Frost heaving and frost cracking of elliptical cavities (fractures) in low-permeability rock

افزایش 9 درصد انجماد آب در حفره های بیضوی (شکستگی) سنگ منجر به افزایش سرعت یخ زدگی و استرس حرارتی می شود که علت اصلی آسیب یخ زدگی توده سنگ شکسته است. با توجه به تأثیر استرس حرارتی و جریان آب در حفره های بیضی (شکستگی)، مدل ریاضی برای پیش بینی فشار افزایش یخبندان در حفره های بیضوی (شکستگی) سنگ ارائه شده است، فرض بر این است که ماتریس سنگ غیر قابل نفوذ است. حداکثر استقامت کششی و زاویه ترک خوردگی یخبندان در حفره بیضوی محاسبه می شود و شرایط بحرانی ساده سازی حفره بیضوی به شکستگی مسطح بر اساس روش تابع متغیر پیچیده و نظریه مکانیک الاستیک پیشنهاد شده است. علاوه بر این، اثرات پارامترهای اصلی بر فشار یابی یخ زده و شرایط یخ زدگی تعیین شده برای بررسی فروپاشی یخ زده از حفره های بیضوی پر شده با آب (شکستگی) است. شار جریان آب، نسبت ابعاد حفره ها (شکستگی ها) و مدول الاستیک سنگ، تأثیر مستقیم مستقیم بر فشار و زاویه ترک خوردگی یخبندان دارند، در حالی که زاویه خم شدن حفره (شکستگی) و ضریب انبساط حرارتی سنگ به طور غیر مستقیم آنها را با تغییر استرس حرارتی تاثیر می گذارد. پیشنهاد می شود که عامل شدت تنش برای پیش بینی انتشار یخ زده حفره های بیضی شکل مسطح فقط در صورتی که نسبت مساوی بیش از 15 باشد، اتخاذ می شود.