复杂地下水环境下膏溶角砾岩隧道围岩力学性质劣化研究
2021-08-03刘志国陈泽峰蓝兴斌
隧道建设(中英文) 2021年7期
刘志国,江 松,黄 明,陈泽峰,蓝兴斌
(1. 中铁十一局集团第五工程有限公司,重庆 400037; 2. 福州大学土木工程学院,福建 福州 350116; 3. 中冶集团武汉勘察研究院有限公司,湖北 武汉 430080)
0 引言
石膏质岩在我国的分布非常广泛,其遇水具有显著的溶蚀特性。近年来,随着我国隧道建设总量的急剧增长,隧道工程中遭遇到石膏质岩的情况也愈发普遍。当石膏质岩暴露在地下水环境中时,岩体的力学特性会迅速劣化,从而诱发一系列工程病害,严重危及隧道工程施工与运营安全[1-2]。因此,开展石膏质岩在地下水环境中的劣化特性研究具有重要的现实意义。
自然环境中干湿循环现象极为普遍。地下水位的升降、地层湿度的变换等都会导致隧道围岩经历着长年累月的干湿交替作用。干湿作用会导致岩石原本相对致密的结构逐渐被破坏而疏松,对岩石造成不可逆的渐进性损伤[3],使其力学性能大幅度降低[4-6],给隧道工程的安全稳定带来极大的隐患。目前,国内外已有大量学者针对岩石的干湿循环作用展开研究[7-9]。在石膏质岩方面,祝艳波等[10]开展了不同含水率、不同干湿循环次数下的石膏质岩单轴压缩试验研究,探讨了该类岩石强度的劣化特性,并通过电镜扫描技术,剖析了石膏质岩在干湿循环作用下的微观结构劣化演变特征; 张丛林等[11]制取了不同石膏含量的岩样,进行了15次干湿循环试验,结果表明,石膏类矿物含量较高时,在干湿循环影响下石膏质岩的强度折减率可以达到50%以上;……
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