某铁路隧道底鼓段粉砂质泥岩微宏观物理力学特性研究

作者：刘超; 袁伟; 路军富; 张钊

来源：水文地质工程地质, 2020, 47(05): 108-115.

DOI：10.16030/j.cnki.issn.1000-3665.202001001

• 铁路隧道
• 隧道底鼓
• 物质组成
• 微观结构
• 膨胀性

西南地区YD隧道在运营期间隧道底部多段发生隆起变形,造成无砟轨道板开裂,导致轨道结构受损不稳定,影响行车安全。为了探明其底鼓原因,现对底鼓段紫红色缓倾层状粉砂质泥岩进行微宏观工程特性研究,分析其对隧道底鼓的影响。采用室内试验的方法,对该处粉砂质泥岩的物质组成成分、微观结构、膨胀性、抗剪抗压强度、压缩变形等围岩性质开展全面试验,并对围岩地应力、水文地质条件进行现场调查。试验和调查结果表明:研究区围岩根据岩石质量评价标准可以判定为Ⅳ级围岩;其岩石成分主要为伊利石、石英、绿泥石等,不含蒙脱石这种膨胀性黏土矿物,自由膨胀率最大为1.96%,不具备膨胀性;岩石的层理面上分布有2～8μm大小的孔隙,岩石内部存在长度为3～8μm的原生裂纹;岩石的单轴饱和抗压强度为11.3～21.8 MPa,属于较软岩;岩石的物理力学参数受含水量的影响较大,随着含水量的增加,内聚力缩减50%,抗压强度缩减了45%～55%,弹性模量缩减了50%。研究结果显示研究区岩体在水理作用下岩石强度会大幅度降低,但不含膨胀性矿物,不具备膨胀性。且根据现场监测,地下水位无变化,因此地下水和膨胀性不是隧道底鼓的直接诱因。

• 单位
  中铁二院工程集团有限责任公司; 成都理工大学; 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室