为探究花岗岩-混凝土组合体在寒区环境下冻融损伤规律，设计了3种不同界面粗糙度（0.61,1.18,1.69 mm）的花岗岩-混凝土组合体，利用快速冻融机模拟了冻融循环次数为0,10,20,30次的不同寒区环境，对冻融后的花岗岩-混凝土组合体外观形貌变化、质量损失、抗折强度损失、起裂韧度、断裂能等参数进行分析。结果表明：随着冻融次数的增加，试样质量损失率、纵波声速衰减和各项力学性能损失均呈增长趋势。在冻融30次后，界面粗糙度为0.61 mm的试样纵波声速降低了13.03%，抗折强度和断裂能损失率分别为73.22%和67.67%，；界面粗糙度为1.18 mm的试样纵波声速降低了12.59%，抗折强度和断裂能损失率为61.28%和69.13%；界面粗糙度为1.69 mm的试样纵波声速降低了9.67%，抗折强度和断裂能损失率为39.40%和41.97%。研究计算了花岗岩-混凝土组合体试样起裂韧度与损伤因子，得到了以上3种界面粗糙度下，组合体起裂断裂韧度与冻融循环次数线性拟合表达式，可为相关研究提供一定的参考。
为探究花岗岩-混凝土组合体在寒区环境下冻融损伤规律，设计了3种不同界面粗糙度（0.61,1.18,1.69 mm）的花岗岩-混凝土组合体，利用快速冻融机模拟了冻融循环次数为0,10,20,30次的不同寒区环境，对冻融后的花岗岩-混凝土组合体外观形貌变化、质量损失、抗折强度损失、起裂韧度、断裂能等参数进行分析。结果表明：随着冻融次数的增加，试样质量损失率、纵波声速衰减和各项力学性能损失均呈增长趋势。在冻融30次后，界面粗糙度为0.61 mm的试样纵波声速降低了13.03%，抗折强度和断裂能损失率分别为73.22%和67.67%，；界面粗糙度为1.18 mm的试样纵波声速降低了12.59%，抗折强度和断裂能损失率为61.28%和69.13%；界面粗糙度为1.69 mm的试样纵波声速降低了9.67%，抗折强度和断裂能损失率为39.40%和41.97%。研究计算了花岗岩-混凝土组合体试样起裂韧度与损伤因子，得到了以上3种界面粗糙度下，组合体起裂断裂韧度与冻融循环次数线性拟合表达式，可为相关研究提供一定的参考。
现有寒区衬砌渠道冻胀断裂力学分析方法未考虑基土冻胀变形与衬砌体的相互作用及衬砌板冷缩引起的温度应力的影响，需要进一步完善。基于此，首先采用三参数Kerr地基模型描述冻土与衬砌间的相互作用，导出控制微分方程并结合待定指数函数法和卡丹公式获得衬砌板冻胀变形解析解。其次，通过静力平衡条件导出温差作用下的切向位移控制方程，通过求解该方程进一步得到温度应力解析表达式。最后，假设初始裂纹随机分布，基于线弹性断裂力学理论提出综合考虑衬砌冻胀弯曲变形和负温效应的寒区梯形渠道冻胀断裂力学分析方法，并给出了确定危险截面位置的方法及抗裂验算准则。以塔里木灌区某梯形渠道为例，应用本文方法、Winkler模型及有限差分法计算衬砌冻胀变形，并与观测值对比，验证Kerr模型的合理性。参数分析结果表明：随天然冻胀量、温差绝对值、初始裂纹长度的增大，各截面应力强度因子均不同程度地增大；如果忽略负温效应将低估危险截面应力强度因子，使计算结果偏不安全；位于渠坡衬砌板中下部的初始裂纹更加容易失稳扩展并导致结构断裂，与灌区现场调查结果基本相符。该研究可为寒区梯形渠道衬砌结构的抗裂验算提供参考。
