川中红层泥岩吸水膨胀时效特征的试验研究

作者：冯高顺; 余飞; 戴张俊; 陈善雄; 李剑

来源：岩石力学与工程学报, 2022, 41(S1): 2780-2790.

DOI：10.13722/j.cnki.jrme.2020.0453

• 岩石力学
• 红层泥岩
• 原位试验
• 吸水膨胀
• 压力水
• 路基上拱
• 吸水状态

川中红层泥岩是四川盆地广为分布的陆相红色沉积碎屑岩层，具有强度低、易风化、吸水易膨胀的特征，对川中地区变形控制严格的高铁无碴轨道构成了长期潜在的威胁。依托川中地区某客运专线路基持续上拱病害处治工程，开展弱风化泥岩原位膨胀变形试验和室内压力水膨胀变形试验，分析川中弱风化泥岩的吸水膨胀特性、压力水头对泥岩吸水膨胀的影响及关联特征。研究发现，弱风化泥岩吸水膨胀具有显著的时效性，原位膨胀变形试验历时近一个月未收敛，仍具有较大的膨胀潜势，表明自然环境影响下的弱风化泥岩膨胀变形是一个长期缓慢的历程。室内压力水膨胀变形试验表明，红层泥岩吸水能力随着水压增加而增加，膨胀时程曲线经历快速增长、减速增长、渐趋稳定3个阶段，泥岩试样在14.4～49.1 h内完成了90%的吸水变化，在145.2 h完成了98%的试样稳定吸水量。基于上述试验研究成果，进一步对比分析室内外泥岩膨胀变形规律的差异性及其内在机制，为泥岩路基持续变形成因探讨提供思路。