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。
为了探究寒区板岩边坡在冻融条件下的力学参数劣化规律及其失稳机理，通过室内冻融循环力学试验，并基于广义Hoek-Brown强度准则计算岩体内聚力和内摩擦角随冻融循环次数的衰减规律，以此修正未考虑冻融损伤的白云鄂博南帮内聚力和内摩擦角块体模型，实现南帮岩体力学参数的时空演化表征，最后通过数值模拟分析白云鄂博铁矿主矿区南帮边坡在冻融效应下的循序破坏机理。结果表明：经20次冻融循环后，矽质板岩、云母化板岩、碳化板岩、断层岩内聚力降低率分别为21.64%、22.66%、28.09%、28.53%，内摩擦角降低率分别为12.76%、14.72%、19.37%、21.35%；在冻融效应下，南帮边坡稳定系数由1.19逐渐降至0.92,1 650～1 570 m区域剪应变逐渐增大，最终滑体于1 570 m平台滑移剪出。
为了探究寒区板岩边坡在冻融条件下的力学参数劣化规律及其失稳机理，通过室内冻融循环力学试验，并基于广义Hoek-Brown强度准则计算岩体内聚力和内摩擦角随冻融循环次数的衰减规律，以此修正未考虑冻融损伤的白云鄂博南帮内聚力和内摩擦角块体模型，实现南帮岩体力学参数的时空演化表征，最后通过数值模拟分析白云鄂博铁矿主矿区南帮边坡在冻融效应下的循序破坏机理。结果表明：经20次冻融循环后，矽质板岩、云母化板岩、碳化板岩、断层岩内聚力降低率分别为21.64%、22.66%、28.09%、28.53%，内摩擦角降低率分别为12.76%、14.72%、19.37%、21.35%；在冻融效应下，南帮边坡稳定系数由1.19逐渐降至0.92,1 650～1 570 m区域剪应变逐渐增大，最终滑体于1 570 m平台滑移剪出。
围岩冻融损伤劣化加剧了寒区隧道衬砌结构破坏，为探究新疆高寒隧道强风化炭质板岩围岩冻融损伤劣化规律及各向异性特征，制取层理倾角θ=0°、45°、90°3种板岩试样，在开放饱水的条件下进行了0次、10次、20次、30次、40次冻融循环试验，并对冻融循环后的试样进行宏观力学性能试验及断裂面扫描电镜测试。结果表明：在冻融循环作用下，强风化板岩的冻融损伤多集中于节理裂隙等软弱结构处，损伤模式主要为顺层理裂隙萌生、顺层理剥落及顺层理断裂，板岩自然饱和质量呈现先缓慢增加后迅速递减的趋势；不同层理倾角板岩强度特征差异较大且受风化作用与冻融循环作用影响显著，伴随着冻融循环次数的增加，板岩抗压强度、弹性模量均呈现非线性衰减趋势，冻融受荷损伤变量逐渐增大，3种层理倾角板岩抵抗冻融损伤作用的关系为0°>90°>45°;扫描电镜图像观察到板岩层理断裂表现出显著的脆性特征，但多次的冻融循环作用使板岩受荷破坏破裂面表现出一定的塑性特征。研究发现倾角为0°层理构造的板岩受冻融环境的影响相对较小，具有更加稳定的力学性质，研究揭示了强风化定向层理板岩各向异性冻融损伤劣化规律，可为定向产状结构围岩背景下的寒区隧...
围岩冻融损伤劣化加剧了寒区隧道衬砌结构破坏，为探究新疆高寒隧道强风化炭质板岩围岩冻融损伤劣化规律及各向异性特征，制取层理倾角θ=0°、45°、90°3种板岩试样，在开放饱水的条件下进行了0次、10次、20次、30次、40次冻融循环试验，并对冻融循环后的试样进行宏观力学性能试验及断裂面扫描电镜测试。结果表明：在冻融循环作用下，强风化板岩的冻融损伤多集中于节理裂隙等软弱结构处，损伤模式主要为顺层理裂隙萌生、顺层理剥落及顺层理断裂，板岩自然饱和质量呈现先缓慢增加后迅速递减的趋势；不同层理倾角板岩强度特征差异较大且受风化作用与冻融循环作用影响显著，伴随着冻融循环次数的增加，板岩抗压强度、弹性模量均呈现非线性衰减趋势，冻融受荷损伤变量逐渐增大，3种层理倾角板岩抵抗冻融损伤作用的关系为0°>90°>45°;扫描电镜图像观察到板岩层理断裂表现出显著的脆性特征，但多次的冻融循环作用使板岩受荷破坏破裂面表现出一定的塑性特征。研究发现倾角为0°层理构造的板岩受冻融环境的影响相对较小，具有更加稳定的力学性质，研究揭示了强风化定向层理板岩各向异性冻融损伤劣化规律，可为定向产状结构围岩背景下的寒区隧...