岩体工程冻害是低温裂隙岩体温度场、水分场、应力场（部分区域还需考虑化学场）耦合作用的结果，但由于岩体工程的复杂性及冻融环境的多变性，目前真正考虑裂隙岩体各向异性的寒区岩体水热力耦合研究却较为少见。为此，本书以寒区岩体工程为背景，以可等效连续化的裂隙岩体为研究主体，紧抓低温裂隙岩体各向异性的水力、热学特性及水-热-力-化学耦合特性，基于经典热力学和裂隙岩体力学理论等，对低温裂隙岩体变形-水分-热质-化学耦合作用机制及相关理论进行了研究和讨论。 本书可供寒区裂隙岩体变形-水分-热质-化学四场耦合理论相关研究人员及相关高等院校师生学习参考。

1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 冻结岩石的热力学性质
1.2.2 低温裂隙岩体相关研究
1.2.3 相变及水热迁移理论
1.2.4 低温裂隙岩体多场耦合理论
1.3 研究内容及技术路线
1.3.1 已有研究的局限性
1.3.2 研究思路
1.3.3 研究内容
1.3.4 技术路线
2 低温裂隙岩体水分迁移模型
2.1 冻结裂隙岩体的定义
2.2 低温裂隙岩体的水力隙宽研究
2.2.1 水/冰相变对水力隙宽的影响
2.2.2 岩体热胀冷缩对水力隙宽的影响
2.2.3 应力对水力隙宽的影响
2.2.4 化学损伤对水力隙宽的影响
2.2.5 水力隙宽演化模型
2.3 低温单裂隙的渗透特性研究
2.3.1 重力加速度的影响
2.3.2 运动黏滞系数的影响
2.3.3 水力隙宽的影响
2.3.4 低温单裂隙渗流模型
2.4 低温条件下裂隙水的温度势迁移机制
2.5 低温单裂隙岩体水分迁移模型
2.6 低温裂隙岩体各向异性水分迁移模型
2.7 各因素对低温裂隙岩体水分迁移的影响
2.8 本章小结
3 低温裂隙岩体的传热特性与数理模型
3.1 岩体裂隙介质的热阻定义
3.1.1 裂隙介质热传导热阻
3.1.2 裂隙介质热对流热阻
3.1.3 裂隙介质对流换热热阻
3.2 单裂隙的热阻模型
3.2.1 裂隙热阻构成
3.2.2 裂隙法向热阻模型
3.2.3 裂隙切向热阻模型
3.2.4 无水裂隙热阻模型
3.2.5 含静水裂隙热阻模型
3.2.6 含饱和静水裂隙热阻模型
3.2.7 含动水裂隙热阻模型
3.3 单裂隙介质的传热特性与数理模型
3.3.1 热传导系数坐标变换
3.3.2 含单组裂隙岩体法向等效热传导系数
3.3.3 含单组裂隙岩体切向等效热传导系数
3.3.4 无水贯通裂隙岩体传热特性
3.3.5 含静水贯通裂隙岩体传热特性
3.3.6 含饱和静水贯通裂隙岩体传热特性
3.3.7 含动水贯通裂隙岩体传热特性
3.3.8 无水非贯通裂隙岩体传热特性
3.4 低温裂隙岩体的各向异性传热模型
3.5 各因素对非贯通裂隙介质传热特性的影响
3.6 各因素对贯通裂隙介质传热特性的影响
3.7 裂隙介质传热模型算例
3.7.1 低温岩体传热特性试验验证
3.7.2 含水平裂隙岩祥温度场分析
3.7.3 裂隙岩休边坡温度特性研究
3.8 本章小结
4 低温裂隙岩体化学损伤模型
4.1 化学溶液对岩石的劣化作用
4.2 多孔介质的化学损伤模型
4.2.1 常温岩石化学损伤模型
4.2.2 低温岩体化学损伤榄型
4.3 化学损伤对水力开度的影响
4.3.1 压力溶蚀
4.3.2 表面溶蚀
4.3.3 水力开度演化榄型
4.4 本章小结
5 低温裂隙岩体四场耦合模型及有限元解析
5.1 低温裂隙岩体变形-水分-热质-化学粑合模型
5.1.1 基本假定
5.1.2 应力平衡方程
5.1.3 连续性方程
5.1.4 能量守恒方程
5.1.5 溶质运移方程
5.1.6 控制微分方程组
5.2 耦合模型有限元解析
5.2.1 耦合模型的具体化
5.2.2 空间域内离散
5.2.3 时间域内离散
5.3 程序设计与开发
5.3.1 程序功能块
5.3.2 控制流程图
5.4 本章小结
6 低温裂隙岩体耦合模型的应用及验证
6.1 Neaupane典型室内试验验证
6.2 青海木里露天煤矿边坡
6.2.1 工程概况
6.2.2 计算模型
6.2.3 分析参数
6.2.4 初/边值条件
6.2.5 计算结果分析
6.3 青藏铁路昆仑山隧道
6.3.1 工程概况
6.3.2 计算模型
6.3.3 分析参数
6.3.4 初/边值条件
6.3.5 计算结果分析
6.4 冻岩/土工程防冻害措施
6.5 本章小结
7 结论与展望
7.1 主要结论
7.2 工作展望
参考文献