重慶地區(qū)不同地質(zhì)年代泥巖膨脹特性試驗(yàn)研究

張?jiān)平?，?成，2＊，劉小紅，徐 濤

（1．大連大學(xué) 材料破壞力學(xué)數(shù)值試驗(yàn)研究中心，遼寧 大連116622；2．安徽理工大學(xué) 地質(zhì)資源與地質(zhì)工程博士后流動(dòng)站，安徽 淮南232001；3．長江科學(xué)院水利部巖土力學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢430015）

泥巖是在地面和地下工程中建設(shè)過程中一種很常見的巖體。因其礦物成分含有大量的高嶺石、伊利石和蒙脫石等黏土性礦物，泥巖呈現(xiàn)出比較獨(dú)特的工程特性［1］。為了在膨脹性圍巖中安全、可靠地進(jìn)行隧道開挖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工，必須對(duì)圍巖的膨脹性能進(jìn)行充分調(diào)查［2－3］。而膨脹性能試驗(yàn)是判定泥巖膨脹性強(qiáng)弱最直觀、有效的手段［4］，也是建立膨脹本構(gòu)關(guān)系以及進(jìn)行數(shù)值計(jì)算的前提條件。文獻(xiàn)［5］提出了一種新穎的側(cè)限膨脹特性的試驗(yàn)方法，并研制了相應(yīng)的儀器，利用該儀器測量了重塑膨脹巖土試樣側(cè)向膨脹壓力的發(fā)展進(jìn)程及試樣的吸水全過程。文獻(xiàn)［6－7］提出了濕度應(yīng)力場的概念，并和溫度場相類比，認(rèn)為水分在膨脹巖體中的擴(kuò)散與含水率、吸水作用力、體積變形等都是耦合的。重慶地區(qū)泥巖分布面積廣，并且在中生代的不同地層都有泥巖顯現(xiàn)，然而不同層位泥巖的成分、強(qiáng)度與變形特征存在明顯的差異性。因此，本文對(duì)不同地質(zhì)年代泥巖進(jìn)行了膨脹性能試驗(yàn)研究，對(duì)該地區(qū)隧道開挖和建筑施工具有一定的指導(dǎo)意義。

1 地質(zhì)概況

1．1 重慶地區(qū)泥巖分布

據(jù)地質(zhì)資料顯示［9］，在重慶地區(qū)，奧陶系中統(tǒng)、志留系下統(tǒng)和中統(tǒng)、二疊系下統(tǒng)和上統(tǒng)、以及中生界地層和第三系地層等地層都曾出現(xiàn)過泥巖。……