吳建勛 任松 歐陽汛 范金洋 鄧高嶺 李振元

摘要：研究石膏質(zhì)巖的膨脹性，對確保穿越石膏質(zhì)巖層隧道的仰拱穩(wěn)定具有重要的實(shí)踐意義.采用WG型固結(jié)儀及TWJ數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，對脫水石膏、硬石膏和石膏進(jìn)行側(cè)限自由膨脹試驗(yàn)；對脫水石膏和硬石膏進(jìn)行膨脹力試驗(yàn).試驗(yàn)結(jié)果表明：脫水石膏和硬石膏膨脹應(yīng)變一時間曲線都表現(xiàn)出“S”形特征；兩者膨脹變形明顯，膨脹600 min時脫水石膏和硬石膏測得的最小膨脹應(yīng)變分別為9%和0.4%，而石膏膨脹變形不明顯，膨脹40d內(nèi)測得最大膨脹應(yīng)變只有0.12%；脫水石膏和硬石膏的膨脹應(yīng)變都隨膨脹應(yīng)力的增大而減小，且膨脹應(yīng)力與膨脹應(yīng)變曲線都表現(xiàn)出凹型特征.基于側(cè)限自由膨脹試驗(yàn)結(jié)果，建立了脫水石膏和硬石膏的“S”形膨脹應(yīng)變一時間模型，經(jīng)驗(yàn)證，該模型優(yōu)于傳統(tǒng)的指數(shù)模型；基于膨脹力試驗(yàn)結(jié)果，建立了脫水石膏和硬石膏膨脹應(yīng)力一應(yīng)變模型；綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果及特征線理論，建立了硬石膏圍巖的特征線，用以指導(dǎo)仰拱抗膨脹設(shè)計.

關(guān)鍵詞：石膏質(zhì)巖；膨脹模型；仰拱；特征線