随着寒区工程向更高海拔、高纬度扩展，裂隙岩体在低温环境下的力学响应问题日益凸显。现有冻土力学理论难以有效指导寒区岩体工程实践，亟需深化对裂隙岩体冻胀机制的认识。通过理论研究、室内与现场试验、数值模拟等方法，系统探究低温及冻融循环作用下裂隙岩体冻胀力的形成机制与破坏规律。研究表明：裂隙岩体冻胀机制包括体积膨胀、分凝冰以及混合冻胀理论，其中，半椭圆形开放裂隙混合冻胀模型在描述裂隙岩体冻胀机制方面更为合理。裂隙岩体冻胀是一个考虑水分迁移、多相介质热传导、裂纹扩展的温度–渗流–应力耦合问题，裂隙结构、饱和度、水分迁移、密闭性、冻结模式、冰–岩界面作用、水–冰相变等对裂隙岩体冻胀力演化及损伤具有重要影响。冻胀力驱动裂隙扩展是裂隙岩体损伤的主要方式，受裂隙和岩体特征显著影响。此外，室内和现场试验的冻胀行为存在差异，特别是在冻融循环、开裂温度和补水条件方面。未来应从微、细观机制入手，辅助室内与现场试验，探究水分迁移和冰岩作用机制，以求解冻胀力为初步目标，结合数值计算方法，探究裂隙网络演化，并结合人工智能与大数据分析，尝试建立裂隙岩体冻胀破坏预测的自适应监测与决策支持系统。
随着寒区工程向更高海拔、高纬度扩展，裂隙岩体在低温环境下的力学响应问题日益凸显。现有冻土力学理论难以有效指导寒区岩体工程实践，亟需深化对裂隙岩体冻胀机制的认识。通过理论研究、室内与现场试验、数值模拟等方法，系统探究低温及冻融循环作用下裂隙岩体冻胀力的形成机制与破坏规律。研究表明：裂隙岩体冻胀机制包括体积膨胀、分凝冰以及混合冻胀理论，其中，半椭圆形开放裂隙混合冻胀模型在描述裂隙岩体冻胀机制方面更为合理。裂隙岩体冻胀是一个考虑水分迁移、多相介质热传导、裂纹扩展的温度–渗流–应力耦合问题，裂隙结构、饱和度、水分迁移、密闭性、冻结模式、冰–岩界面作用、水–冰相变等对裂隙岩体冻胀力演化及损伤具有重要影响。冻胀力驱动裂隙扩展是裂隙岩体损伤的主要方式，受裂隙和岩体特征显著影响。此外，室内和现场试验的冻胀行为存在差异，特别是在冻融循环、开裂温度和补水条件方面。未来应从微、细观机制入手，辅助室内与现场试验，探究水分迁移和冰岩作用机制，以求解冻胀力为初步目标，结合数值计算方法，探究裂隙网络演化，并结合人工智能与大数据分析，尝试建立裂隙岩体冻胀破坏预测的自适应监测与决策支持系统。
随着寒区工程向更高海拔、高纬度扩展，裂隙岩体在低温环境下的力学响应问题日益凸显。现有冻土力学理论难以有效指导寒区岩体工程实践，亟需深化对裂隙岩体冻胀机制的认识。通过理论研究、室内与现场试验、数值模拟等方法，系统探究低温及冻融循环作用下裂隙岩体冻胀力的形成机制与破坏规律。研究表明：裂隙岩体冻胀机制包括体积膨胀、分凝冰以及混合冻胀理论，其中，半椭圆形开放裂隙混合冻胀模型在描述裂隙岩体冻胀机制方面更为合理。裂隙岩体冻胀是一个考虑水分迁移、多相介质热传导、裂纹扩展的温度–渗流–应力耦合问题，裂隙结构、饱和度、水分迁移、密闭性、冻结模式、冰–岩界面作用、水–冰相变等对裂隙岩体冻胀力演化及损伤具有重要影响。冻胀力驱动裂隙扩展是裂隙岩体损伤的主要方式，受裂隙和岩体特征显著影响。此外，室内和现场试验的冻胀行为存在差异，特别是在冻融循环、开裂温度和补水条件方面。未来应从微、细观机制入手，辅助室内与现场试验，探究水分迁移和冰岩作用机制，以求解冻胀力为初步目标，结合数值计算方法，探究裂隙网络演化，并结合人工智能与大数据分析，尝试建立裂隙岩体冻胀破坏预测的自适应监测与决策支持系统。
