膏溶角砾岩侧限膨胀特性试验研究.pdf

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1、JournalofEngineeringGeology工程地质学报1004—9665／2008／16(5)-0634-05膏溶角砾岩侧限膨胀特性试验研究彭结兵①邓建华①②黄醒春①(①上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240)(②贵州大学土木建筑212程学院贵阳550003)摘要研究了膏溶角砾岩的侧限膨胀特性及其影响因素。这种岩石受到扰动后可吸水发生膨胀变形使其结构发生变形甚至破坏。通过GDG高压固结仪采用平衡加压法和充分膨胀法研究了侧限情况下岩石的膨胀力指标，解释了充分膨胀法膨胀力指标大于平衡加

2、压法膨胀力指标的原因。通过试验研究了供水充足条件下膏溶角砾岩侧限自由膨胀变形演化规律，阐述了膏溶角砾岩侧限膨胀变形的影响因素。岩石试样采自山西石太客运专线太行山隧道，试验结果表明，膏溶角砾岩的膨胀特性不同于常规的膨胀岩，其轴向膨胀变形随含水率增加而增加，随密度增大而减小。关键词膏溶角砾岩膨胀特性含水率试验研究侧限中图分类号：P642．13文献标识码：ALABORAToRYTESTINGFoREXPANSIVEBEHAVIoURoFBRECCIAT．EDMARLWITHLATERALCoNFINEMENTP

3、ENGJiebing~DENGJianhua(U~HUANGXingchun①((!)SchoolofNavalArchitecture，OceanandCivilEngineering，ShanghaiJiaoTongUniversity。Shanghai200240)(@SchoolofCivilEngineering。GuizhouUniversity，Guiyang550003)AbstractThispaperstudiestheexpansivebehaviourofanewkindofexp

4、ansiverock--brecciatedmarlandfac—totsthatinfluencesthebehaviour．Afterthiskindofrockisdisturbed，therockcanabsorbwaterandoccurexpan—sion．Itcanbringit色structuredeformationanddamageeven．Theexpensiveforceindexisstudiedinthebalance—pressuremethodandthefullinfla

5、tionmethodwithGDGhighpressureinstrument．Therocksampleislaterallycon-fined．Thepaperpointsoutthereasonthattheindexofthefullinflationmethodisbiggerthanthatofthebalancemethod．Itstudiestheexpansionlawsandfactorsthatinfluencesexpensivedeformationwhenamplefulwat

6、erissup—pliedtothebrecciatedmarlinlateralrestraintfreeexpansiontest．TherocksamplecomesfromTaihangshantunnelofShiTaiRailway．ThetestresulttellsUSthatbrecciatedmarlisdifferentfromtheothernormalexpansiverocks．Theaxialdeformationratioincreasesastherockwatercon

7、tentratioincreasesandreducesastherockdensityin-creases．KeywordsBrecciatedmarl，Expansivebehaviour，Watercontentratio，Rockmechanics收稿日期：2007—12—23；收到修改稿日期：2008一O1—29．第一作者简介：彭结兵，岩土工程专业．Email：pengjiebing2033@sjtu．edu．cn16(5)彭结兵等：膏溶角砾岩侧限膨胀特性试验研究6351引言膨胀岩是指与水发生物

8、理化学反应后引起体积膨胀的一类岩石。多数膨胀岩属于易风化和易软化的软弱岩石。工程中遇到的膨胀岩种类众多，大致可分为两大类：一类为含有活性盐类矿物的膨胀岩；另一类则是指含有强亲水性粘土矿物的粘土类岩石¨J。目前对膨胀岩的研究主要是以具体岩石为对象，研究膨胀岩的判别与分级标准，及膨胀特性和相应的本构关系模型，用以指导工程实践。膏溶角砾岩，是一种特殊的以泥质、钙镁质胶结的质地较坚硬的角砾岩。胡文寿等从地质背景、成因、工程地质特征方面