鄂西高速公路岩体结构面强度参数试验研究

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1、第19卷增刊地球科学进展Vol.19Suppl.2004年6月ADVANCEINEARTHSCIENCESJun.，2004文章编号：1001-8166（2004）增-0312-06곘鄂西高速公路岩体结构面强度参数试验研究余子华，晏鄂川（中国地质大学，湖北武汉430074）摘要：对湖北省西部某高速公路宜昌—恩施段主要岩体结构面（层面）的抗剪强度参数进行了较系统的试验研究，包括岩体结构面的野外地质调查、岩体结构面原位直剪试验、结构面室内模拟试验及岩体力学参数估值等。通过对各种试验数据进行整理、分析和对比，得到了岩体结构面强度参数。最后在岩体工程分类的基础上，利用Hoek-Brown经验方法对

2、各类岩体结构面强度参数进行了估算。综合以上多种数据，并考虑岩体结构面所处具体地质条件，提出了各类岩体结构面强度参数建议值。关键词：原位剪切试验；抗剪强度指标；结构面；参数估算中图分类号：P642文献标识码：A3湖北省西部地处云贵高原之东北部边缘的“鄂中统巴东组第三段（T2b）薄—中厚层泥灰岩、灰岩、西高原”，地面高程多在2500m以上，地形地貌表现白云质灰岩，巴东组第二段（T2b）薄—中厚层紫红色为中低山—低中山且起伏差大，地层岩性复杂多变，1泥岩夹厚层状泥质粉砂岩，巴东组第一段（T2b）泥工程地质条件复杂，不良地质现象发育。因此，在该岩、薄层灰岩以及薄—中厚层白云质灰岩、泥灰岩。地区修建

3、高速公路的过程中，不可避免地要遇到大现有的地质调查资料和勘探资料表明，其可能量的岩体工程。岩体结构面抗剪强度参数是岩体工存在的工程地质问题主要是顺层边坡失稳及老滑坡程设计及计算的重要参数之一。因此，获取真实准复活。尤其是在贺家坪堡镇一带，可见多处老滑坡确的岩体结构面抗剪强度参数对高速公路工程建设发育。因此，研究该区内岩体结构面性质意义重大。具有重要的现实意义。2原位剪切试验1工程地质概况2.1试验布置及步骤研究区为鄂西某高速公路湖北省宜昌至恩施本次试验点的布置主要考虑研究区地层条件、段，其构造位置整体属于扬子准地台中上扬子区的工程实际需要、试验点的代表性以及试验操作的可湘鄂黔台褶带的东北部

4、，为新华夏系鄂西隆起带的行性。据野外调查，大冶组（T1d）、巴东组第二段南段。构造线走向总体为北东—南西向，主要表现2（T2b）及临湘组（O3L）地层出露区的路基工程地质条为宽缓向斜与紧闭背斜相间的隔档式构造，区内出露地层（岩性）有：寒武系、奥陶系临湘组（O3L）厚—件总体较差。因此，在大冶组（T1d）、临湘组（O3L）灰巨厚层状灰岩夹泥岩以及中厚—厚层状青灰色瘤状岩夹泥岩以及临湘组（O3L）瘤状灰岩地层段各布置灰岩，志留系、二叠系上统大隆组（P2d）中—薄层硅一个试验点，进行结构面原位直剪试验。质岩夹灰岩，三叠系下统大冶组（T1d）薄—中厚层状试验点1布置在K139＋655即潭沟桥左10

5、m灰岩夹泥灰岩，三叠系下统嘉陵江组（T1j）薄—中厚处，试件尺寸为50cm×50cm×25cm，地层岩性为层、厚层灰岩、白云岩夹溶崩角砾岩、泥灰岩，三叠系大冶组（T1d）薄—中厚层灰岩夹泥岩泥灰岩，产状：收稿日期：2004-04-10．곘作者简介：余子华（1979-），男，硕士研究生，主要从事岩土体稳定性评价与治理研究．E-mail：yzyz731112＠tom.com增刊余子华等：鄂西高速公路岩体结构面强度参数试验研究313oooo324～336∠40～46，夹层厚度4～6mm，节理不发育。试验点2布置在K62＋880即距贺家坪堡镇5km处，试件尺寸为50cm×50cm×50cm，地层岩

6、性为临湘组（O3L）厚～巨厚层状灰岩夹泥岩，泥化oooo夹层厚50～115mm，产状：273～277∠34～40，发育有两组节理，隙宽40～73mm。试验点3布置在K60＋610即贺家坪镇西南100m左右，试体尺寸为50cm×50cm×35cm。地层岩性为临湘组（O3L）中厚—厚层状青灰色瘤状灰岩，灰岩层面为oo结晶的方解石，厚度小于2mm，产状：254～256oo∠24～27。所有试验点均采用平推法。凿出毛坯后，配好保护装置，同时预留1～1.5cm的剪切缝。法向应力采用50t千斤顶配标准压力表逐级施加，在施压过程中保持法向应力不变，并使法向应力和剪应力作用点通过试体中心。水平剪应力也采用

7、50t千斤顶配标准压力表千斤顶配标准压力表，分8～12级施加剪应力，剪切速率以时间为控制因素，每隔5min读数一次，直到试件（软弱结构面）在某级剪切荷载作用下破坏或剪断。试验结束后，对试件（软弱结构面）进行地质描述，并测量剪切面的起伏差，校核实际剪切面积，根据实测面积反算相应的法向应力和水平剪应力，最后，根据图解法求得结构面的抗剪参数c、f值。2.2试验成果及分析各试验点的试验数据经校正后，绘制出各级正图1各试验点在不同