且降温速率越小，肉眼可见未冻水含量越少。靠近控温顶板（冷端）土体含水率显著增加，靠近控温底板（暖端）土体含水率减小或基本不变，降温速率相同，温度梯度越大，冷端附近土体含水量增加越明显，相同冻结温度下，降温速率越低，冷端附近含水量增量越大。土体竖向冻胀量与温度梯度成正比，降温时间30 min条件下，冷端温度由0℃降低至-15℃冻胀量增加趋势较大，降温时间为60 min时，-10～-15℃温度变化区间冻...
为研究不同温度模式下土体冻结特性，利用冻结试验装置对长春地区粉质黏土进行单向冻结试验。通过改变试验装置顶板温度及温度变化速率，研究分析试验过程中土体温度变化，试验前后土体含水率变化，试验后试样冷生构造、竖向冻胀位移。试验结果表明，土体温度变化大致分为四个阶段：骤降，回升或缓降，持续降温，恒定。相同降温速率，顶底板温度梯度越大，第二阶段温度回升程度越大；顶底板温度梯度相同时，降温速率越大，第二阶段温度回升程度越小。试验结束后，土体外表面出现网状裂缝且沿深度方向裂缝变宽，网状构造宽度与温度梯度大小成正比；土体内部有明显水分结晶，连续分凝冰包裹土体形成类似蜂窝状结构，其中存在一定肉眼可见的未冻水，且降温速率越小，肉眼可见未冻水含量越少。靠近控温顶板（冷端）土体含水率显著增加，靠近控温底板（暖端）土体含水率减小或基本不变，降温速率相同，温度梯度越大，冷端附近土体含水量增加越明显，相同冻结温度下，降温速率越低，冷端附近含水量增量越大。土体竖向冻胀量与温度梯度成正比，降温时间30 min条件下，冷端温度由0℃降低至-15℃冻胀量增加趋势较大，降温时间为60 min时，-10～-15℃温度变化区间冻...
随着寒旱区高速铁路工程的增多和工程服役时间的增长，气态水迁移引发的路基冻害问题被广泛关注。为深入探究寒区粗颗粒填料的冻胀机制，研制一套考虑水–热–力耦合的土柱试验装置，开展不同补水类型、细颗粒含量、细颗粒类型的单向冻结试验。结果表明：(1)冻结锋面位置受补水方式、细粒土含量的影响较为显著，细粒土类型的影响相对较小。(2)随冻结时间的增长，液–气组合补水和气态水补水均会导致试样含水率不断升高，而前者含水率变化较快。细粒土含量和类型会显著影响气态水迁移量，造成土柱水分分布的明显差异。(3)粗颗粒级配土中液态水很难通过冻胀–抽吸力直接上升至冻结锋面，气态水迁移是造成冻胀发展的重要因素。在高速铁路的长期运营过程中，气态水迁移引发的路基水分积聚和冻胀问题不可忽视。