在青藏高原等高寒高海拔地区，冰楔作用下裂隙的冻融损伤扩展导致了大量的岩体失稳灾害，严重威胁当地工程建设和采矿活动的安全。裂隙的冻胀损伤扩展是一个由冻胀力驱动、多场耦合作用的复杂过程，因此，研究裂隙中冻胀力的产生和演化过程，及裂隙起裂和扩展机制是岩体冻融损伤研究中的核心问题。本文研究了冻融过程中裂隙内部的水热相变过程、冻胀力的产生和演化规律、裂隙的变形响应、裂隙的起裂和扩展过程以及裂隙面的宏、细观形貌特征，总结了不同环境及几何条件下裂隙扩展的物理化学机制。
研究结果表明：（1）冻融过程中裂隙内部温度变化可分6个阶段，在快速冻结阶段有明显的过冷和热弛豫现象，裂隙水由外向内冻结，形成冰壳将未冻水束缚在内，这是冻胀力产生的基本前提。（2）冻融过程中裂隙内部冻胀力和冻胀变形的演化过程可分为5个阶段，第2个阶段对应于温度变化的快速冻结阶段，在此阶段冻胀力和冻胀变形快速增长升至峰值后又迅速下降，而在融化阶段冻胀力和冻胀变形会出现新的峰值。（3）冻结速率、裂隙深度、裂隙饱和度是影响冻胀力演化的主要因素，主要变现为对最大冻胀力有显著影响。（4）在冰楔作用中，密封条件的强弱决定着冻胀力的大小，密封条件可分为物质密封条件和力学密封条件。（5）裂隙的深度与岩体高度之比决定了裂隙在冰楔作用下的扩展机制，当其值大于50%时，裂隙在单次冻融作用下开裂，为瞬时I型断裂；当其小于50%时，裂隙在单次冻融作用下不开裂，共有两种类型——反复冻融下开裂及长期冻结下开裂，其扩展机制分别为疲劳I型断裂和应力腐蚀开裂（表1）。（6）应力腐蚀开裂定义为：处于拉应力状态的裂隙（I型断裂）在环境中腐蚀介质的作用下产生的亚临界破裂，在自然的寒区环境中，应力腐蚀开裂具有发生的条件。
 

高寒山地,冰楔作用,裂隙扩展,细观机制,应力腐蚀