川中红层岩体结构裂隙发育特征及多尺度分析
Fracture Development Characteristics and Multi-scale Analysis of Red Bed Rock Mass in Central Sichuan作者机构:中铁二院工程集团有限责任公司土建二院成都610031 成都理工大学环境与土木工程学院成都610059 中国国家铁路集团有限公司设计鉴定中心北京100844 西南交通大学土木工程学院成都610031
出 版 物:《科学技术与工程》 (Science Technology and Engineering)
年 卷 期:2022年第22卷第5期
页 面:2024-2031页
学科分类:08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学(可授工学、理学学位)]
基 金:中国国家铁路集团有限公司重大课题(K2019G045) 国家自然科学基金(51808458,41272321)
摘 要:四川盆地红层岩体宏细观裂隙发育,是影响其卸荷变形、吸水风化膨胀和工程特性的控制因素,近年来出现的多起高速铁路深挖红层路堑型路基持续超限上拱变形病害与此有关。为了解红层软岩裂隙发育特征,在原位岩体所有节理裂隙进行现场调查和测量统计基础上,采用统计岩体力学的方法,从不同尺度对岩体结构裂隙进行了深入系统的分析。结果表明,大尺度裂隙多为原生沉积层面,显示地层相变明显;中尺度和小尺度裂隙多为构造及剥蚀卸荷非协调性变形引起局部复杂应力场共同作用所致,深路堑开挖卸荷加剧了张性裂隙发展,以细观尺度裂隙为主,两种尺度裂隙长度分布均符合负指数模型,发育优势方向多垂直于层面,与基于岩体宏观结构面特征的分析结果吻合;该模型可以应用于工程实际,通过易于测绘统计的中尺度裂隙的发育特征分析,建立红层岩体整体形成的地质环境模型及裂隙结构框架,进而对红层岩体力学特性和红层工程岩体变形及稳定性进行更客观的评价。