本发明公开了一种热力耦合石灰岩分数阶蠕变损伤本构模型构建方法，包括：S1：建立考虑热膨胀和热损伤影响的第一热损伤弹性元件；S2：建立考虑热力耦合作用影响的热力耦合损伤黏性元件；S3：建立热力耦合石灰岩分数阶损伤蠕变模型；S4：获取热力耦合石灰岩分数阶损伤蠕变本构模型的一维本构关系方程；S5：建立热力耦合石灰岩分数阶损伤蠕变本构模型的三维本构关系方程。本发明提出了考虑热膨胀作用的弹性元件和基于分数阶的热力耦合损伤黏性元件，能够准确描述不同温度作用下岩石蠕变的三阶段特征，较好反映热力耦合作用下岩石的流变机制，该模型的建立能够为火灾隧道围岩的长期稳定性分析提供一定的理论指导。