颗粒排列方向对碎石土注浆后热胀冷缩的影响较为显著，主要体现在膨胀与收缩幅度、热胀冷缩速率以及热应力分布这三个方面，以下是详细介绍：

对膨胀与收缩幅度的影响

• ‌顺粒排列方向‌：当温度升高时，碎石土颗粒沿其排列方向更容易发生膨胀。因为颗粒在排列方向上接触相对紧密且有序，热运动使颗粒沿该方向伸展的空间相对较大。例如在层状结构的碎石土中，沿层理方向（即颗粒排列方向），温度从20℃升高到50℃时，其膨胀量可能比垂直层理方向大0.2% - 0.5%。这是由于沿层理方向颗粒间的约束相对较小，能够更自由地膨胀；而垂直层理方向，颗粒间的交错和咬合作用更强，限制了膨胀。

• ‌垂直颗粒排列方向‌：在垂直颗粒排列方向上，膨胀和收缩受到的阻碍较大。颗粒在该方向上的接触不如顺粒排列方向紧密和有序，当温度变化时，颗粒间的相互作用会限制其膨胀或收缩。如上述层状结构碎石土，垂直层理方向在相同温度变化下的膨胀量较小，收缩时也是如此，温度降低时，垂直层理方向的收缩量可能比顺粒排列方向小0.1% - 0.3%。

对热胀冷缩速率的影响

• ‌顺粒排列方向‌：热胀冷缩速率在顺粒排列方向上相对较快。因为热量在沿颗粒排列方向传导相对容易，颗粒能够更快地吸收或释放热量，从而引发更迅速的热胀冷缩反应。例如，在一个含有长条形颗粒的碎石土试样中，沿颗粒长度方向（顺粒排列方向）加热时，温度在短时间内就能均匀上升，颗粒迅速膨胀，热胀冷缩速率明显高于垂直颗粒长度方向。在加热过程中，顺粒排列方向可能在几分钟内就出现明显的膨胀迹象，而垂直方向可能需要更长时间。

• ‌垂直颗粒排列方向‌：垂直颗粒排列方向的热胀冷缩速率较慢。由于颗粒在该方向上的接触和传热性能较差，热量传递需要更多时间，导致热胀冷缩过程相对迟缓。还是以上述长条形颗粒碎石土试样为例，垂直颗粒长度方向加热时，温度传递不均匀，局部颗粒可能先膨胀，整体膨胀过程较为缓慢，热胀冷缩速率比顺粒排列方向低30% - 50%。

对热应力分布的影响

• ‌顺粒排列方向‌：在顺粒排列方向上，由于热胀冷缩幅度和速率较大，容易产生较大的热应力。当温度升高颗粒膨胀时，如果周围约束较大，无法自由膨胀，就会在颗粒内部产生拉应力；温度降低颗粒收缩时，又可能产生压应力。例如在隧道围岩的碎石土中，沿岩层走向（顺粒排列方向）温度变化时，围岩内部热应力集中，可能导致围岩开裂或变形。如果温度变化较大，顺粒排列方向上的热应力可能达到数兆帕，对工程结构造成威胁。

• ‌垂直颗粒排列方向‌：垂直颗粒排列方向的热应力相对较小。因为该方向上的热胀冷缩受到更多限制，膨胀和收缩幅度小，产生的热应力也较小。不过，由于垂直方向上颗粒间的相互作用复杂，热应力分布可能不均匀。在某些情况下，局部区域可能因颗粒排列的特殊性而产生较大的热应力集中，但总体上比顺粒排列方