现有寒区衬砌渠道冻胀断裂力学分析方法未考虑基土冻胀变形与衬砌体的相互作用及衬砌板冷缩引起的温度应力的影响，需要进一步完善。基于此，首先采用三参数Kerr地基模型描述冻土与衬砌间的相互作用，导出控制微分方程并结合待定指数函数法和卡丹公式获得衬砌板冻胀变形解析解。其次，通过静力平衡条件导出温差作用下的切向位移控制方程，通过求解该方程进一步得到温度应力解析表达式。最后，假设初始裂纹随机分布，基于线弹性断裂力学理论提出综合考虑衬砌冻胀弯曲变形和负温效应的寒区梯形渠道冻胀断裂力学分析方法，并给出了确定危险截面位置的方法及抗裂验算准则。以塔里木灌区某梯形渠道为例，应用本文方法、Winkler模型及有限差分法计算衬砌冻胀变形，并与观测值对比，验证Kerr模型的合理性。参数分析结果表明：随天然冻胀量、温差绝对值、初始裂纹长度的增大，各截面应力强度因子均不同程度地增大；如果忽略负温效应将低估危险截面应力强度因子，使计算结果偏不安全；位于渠坡衬砌板中下部的初始裂纹更加容易失稳扩展并导致结构断裂，与灌区现场调查结果基本相符。该研究可为寒区梯形渠道衬砌结构的抗裂验算提供参考。
现有寒区衬砌渠道冻胀断裂力学分析方法未考虑基土冻胀变形与衬砌体的相互作用及衬砌板冷缩引起的温度应力的影响，需要进一步完善。基于此，首先采用三参数Kerr地基模型描述冻土与衬砌间的相互作用，导出控制微分方程并结合待定指数函数法和卡丹公式获得衬砌板冻胀变形解析解。其次，通过静力平衡条件导出温差作用下的切向位移控制方程，通过求解该方程进一步得到温度应力解析表达式。最后，假设初始裂纹随机分布，基于线弹性断裂力学理论提出综合考虑衬砌冻胀弯曲变形和负温效应的寒区梯形渠道冻胀断裂力学分析方法，并给出了确定危险截面位置的方法及抗裂验算准则。以塔里木灌区某梯形渠道为例，应用本文方法、Winkler模型及有限差分法计算衬砌冻胀变形，并与观测值对比，验证Kerr模型的合理性。参数分析结果表明：随天然冻胀量、温差绝对值、初始裂纹长度的增大，各截面应力强度因子均不同程度地增大；如果忽略负温效应将低估危险截面应力强度因子，使计算结果偏不安全；位于渠坡衬砌板中下部的初始裂纹更加容易失稳扩展并导致结构断裂，与灌区现场调查结果基本相符。该研究可为寒区梯形渠道衬砌结构的抗裂验算提供参考。
现有寒区衬砌渠道冻胀断裂力学分析方法未考虑基土冻胀变形与衬砌体的相互作用及衬砌板冷缩引起的温度应力的影响，需要进一步完善。基于此，首先采用三参数Kerr地基模型描述冻土与衬砌间的相互作用，导出控制微分方程并结合待定指数函数法和卡丹公式获得衬砌板冻胀变形解析解。其次，通过静力平衡条件导出温差作用下的切向位移控制方程，通过求解该方程进一步得到温度应力解析表达式。最后，假设初始裂纹随机分布，基于线弹性断裂力学理论提出综合考虑衬砌冻胀弯曲变形和负温效应的寒区梯形渠道冻胀断裂力学分析方法，并给出了确定危险截面位置的方法及抗裂验算准则。以塔里木灌区某梯形渠道为例，应用本文方法、Winkler模型及有限差分法计算衬砌冻胀变形，并与观测值对比，验证Kerr模型的合理性。参数分析结果表明：随天然冻胀量、温差绝对值、初始裂纹长度的增大，各截面应力强度因子均不同程度地增大；如果忽略负温效应将低估危险截面应力强度因子，使计算结果偏不安全；位于渠坡衬砌板中下部的初始裂纹更加容易失稳扩展并导致结构断裂，与灌区现场调查结果基本相符。该研究可为寒区梯形渠道衬砌结构的抗裂验算提供参考。
