隧道石膏质围岩溶蚀及溶出特性试验研究

作     者：祝艳波 吴银亮 余宏明 ZHU Yanbo;WU Yinliang;YU Hongming

作者机构：长安大学地测学院西安710054 中交第二公路勘察设计研究院有限公司武汉430056 中国地质大学(武汉)工程学院武汉430074 

出 版 物：《现代隧道技术》 (Modern Tunnelling Technology)

年 卷 期：2016年第53卷第1期

页      面：28-37,61页

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41272377 41502278) 交通运输部联合科技攻关项目(2009-353-342-540) 中央高校基本科研业务费资助项目(310826151054) 中国博士后科学基金资助项目(2015M582588) 

主　　题：隧道围岩 石膏质岩 溶蚀 溶出 离子色谱分析 微观电镜扫描 

摘      要：石膏质岩的溶蚀对隧道工程的建设及运营极为不利,研究其溶蚀机理及其影响因素,可为此类隧道的建设提供参考。宜巴高速公路部分隧道通过的地层含有石膏质岩,为了研究其溶蚀及溶出特性,利用X-衍射试验仪、自制简易溶蚀装置、离子色谱分析仪从宏观角度研究其溶蚀、溶出现象及其规律,利用环境扫描电镜从微观上观察其溶蚀机理。结果表明,研究区石膏质岩在地下水的作用下易溶蚀,溶蚀后强度性质变差,同时溶出大量的硫酸根离子于环境水中。影响石膏质岩溶蚀的因素多而复杂,动态水环境将使其溶蚀作用更强烈,并且水流流速越大,溶蚀特征越明显。弱酸性环境的水溶液也会促进溶蚀作用的进行。温度通过影响石膏质岩在水中的溶解度,从而影响其溶蚀量及溶蚀速率。石膏质岩溶蚀后会降低隧道围岩的稳定性,溶出的酸根离子对混凝土衬砌结构产生中等腐蚀,在隧道建设中应注意采取相应防治措施,避免工程病害的发生。