崔光耀 麻建飞 王雪来 侯占鳌 王道远

(1北方工业大学土木工程学院， 北京 100144)(2中铁隧道集团一处有限公司， 重庆 401121)(3河北交通职业技术学院土木工程系， 石家庄 050091)(4西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室，成都 610031)

中国季节性冻土占国土面积的53%左右，主要分布在东北、西北、华北以及西南高海拔山区[1-2].近年来，我国交通基础设施持续、深入发展，季冻区隧道大量涌现.季冻区隧道建设过程中，如不进行相应的防冻设计，运营过程中将出现不同程度的冻害，严重影响运营安全和隧道的使用年限.冻胀压力普遍被认为是季冻区隧道产生冻害的根源所在，准确计算冻胀压力对季冻区隧道的防冻设计具有重要意义[3-7].

目前对季冻区破碎围岩隧道冻胀机理方面的研究主要采用整体冻胀模型.国内外学者对季冻区隧道冻胀力的计算方法做了部分研究，如赖远明等[8]最早提出了隧道的整体冻胀模型，利用弹性黏弹性相应原理求得季冻区隧道的冻胀力和衬砌应力；张德华等[9]探讨了围岩冻胀对隧道支护结构体系的影响，给出了隧道围岩冻胀力的弹性解；张玉伟等[10-11]结合含水风化层冻胀模型的优点，总结出冻融岩石圈整体冻胀模型.Feng等[12]将整个隧道围岩划分为非冻结弹性区、冻结弹性区、冻结塑性区和支护区4个区域，建立了季冻区隧道围岩弹塑性计算新模型.Liu等[13]认为以往的整体冻胀模型未考虑冻融循环导致的岩石弹性模量降低和孔……