现有寒区衬砌渠道冻胀断裂力学分析方法未考虑基土冻胀变形与衬砌体的相互作用及衬砌板冷缩引起的温度应力的影响，需要进一步完善。基于此，首先采用三参数Kerr地基模型描述冻土与衬砌间的相互作用，导出控制微分方程并结合待定指数函数法和卡丹公式获得衬砌板冻胀变形解析解。其次，通过静力平衡条件导出温差作用下的切向位移控制方程，通过求解该方程进一步得到温度应力解析表达式。最后，假设初始裂纹随机分布，基于线弹性断裂力学理论提出综合考虑衬砌冻胀弯曲变形和负温效应的寒区梯形渠道冻胀断裂力学分析方法，并给出了确定危险截面位置的方法及抗裂验算准则。以塔里木灌区某梯形渠道为例，应用本文方法、Winkler模型及有限差分法计算衬砌冻胀变形，并与观测值对比，验证Kerr模型的合理性。参数分析结果表明：随天然冻胀量、温差绝对值、初始裂纹长度的增大，各截面应力强度因子均不同程度地增大；如果忽略负温效应将低估危险截面应力强度因子，使计算结果偏不安全；位于渠坡衬砌板中下部的初始裂纹更加容易失稳扩展并导致结构断裂，与灌区现场调查结果基本相符。该研究可为寒区梯形渠道衬砌结构的抗裂验算提供参考。
现有寒区衬砌渠道冻胀断裂力学分析方法未考虑基土冻胀变形与衬砌体的相互作用及衬砌板冷缩引起的温度应力的影响，需要进一步完善。基于此，首先采用三参数Kerr地基模型描述冻土与衬砌间的相互作用，导出控制微分方程并结合待定指数函数法和卡丹公式获得衬砌板冻胀变形解析解。其次，通过静力平衡条件导出温差作用下的切向位移控制方程，通过求解该方程进一步得到温度应力解析表达式。最后，假设初始裂纹随机分布，基于线弹性断裂力学理论提出综合考虑衬砌冻胀弯曲变形和负温效应的寒区梯形渠道冻胀断裂力学分析方法，并给出了确定危险截面位置的方法及抗裂验算准则。以塔里木灌区某梯形渠道为例，应用本文方法、Winkler模型及有限差分法计算衬砌冻胀变形，并与观测值对比，验证Kerr模型的合理性。参数分析结果表明：随天然冻胀量、温差绝对值、初始裂纹长度的增大，各截面应力强度因子均不同程度地增大；如果忽略负温效应将低估危险截面应力强度因子，使计算结果偏不安全；位于渠坡衬砌板中下部的初始裂纹更加容易失稳扩展并导致结构断裂，与灌区现场调查结果基本相符。该研究可为寒区梯形渠道衬砌结构的抗裂验算提供参考。
中吉乌铁路工程规模大，沿线自然气候环境恶劣、海拔高差大、工程地质条件复杂多变，新地质构造运动强烈，属于高烈度地震区，给隧道建设带来重大地质安全风险挑战。文章在大量地质工作基础上，详细分析了铁路隧道面临的岩土工程特征及危害，包括高烈度地震和活动断裂带、高地应力、滑坡、危岩、多年冻土等10项工程地质问题，总结国内外类似工程建设经验基础上，提出针对性的工程设计原则和应对措施，研究成果可为中亚诸国以及我国新疆地区的铁路工程建设提供参考。
中吉乌铁路工程规模大，沿线自然气候环境恶劣、海拔高差大、工程地质条件复杂多变，新地质构造运动强烈，属于高烈度地震区，给隧道建设带来重大地质安全风险挑战。文章在大量地质工作基础上，详细分析了铁路隧道面临的岩土工程特征及危害，包括高烈度地震和活动断裂带、高地应力、滑坡、危岩、多年冻土等10项工程地质问题，总结国内外类似工程建设经验基础上，提出针对性的工程设计原则和应对措施，研究成果可为中亚诸国以及我国新疆地区的铁路工程建设提供参考。