某鐵路隧道底鼓段粉砂質泥巖微宏觀物理力學特性研究

作者：劉超,袁偉,路軍富,張釗

摘要：西南地區YD隧道在運營期間隧道底部多段發生隆起變形,造成無砟軌道板開裂,導致軌道結構受損不穩定,影響行車安全。為了探明其底鼓原因,現對底鼓段紫紅色緩傾層狀粉砂質泥巖進行微宏觀工程特性研究,分析其對隧道底鼓的影響。采用室內試驗的方法,對該處粉砂質泥巖的物質組成成分、微觀結構、膨脹性、抗剪抗壓強度、壓縮變形等圍巖性質開展全面試驗,并對圍巖地應力、水文地質條件進行現場調查。試驗和調查結果表明:研究區圍巖根據巖石質量評價標準可以判定為Ⅳ級圍巖;其巖石成分主要為伊利石、石英、綠泥石等,不含蒙脫石這種膨脹性黏土礦物,自由膨脹率最大為1.96%,不具備膨脹性;巖石的層理面上分布有2~8μm大小的孔隙,巖石內部存在長度為3~8μm的原生裂紋;巖石的單軸飽和抗壓強度為11.3~21.8 MPa,屬于較軟巖;巖石的物理力學參數受含水量的影響較大,隨著含水量的增加,內聚力縮減50%,抗壓強度縮減了45%~55%,彈性模量縮減了50%。研究結果顯示研究區巖體在水理作用下巖石強度會大幅度降低,但不含膨脹性礦物,不具備膨脹性。且根據現場監測,地下水位無變化,因此地下水和膨脹性不是隧道底鼓的直接誘因。

發文機構：地質災害防治與地質環境保護國家重點實驗室（成都理工大學） 中鐵二院工程集團有限責任公司

關鍵詞：鐵路隧道隧道底鼓物質組成微觀結構膨脹性railway tunnelfloor structure heavingmaterial compositionmicrostructureexpansion

分類號： U458[建筑科學—橋梁與隧道工程]