高温环境下花岗岩三角形裂隙热应力场研究

作者：汪洋; 陈文化^*

来源：岩石力学与工程学报, 2021, S2: 3074-3083.

DOI：10.13722/j.cnki.jrme.2020.1068

• 岩石力学
• 太阳辐射
• 多裂隙岩体
• 热应力场
• 三角形裂隙
• 格林函数法
• 花岗岩

南方地区是我国主要高温分布区,暴露在高温环境中的隧道进出口段岩体容易产生热病害。太阳辐射能通过近表裂隙向岩体内部传递,裂隙形状和分布形式决定了岩体热应力场。近表裂隙面呈三角形,是研究裂隙岩体稳定性的典型形状。针对高温环境下隧道进出口段多裂隙岩体,基于三角形裂隙形状建立热源模型,运用格林函数法和镜像法得到裂隙岩体热应力场分布形式和变化规律,并对裂隙形状参数和多裂隙相互作用进行分析。裸露岩体热应力日变化趋势与太阳辐射日变化趋势一致,裂隙使岩体热应力场重新分布,裂隙尖端点应力增大。相同深度的三角形裂隙,顶角越大越不利于岩体的热稳定。多裂隙相互作用导致裂隙周围热应力场叠加,平行裂隙和共面裂隙间距越小,应力场叠加效应越强,间距越大应力值越趋于单裂隙应力值,交叉裂隙夹角45°时应力场叠加效应最强。多裂隙岩体热应力等值线围绕裂隙呈现,裂隙周围热应力明显升高,热应力场出现不均匀性。

• 单位
  建筑工程学院; 北京交通大学