兰州盆地第三系砂岩工程地质特性评价研究.pdf

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1、ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ工程地质学报１００４－９６６５／２０１４／２２（１）０１６６０７兰州盆地第三系砂岩工程地质特性评价研究张波（中铁第一勘察设计院集团有限公司西安７１００４３）摘要兰州盆地广泛分布的第三系砂岩沉积厚度大，多同泥岩互层分布，砂岩受水影响易发生软化，容易导致工程结构特别是地下隧道工程围岩出现失稳问题。为评价研究兰州盆地第三系砂岩工程地质特性，首先收集兰州至重庆铁路、兰州至中川铁路砂岩段勘察试验资料，统计分析得到了砂岩的物理力学性质；然后对代表性砂岩进行电镜扫描试验研究其在不同含水率下的微结构变化特征；最后确定了影响砂岩工程特性的主要影响因素为

2、：含水率、黏粒含量、地下水阴离子浓度、孔隙比。通过采用突变理论建立了第三系砂岩工程地质特性定量评价模型，砂岩工程地质特性可以划分为５级：恶劣（Ｓ≤０６４）、较差（０６４＜Ｓ≤０７１）、一般（０７１＜Ｓ≤０７９）、较好（０７９＜Ｓ≤０８７）、良好（Ｓ≥０８７）。应用模型对兰渝铁路桃树坪隧道砂岩进行评价，该区域砂岩评价结果介于０５７～０７７之间，工程地质特性处于一般到恶劣状态，评价结果与现场实际结果一致。关键词第三系砂岩工程地质特性突变级数法定量评价中图分类号：Ｕ２１１２文献标识码：ＡＥＶＡＬＵＴＩＯＮＯＦＴＨＥＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＧＥＯＬＯＧＩＣＡＬＣＯＮＤＩＴＩＯＮＯＦ

3、ＮＳＡＮＤＳＴＯＮＥＩＮＬＡＮＺＨＯＵＢＡＳＩＮＺＨＡＮＧＢｏ（ＣｈｉｎａＲａｉｌｗａｙＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎＦｉｒｓｔＲａｉｌｗａｙＳｕｒｖｅｙａｎｄＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅＧｒｏｕｐＬｔｄ．，Ｘｉ′ａｎ７１００４３）ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅＮｓａｎｄｓｔｏｎｅ，ｏｆｗｈｉｃｈｗｉｔｈｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｓｏｆｐｏｏｒｄｉａｇｅｎｅｔｉｃｇｒａｄｅ，ｌｉａｂｌｅｔｏｗｅａｔｈｅｒｉｎｇａｎｄｄｉｓｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ，ｉｓｔｈｅｅｘｔｒｅｍｅｌｙｓｏｆｔｒｏｃｋ．ＴｈｅＮｓａｎｄｓｔｏｎｅｉｓｗｉｄｅｌｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｉｎＬａｎｚｈｏｕＢａｓｉ

4、ｎ，ＧａｎｓｕＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ．ＴｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｈｕｇｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓＮｓａｎｄｓｔｏｎｅｗｉｌｌｂｅｅａｓｉｌｙｄｉｓｔｕｒｂｅｄｕｎｄｅｒｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒａｎｄｔｈｅｎｓｏｆｔｅｎｉｎｇ．Ｔｈａｔｗｏｕｌｄｌｅａｄｔｏｔｈｅｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｈａｐｐｅｎｅｄｉｎｔｈｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｂａｓｅｍｅｎｔ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｉｎｔｈｅｔｕｎｎｅｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．ＦｏｒｓｔｕｄｙｉｎｇｔｈｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆＮｓａｎｄｓｔｏｎｅ，ｔｈｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎａｎｄｔｅ

5、ｓｔｄａｔａｏｆｔｈｅＬａｎｚｈｏｕｔｏＣｈｏｎｇｑｉｎｇＲａｉｌｗａｙａｎｄＬａｎｚｈｏｕｔｏＺｈｏｎｇｃｈｕａｎＲａｉｌｗａｙｗａｓｓｔｕｄｉｅｄａｎｄｔｈｅｎｏｂｔａｉｎｅｄｔｈｅｐｈｙｓｉｃｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｓａｎｄｓｔｏｎｅ．Ａｄｄｉｔｉｏｎａｌｌｙ，ｔｈｒｏｕｇｈａｐｐｌｙｉｎｇｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｈａｎｇｅｃｈａｒａｃｔｅｒｕｎｄｅｒｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔｗａｓｓｔｕｄｉｅｄａｌｓｏ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｍａｉｎｅ

6、ｆｆｅｃｔｆａｃｔｏｒｓｏｆｔｈｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｗｅｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄａｎｄａｓｆｏｌｌｏｗｓ：ｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔ，ｃｌａｙｃｏｎｔｅｎｔ，ａｎｉｏｎｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒａｎｄｐｏｒｏｓｉｔｙ．Ｔｈｅｃａｔａｓｔｒｏｐｈｅｐｒｏｇｒｅｓｓｉｏｎｍｅｔｈｏｄｗａｓａｄｏｐｔｅｄｔｏｅｓｔａｂｌｉｓｈｔｈｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｓａｎｄｓｔｏｎｅ．Ｔｈｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏ

7、ｆＮｓａｎｄｓｔｏｎｅｃａｎｂｅｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｆｉｖｅｇｒａｄｅｓ：ｓｅｖｅｒｅ（Ｓ≤０６４），ｂａｄ（０６４＜Ｓ≤０７１），ｇｅｎｅｒａｌ（０７１＜Ｓ≤０７９），ｗｅｌｌ（０７９＜Ｓ≤０８７）ａｎｄｐｅｒｆｅｃｔ（Ｓ≥０８７）．ＴｈｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔａｂｏｕｔｔｈｅＴａｏｓｈｕｐｉｎｇＴｕｎｎｅｌｏｆＬａｎｚｈｏｕ书收稿日期：２０１３－０３－０８；收