随着寒区工程向更高海拔、高纬度扩展，裂隙岩体在低温环境下的力学响应问题日益凸显。现有冻土力学理论难以有效指导寒区岩体工程实践，亟需深化对裂隙岩体冻胀机制的认识。通过理论研究、室内与现场试验、数值模拟等方法，系统探究低温及冻融循环作用下裂隙岩体冻胀力的形成机制与破坏规律。研究表明：裂隙岩体冻胀机制包括体积膨胀、分凝冰以及混合冻胀理论，其中，半椭圆形开放裂隙混合冻胀模型在描述裂隙岩体冻胀机制方面更为合理。裂隙岩体冻胀是一个考虑水分迁移、多相介质热传导、裂纹扩展的温度–渗流–应力耦合问题，裂隙结构、饱和度、水分迁移、密闭性、冻结模式、冰–岩界面作用、水–冰相变等对裂隙岩体冻胀力演化及损伤具有重要影响。冻胀力驱动裂隙扩展是裂隙岩体损伤的主要方式，受裂隙和岩体特征显著影响。此外，室内和现场试验的冻胀行为存在差异，特别是在冻融循环、开裂温度和补水条件方面。未来应从微、细观机制入手，辅助室内与现场试验，探究水分迁移和冰岩作用机制，以求解冻胀力为初步目标，结合数值计算方法，探究裂隙网络演化，并结合人工智能与大数据分析，尝试建立裂隙岩体冻胀破坏预测的自适应监测与决策支持系统。
裂隙使得岩体和土体的水热力特性明显不同，现有冻土理论难以解决低温岩体工程的冻融灾害问题。冻融过程中裂隙水的迁移机制、裂隙部位的传热机制、裂隙参数的动态演化以及非均质岩体水–热–力多场耦合作用是研究低温岩体冻融灾害的关键。从低温岩体水分迁移特性、热质传输特性、物理力学特性和水–热–力耦合特性4个方面分析了含相变低温岩体的研究进展。国内外在低温岩体方面的研究成果丰硕，但未充分考虑裂隙导致的非均质性和相变条件下裂隙部位水热力性能的特殊性；尚未探明低温岩体裂隙部位的水热迁移机制，缺乏真正意义上的用于研究低温裂隙岩体水热力特性的大型试验设备；虽开展了冻胀裂隙扩展研究，但尚未建立起考虑冻融全过程以及冻融循环作用的裂隙动态演化方程；低温岩体冻融灾害涉及微观层面的水热迁移、细观层面的裂隙演化和宏观层面的变形破坏，目前尚未建立起综合微观–细观–宏观成果的水–热–力耦合模型。要探明低温岩体的水热力特性，应以冰水相变为切入点，紧扣裂隙引起的非连续特性，研发大型试验设备、探明裂隙水热迁移机制、推导裂隙演化方程、构建水–热–力耦合模型，开发数值模拟程序，最终实现对低温岩体冻融灾害的仿真模拟研究。
裂隙使得岩体和土体的水热力特性明显不同，现有冻土理论难以解决低温岩体工程的冻融灾害问题。冻融过程中裂隙水的迁移机制、裂隙部位的传热机制、裂隙参数的动态演化以及非均质岩体水–热–力多场耦合作用是研究低温岩体冻融灾害的关键。从低温岩体水分迁移特性、热质传输特性、物理力学特性和水–热–力耦合特性4个方面分析了含相变低温岩体的研究进展。国内外在低温岩体方面的研究成果丰硕，但未充分考虑裂隙导致的非均质性和相变条件下裂隙部位水热力性能的特殊性；尚未探明低温岩体裂隙部位的水热迁移机制，缺乏真正意义上的用于研究低温裂隙岩体水热力特性的大型试验设备；虽开展了冻胀裂隙扩展研究，但尚未建立起考虑冻融全过程以及冻融循环作用的裂隙动态演化方程；低温岩体冻融灾害涉及微观层面的水热迁移、细观层面的裂隙演化和宏观层面的变形破坏，目前尚未建立起综合微观–细观–宏观成果的水–热–力耦合模型。要探明低温岩体的水热力特性，应以冰水相变为切入点，紧扣裂隙引起的非连续特性，研发大型试验设备、探明裂隙水热迁移机制、推导裂隙演化方程、构建水–热–力耦合模型，开发数值模拟程序，最终实现对低温岩体冻融灾害的仿真模拟研究。
