怀通高速公路红砂岩的试验研究
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图 ２ 红 砂 岩 饱 和 吸 水 率 与 单 轴 抗压 强度 关 系 曲线 图
砂 岩 （ ｎｓ）的软化 系数较小 ，分别 为 ０ １ 、０ １ Ｆ ｔ ．２ ．７和 ０ ２ ， ． １ 因此它们遇水 后软化效应极为强烈 ；而泥质粉砂岩 （ ｌｔ ） Ｓ ｓ２ 、
泥 质 粉 砂 岩 （ ｌｔ ） Ｓｓ３ 、含 砾 砂 岩 （ ｌｓ） 的软 化 系数 较 高 ， Ｐｔｔ 对 应 的 软化 系数 分 别 为 ０６ 、 ０ ４ ．９ ．６和 ０６ ．８，遇 水 后具 有 一
完成 ，使 用 的仪 器 为 日本 理 学 公 司 Ｄ／ Ｘ一Ａ 型 ｘ 射 线 衍 ＭＡ ３ 射 仪 。 标 准 岩 样 置于 Ｉ Ｔ 各 ＮＳ ＲＯＮ１ ４ ０伺 服机 上进 行 单 轴 压 ３
缩试 验 。
三 、试 验 结 果 与分 析
１ 红砂 岩 的矿 物 成分 ．
通过粉 晶 ｘ射线衍射试验测得红砂岩 的矿物成 分，见表 ２。试验结果表 明 ： 红砂岩 的矿物成分主要 由碎屑矿 物、黏土 矿物组成 。其 中 ，碎屑矿物主要为石英、长石 、方解石 ，含 有少量 赤铁矿 和云母 ；黏土矿物包括蒙脱石、伊利石 、高岭
２ ３
１ ０ １ ０
８ １ ２
４ ５
７ ５
２ ９ ３ ２
２ 红 砂 岩 的 单 轴 抗 压 强 度 ．
将 岩样 制 成直 径 和高 分 别 为 ５ ｍ ｍ 、１ ０ ｍ 的 标准 圆 ０ ０ｍ 柱 体 ，高 径 比为 ２：１ 。对 饱 和 状 态 、 自然 状 态 和 干 燥 状态 的
第１ ２卷 第 ４期
２ ２住 ０１
中 国
水
运
Ｖ ．２ ｏＩ １
ＡｐｒｉＩ
Ｎｏ ４ ．
２０１ ２
４ 月
Ｏｈｉｌ Ｗａ ｒ ａ ｔｅｒ Ｔｒ ｓｐ ｔ ａｎ ｏｒ
怀通高速公路红砂岩的试验研 究
张 云 明
（ 道 第 四勘 察 设 计 院 ， 湖北 武 汉 ４ ０ ０ 铁 ３ ００）
在湖 南省境 内广泛分布红层碎屑岩 ，它是典型 的内陆盆 地河湖相建造 ，分布面积 占湖南省面积的 １ ％左右 ，该类地 ３ 层 中主 要为泥岩和泥质粉砂 岩 ，容易形成软 化夹层 ＿。拟建 ５ Ｊ 的怀通高速公路第一合 同段全长 ３ ．Ｋ ７６ ｍ。全 区内自垩系泥 质 粉砂 岩 、含 砾细 砂岩 等 红层 软岩 共 有 ７ 段 出 露 ，全长 ２ ．８ Ｋ ，占全线总长的 ５ ．５ ２０ ６ ｉ ｎ ８ ５ ％。在路线方 案附近 的国
表 ２ 红 砂岩 的矿 物 组 成 （ ） ％
黏 土
进 行 基 本物 理 试 验 得 到 其基 本物 理 指 标 ，进 行 单 轴 抗 压 试 验
得到单轴 抗压 强度，并以基 本物理指标为变量建立描述红砂 岩单轴抗压强度随其基本物理指标的表达 式。
由表 １和 表 ３可 得 红 砂 岩 单轴 抗 压 强 度 与 基 本 物 理 指 标 的关 系 曲线 如 图 ｌ ～图 ３所示 。
ｏ ＝
＋ ｃ对 不同岩性 的红砂 岩在烘干 、天 然和饱水 三
种 状态下的单轴抗压强度值进行拟合分析 ，并建立 红砂岩 抗 压强度与其基本物理 指标 之间的关系式 ，见表 ４ 。对于 同一 岩 性的岩样 其单轴抗压强度受含水量 的影响很大 ，当含水率
四 、红 砂 岩 抗 压 强 度 与 基 本 物 理指 标 的 关联 性
由大 变 小 ，其 单 轴 抗 压 强 度 值 依 次 变 大 。红 砂 岩 石 在 烘 干 、
由于红砂岩 的强度与其矿物 有关 ，特 别是 与石 英、长石 和黏土矿物含量有 关，但它也与 其密 度、孔隙率、含水量以 及各 向异性等有关 ， 特别是与微观或者宏观上存在 的微 裂隙、
节 理 、裂 隙等 不连 续面 的 影 响 有 关 。 本 文 通 过 对 不 同红 砂 岩
３ 红砂 岩 强度 与 软 化 系数 的 关 系 ．
通过单轴抗压试 验 ，得到了不同岩 性的红砂岩的力学强 度参数 ，见表 ３ 。从表 ３可以看 出 ，红砂岩 的单轴抗压强度 和 平均 弹性模 量随岩石含 水量的变化而发生变化 ，即不 同含 水状态下 的变化规律为 ： （ ）红砂岩石 单轴抗压强度 ： １ Ｇ ＞ｏ删 ＞ＧⅫ ；
