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。

来源平台：岩石力学与工程学报