杜公岭隧道含石膏泥灰岩物理力学试验研究及应用

发布时间：2023-02-06 15:04

　　杜公岭隧道洞身穿越了含不规则发育石膏、硬石膏的泥灰岩地层,该地层遇水后产生软化、膨胀,致使隧道出现衬砌裂缝、二衬局部崩裂、路面隆起、检修道变形等病害。为保障隧道病害处治方案科学、合理、有效开展,本文对杜公岭隧道含石膏泥灰岩物理力学特性进行研究,以杜公岭隧道含石膏泥灰岩为研究对象,对不同浸水时间下的膨胀特性、单轴压缩等相关物理力学性质进行试验测试,得到了以下结论:1)含石膏泥灰岩成分测试。通过对研磨后的泥灰岩粉末进行X射线衍射分析,测出其矿物成份含量主要为石膏90%、石英2%、硬石膏5%、白云岩2%;2)自由膨胀率。采用自由膨胀仪进行膨胀率测试,其轴向自由膨胀率为1.68%~2.57%,径向自由膨胀率为0.52%~0.83%,轴向自由膨胀率的数值是径向自由膨胀率的3.1~3.5倍;3)侧限膨胀力。采用平衡加压法来进行最大膨胀力试验,最终试件的膨胀力为2.271~2.892MPa;4)单轴抗压强度。测量不同浸水时间下的单轴抗压强度,得出抗压强度与吸水率呈二次函数（y=0.103x~2-1.927x+17.84）)关系,且抗压强度随着吸水率的增加,先逐渐减小再逐渐增加;5)弹性模量与泊松比。... 

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 选题依据及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 黏土质膨胀岩研究现状
        1.2.2 化学膨胀岩研究现状
        1.2.3 研究总结
    1.3 研究内容及思路
第二章 杜公岭隧道概况
    2.1 工程概况
    2.2 工程建设条件
        2.2.1 地形地貌
        2.2.2 地层岩性
        2.2.3 地质构造
        2.2.4 不良地质
        2.2.5 特殊性岩土
        2.2.6 地表矿坑
        2.2.7 水文地质及气象
    2.3 隧道病害概况
        2.3.1 病害发展阶段
        2.3.2 隧道病害种类
        2.3.3 隧道病害程度与规模
        2.3.4 隧道病害成因
    2.4 本章小结
第三章 含石膏泥灰岩室内力学试验研究
    3.1 引言
    3.2 试验方案设计
    3.3 试件取样、制作
    3.4 物理化学性质试验研究
        3.4.1 化学成分分析
        3.4.2 天然含水率
        3.4.3 原岩饱水试验
        3.4.4 高温干燥后饱水试验
    3.5 膨胀特性研究
        3.5.1 自由膨胀率试验
        3.5.2 膨胀力试验
    3.6 强度特性研究
        3.6.1 试验设备
        3.6.2 试验方案
        3.6.3 试验结果及分析
    3.7 硫酸根离子浓度测试研究
    3.8 本章小结
第四章 工程应用
    4.1 引言
    4.2 典型病害断面选取
    4.3 计算参数及荷载
        4.3.1 计算方法与模型
        4.3.2 计算参数
    4.4 数值计算分析原理及评价依据
        4.4.1 荷载-结构法计算原理
        4.4.2 评价指标
        4.4.3 裂缝宽度计算依据
        4.4.4 安全系数计算依据
    4.5 计算结果分析
    4.6 本章小节
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢



本文编号：3736122