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４０ 　 ２ 四 　 　 １３１ ２０１４年４月 ＳｉｃｈｕａｎＢｕｉｌｄｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅ 　　　　　　　　 　 　 温度场中岩石热作用研究初探 刘　军，刘育田，刘俊新 （西南科技大学土木工程与建筑学院，四川 绵阳　６２１０１０） 摘　要：岩石是由多种矿物颗粒组成，受热时其内部各种造岩矿物粒子在热学上表现出热膨胀各向异性，便产生了 热应力，当热应力超过自身强度极限时，就会产生热破裂，大量的微破裂将会对岩石的弹性和机械破裂性质造成很 大的影响，从而影响地下工程的安全与稳定。通过对岩石内部导热微分方程的理论推导研究了岩石的热效应特 性，由于温度场理论分析还需要现场测试试验的验证和对比，因此在实际地下岩土工程的实施过程中，还需要开展 相关的现场验证试验研究。 关键词：热应力；热膨胀；导热；温度场 中图分类号：ＴＵ４５　　　文献标志码：Ａ　　　文章编号：１００８－１９３３（２０１４）０２－１３１－０３ Ｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｔｈｅｒｍａｌｅｆｆｅｃｔｏｆｔｒｉａｌｉｎｒｏｃｋ ＬＩＵＪｕｎ，ＬＩＵＹｕｔｉａｎ，ＬＩＵＪｕｎｘｉｎ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｍｉａｎｙａｎｇ　６２１０１０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒｏｃｋｉｓｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆａｖａｒｉｅｔｙｏｆｍｉｎｅｒａｌｇｒａｉｎ，ｗｈｅｎｈｅａｔｅｄｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｖａｒｉｏｕｓｍｉｎｅｒａｌｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｎｔｈｅｒｍａｌｄｉｓｐｌａｙｓｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌｅｘｐａｎｓｉｏｎａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ，ｔｈｅｙｇｅｎｅｒａｔｅｈｅａｔｓｔｒｅｓｓ，ｗｈｅｎｔｈｅｒｍａｌｓｔｒｅｓｓｍｏｒｅｔｈａｎｔｈｅｉｒｏｗｎｓｔｒｅｎｇｔｈｌｉｍｉｔ，ｃａｎｐｒｏｄｕｃｅｔｈｅｒｍａｌ ｆｒａｃｔｕｒｅ，ａｌａｒｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆｍｉｃｒｏｆｒａｃｔｕｒｅｏｆｒｏｃｋｗｉｌｌｂｅｅｌａｓｔｉｃａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｆｒａｃｔｕｒｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｈａｖｅａｌａｒｇｅｒｉｍｐａｃｔ，ｗｈｉｃｈａｆｆｅｃｔｓ ｔｈｅｓａｆｅｔｙａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｒｏｃｋｉｎｔｅｒｎａｌｈｅａｔｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｅｑｕａｔｉｏｎｔｈｅｏｒｙｓｔｕｄｉｅｓｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｒｏｃｋ，ｄｕｅｔｏｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄｔｈｅｏｒｙａｎａｌｙｓｉｓａｌｓｏｎｅｅｄｔｏｆｉｅｌｄｔｅｓｔｖａｌｉｄａｔｉｏｎａｎｄｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ，ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｎｔｈｅ ａｃｔｕａｌｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ，ａｌｓｏｎｅｅｄｔｏｃａｒｒｙｏｕｔｒｅｌｅｖａｎｔｏｎｓｉｔｅｖａｌｉｄａｔｉｏｎｔｅｓｔｒｅｓｅａｒｃｈ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｈｅｒｍａｌｓｔｒｅｓｓ；ｔｈｅｒｍａｌｅｘｐａｎｓｉｏｎ；ｈｅａｔｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄ Ｔ＝ｆ（ｘ，ｙ，ｚ，） （１） τ ０　引　言 式中　Ｔ为物体空间中某点在瞬间Ｔ时的温度值； ｘ、ｙ、ｚ为该点的空间坐标； 为时间。 岩石在外力作用下