兰渝铁路上第三系弱胶结砂岩软化与变形机理探究.pdf

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1、JournalofEngineeringGeology工程地质学报1004—9665／2013／21(5)一0716-06兰渝铁路上第三系弱胶结砂岩软化与变形机理探究木王建军．(铁一院地质路基处西安710043)摘要兰渝铁路上第三系砂岩成岩作用极差，具有泥质弱胶结、未胶结、石质极软的主要特点，在施工中表现出十分复杂的水稳特性，随硐室开挖含水率明显增大，易发生塑性变形或流变，围岩稳定性迅速变差，引起砂岩结构破坏，产生涌水、涌砂工程地质问题。本文采用岩石试验、电镜扫描及物探松动圈测试等方法，探究地下水渗

2、流条件与围岩应力状态变化引起岩石微观结构的改变是其软化与变形的主要机理。关键词弱胶结砂岩岩石特征水稳特性渗流条件微观结构软化与变形机理中图分类号：P642文献标识码：ASoFTENINGANDDEFoRMATIoNMECHANISMoFTERTIARYWEAKLYCEMENTEDSANDSToNEoNLAN．YURAILWAYWANGJianjun(GeologyandSubgradeDepartment，ChinaRailwayFirstSurveyandDesignInstituteGroupL

3、td．，Xian710043)AbstractLan—YurailwaylinehastheTertiarysandstoneasthesubgradefoundation．Thesandstonehasthecharacteristicsofmuddyweakcementation，unbound，lowintensity，andshowswaterinstabilityproperties．Itisverycomplicatedinconstruction．Watercontentcanincr

4、easesignificantlywiththeexcavationofundergroundchamber．Plasticdeformationandrheology，andstabilityofsurroundingrockmasscanrapidlyvary，whichcancausethesandstonestructuredamage，theinflowsofwaterandsand，andotherengineeringgeologicalproblems．Thispaperusesth

5、erocktest，SEMandexplorationofloosecircletestingmethods．Itexploresthegroundwaterseepageconditionsandstressstateofsurroundingrock．Thechangeduetorockmicrostructurechangeisthemainmechanismofthesofteninganddeformation．KeywordsWeaklycementedsandstone，Rockcha

6、racteristics，Characteristicsofwater-stability，Flowconditions，Microstructure，Softeninganddeformationmechanism殊复杂的岩土工程问题之一。该类砂岩分布在桃树1引言坪隧道DK3+430～DK6+655段和胡麻岭隧道DK76+350-DK79+600段，总长6475m，其显著特征为成上第三系泥质弱胶结砂岩遇水软化和变形问题岩作用极差，石质极软，开挖后在水的渗流作用下工是新建兰渝铁路兰州至广元段隧道施工

7、中遇见的特程性质迅速恶化、软化，甚至发生涌水、涌砂现象，施收稿日期：2012-10-t0；收到修改稿日期：20t3—05-20．第一作者简介：王建军，从事铁路工程地质工作．Email：695679140@qq．CO1TI21(5)王建军：兰渝铁路上第三系弱胶结砂岩软化与变形机理探究717工非常困难，工程进展缓慢。岩石的矿物颗粒成分以石英、长石、云母为主，含量关于第三系泥质弱胶结砂岩的工程特性研究，占85％-90％；胶结物成分为蒙脱石、伊利石、高岭目前国内主要通过岩石取样以及原位载荷板试验，石和绿泥石

8、，含量占0．53％一8．52％。在地质学概念研究岩石强度、承载力高低以及基坑与边坡稳定性中，成岩时代为第三纪形成，定名为砂岩j，但其工的问题，如董兰凤进行了关于兰州第三系砂岩工程程性质更接近于具压密作用的粉细砂层，岩土体纵特性研究¨J。在隧道和地下结构工程实践中，关于波波速平均=1600—2200m·S～。第三系泥质弱胶结砂岩的均质岩石工程特性研究尚2．3物理力学性质少。目前西南交通大学黄涛和彭道平对兰渝线桃树2．3．1主要物理性质坪、胡麻岭隧道第三系含水砂岩水文地质