裂隙使得岩体和土体的水热力特性明显不同，现有冻土理论难以解决低温岩体工程的冻融灾害问题。冻融过程中裂隙水的迁移机制、裂隙部位的传热机制、裂隙参数的动态演化以及非均质岩体水–热–力多场耦合作用是研究低温岩体冻融灾害的关键。从低温岩体水分迁移特性、热质传输特性、物理力学特性和水–热–力耦合特性4个方面分析了含相变低温岩体的研究进展。国内外在低温岩体方面的研究成果丰硕，但未充分考虑裂隙导致的非均质性和相变条件下裂隙部位水热力性能的特殊性；尚未探明低温岩体裂隙部位的水热迁移机制，缺乏真正意义上的用于研究低温裂隙岩体水热力特性的大型试验设备；虽开展了冻胀裂隙扩展研究，但尚未建立起考虑冻融全过程以及冻融循环作用的裂隙动态演化方程；低温岩体冻融灾害涉及微观层面的水热迁移、细观层面的裂隙演化和宏观层面的变形破坏，目前尚未建立起综合微观–细观–宏观成果的水–热–力耦合模型。要探明低温岩体的水热力特性，应以冰水相变为切入点，紧扣裂隙引起的非连续特性，研发大型试验设备、探明裂隙水热迁移机制、推导裂隙演化方程、构建水–热–力耦合模型，开发数值模拟程序，最终实现对低温岩体冻融灾害的仿真模拟研究。
裂隙使得岩体和土体的水热力特性明显不同，现有冻土理论难以解决低温岩体工程的冻融灾害问题。冻融过程中裂隙水的迁移机制、裂隙部位的传热机制、裂隙参数的动态演化以及非均质岩体水–热–力多场耦合作用是研究低温岩体冻融灾害的关键。从低温岩体水分迁移特性、热质传输特性、物理力学特性和水–热–力耦合特性4个方面分析了含相变低温岩体的研究进展。国内外在低温岩体方面的研究成果丰硕，但未充分考虑裂隙导致的非均质性和相变条件下裂隙部位水热力性能的特殊性；尚未探明低温岩体裂隙部位的水热迁移机制，缺乏真正意义上的用于研究低温裂隙岩体水热力特性的大型试验设备；虽开展了冻胀裂隙扩展研究，但尚未建立起考虑冻融全过程以及冻融循环作用的裂隙动态演化方程；低温岩体冻融灾害涉及微观层面的水热迁移、细观层面的裂隙演化和宏观层面的变形破坏，目前尚未建立起综合微观–细观–宏观成果的水–热–力耦合模型。要探明低温岩体的水热力特性，应以冰水相变为切入点，紧扣裂隙引起的非连续特性，研发大型试验设备、探明裂隙水热迁移机制、推导裂隙演化方程、构建水–热–力耦合模型，开发数值模拟程序，最终实现对低温岩体冻融灾害的仿真模拟研究。
寒区道路岩质边坡因循环冻融引发细观损伤扩展，导致力学性能弱化并威胁运营安全，因此探究裂隙岩体在冻融作用下的细观演化特征及强度相关性尤为重要。通过结合CT技术，开展冻融循环与单轴压缩试验，对分形维数及力学特性进行重点分析。研究结果表明：裂隙砂岩冻融损伤效果因空间位置而异，试件边缘及宏观裂隙端部为冻胀裂纹的集中发展区域，其复杂程度可由分形维数进行衡量；随着冻融次数增大，孔隙率与分形维数呈加速增长趋势，而单轴抗压强度呈加速减小趋势；冻融作用导致砂岩粒间黏结力降低，引发细观裂隙愈发复杂，这是岩体力学性能劣化的主因，可由分形维数建立关联。
寒区道路岩质边坡因循环冻融引发细观损伤扩展，导致力学性能弱化并威胁运营安全，因此探究裂隙岩体在冻融作用下的细观演化特征及强度相关性尤为重要。通过结合CT技术，开展冻融循环与单轴压缩试验，对分形维数及力学特性进行重点分析。研究结果表明：裂隙砂岩冻融损伤效果因空间位置而异，试件边缘及宏观裂隙端部为冻胀裂纹的集中发展区域，其复杂程度可由分形维数进行衡量；随着冻融次数增大，孔隙率与分形维数呈加速增长趋势，而单轴抗压强度呈加速减小趋势；冻融作用导致砂岩粒间黏结力降低，引发细观裂隙愈发复杂，这是岩体力学性能劣化的主因，可由分形维数建立关联。