基于裂隙形状函数的自然环境高温下花岗岩裂隙尖部非线性温度场

高温环境下，南方地区隧道洞口段岩体温度波动剧烈，长期累积作用引起隧道热病害。针对岩体裂隙尖部热传导性质非线性，应用格林函数法和镜像法建立裂隙岩体三角形热源函数表达式，计算裂隙尖部温度场，并分析裂隙形状参数和裂隙间相互作用的影响。计算表明，太阳辐射时段内裂隙岩体内部较不含裂隙岩体内部温度高；相同长度的三角形裂隙，顶角越大岩体温度变化幅度越大；对于平行裂隙与共面裂隙，间距越小裂隙尖部温度场叠加效应越强，间距越大温度值越趋于单裂隙温度值。裂隙岩体比不含裂隙岩体温度传递快，温度等值线围绕裂隙呈现，裂隙周围温度明显升高。研究结果为高温环境下隧道洞口裂隙岩体热应力分析提供理论依据。