收 稿 日期 ：２ ２ ０ — ６ ０１ — ２ ２
砂岩 （ ｌｔ ）和泥质细砂岩 （ ｎ ｔ Ｓ ｓ １ Ｆ ｓ ）的长石、石英颗粒含量 较低 ，含量分别为 ２ ％、４ ％和 ３ ％ ；而黏 土矿物含量较 ５ ５ ８
高， 含量分 别为 ３ ％、 ５ ９ ３ ％和 ３ ％， ２ 蒙脱石含 量分别为 １ ％、 ０
１ ％和 １ ％ ，对 应 的软 化 系数 分 别 为 ０ １ 、 ０ １ ５ ０ ．２ ．７和 ０ ２１ ．
作者简介 ：张云明 （ ９ ８ ） １ ７ 一 ，中铁第四勘察设计院集 团有 限公 司道路 院工程师 。
１６ ８
中 国 水 运
第１ ２卷
（ 见表 ３ ，饱水软 化特征 明显 。 ）
岩性
岩 石鳙 号 长石 石 英 方 解石 赤铁矿
白云石 蒙脱石 伊利 石 高岭 土 绿 泥石
矿 物
柑 砂质 虎岩
Ｍ ｕ ｓ ｄｔ
Ｓｌｔ ｓｌ
４
６
２ １
３ ９
２ ４
１ ９
４
１
８
０
１ ０
ＩＳ
１ ２
１ ０
９
５
８
５
３ ９
３５
泥质粉 砂岩
泥质粉砂岩 （ ｌｔ ） Ｓ ｓ３ 、含 砾砂 岩 （ ｌ ｔ Ｐｔ ）的长石、石英颗粒 ｓ 含量较高 ，含量分别为 ５ ％、５ ％和 ４１ ３ ７ ％；黏土矿物含量
较 低 ，分 别 为 ２ ％、 ２ ％和 ２ ％ ；对 应 的软 化 系 数 分 别 为 ６ ３ ９ ０ ６ ，０ ４ ．９ ．６和 ０６ 。相 反 ，粉 砂 质 泥 岩 （ ｕ ｓ） ．８ Ｍ ｄ ｔ、泥 质 粉
Ｓｓ ｌ２ ｔ
Ｓ ｓ３ ｌｔ
１ ４ ０ ３
１３ ４４
１ ８
８
３
１
０
９
５
５
１ ０
８
５
５
６
５
２ ６
２ ３
含 砾砂 岩 泥质 细砂 岩
Ｐｔ ｌｓ ｔ Ｆｓ ｎｔ
１ １ ３ ５
３ ０ ３
２ ５ ２ ７
３ ０
性分别为 ：弱风化粉砂 质泥 岩、泥质细砂岩、泥质粉砂岩 、 含砾细粒砂岩 、含斜层理泥 质粉砂 岩及粗砂岩等不同类型 的
自垩 系 红 砂 岩 ，其 中 Ｓ ｓ １ ｌｔ ｌｔ 、Ｓ ｓ２和 Ｓｓ３为 取 自不 同地 方 ｌｔ 的泥 质 粉 砂 岩 。受 湿 度 、温 度 的 影 响 ， 红砂 岩 容 易 风 化 而 产
天然、饱水 状态 时的单轴抗压强度 的关系式可表示为 ：
ｏ ｃ ＞ ｏ ｄ ＞ ６
其 中：
、 仃… … 分别为烘干、天然、饱 水状态 、
摘
要 ：文中通 过岩石的物理 力学测试 、粉 晶 ｘ射线衍射等手段测 定怀通高速公 路红砂岩 的基 本物理指标、单轴 抗
压 强 度 和 矿 物 成 分 。分 别 在 烘 干 状 态 、 自然 状 态 和 饱 和 状 态 对 不 同 岩 性 的 红 砂岩 进行 单轴 压 缩 试验 ，研 究其 浸水 软
道 Ｇ２ ９及 省 道 、 县 道 道 路 两侧 发现 了 多处 因 后天 人 工 开 挖 ０ 而 引发 的崩 塌 、滑 坡现 象 。 这 些 因 后 天 开 挖 而 引发 滑 坡 、 崩 塌 现 象 的 地 层 为 工 程 区 内 广 泛 分 布 的 浅 变 质 岩 与 红 色 碎 屑
ｘ 射线粉 晶衍射分析在 中国地质大学 （ 武汉）测试 中心
二 、试 验 介 绍
化 ，它是影响红砂岩工程性质 的主要 因素 【。 。红砂岩 中蒙 １ 】 。 脱石含量达 ５ ｌ ％，由于蒙脱石 具有 较强 的亲水性 ，所 以有 一５
利 于 岩 石 的膨 胀 。 由表 ２可 以看 出 ，泥 质 粉砂 岩 （ ｌｔ ） Ｓｓ２ 、
本 次 试 样 采 自拟 建 怀通 高速 公 路 桥 基 中Βιβλιοθήκη Baidu的 钻 孔 岩 芯 ，岩
泥化软弱夹层发育等工程特性。 红层广泛分布于我 国的西南、 西 北、华 中及 华南地 区 ，红层具有特殊 的工程性质 。在红层
地 区 ，雨 季 经 常 发 生数 量 众 多 的滑 坡 灾 害 ＿。 在 铁 路 、 公 路 １ Ｊ 工 程 建 设 中 ，红 层 地 区 的 坡 体 开 挖 和 路 堤 填 筑 经 常 诱 发 规 模 较 大 的坡 体 塌 滑 灾 害 【 ｌ 响 工 程 建 设 的正 常 进 行 。 ２ ，影 。
土、 和 绿 泥 石 ，含 量 为 ２ ￣ ９ 。 ３３％ 黏 土 矿 物 具 有 显 著 的膨 胀性 ，遇 水 后 容 易 迅 速 崩 解 、 软
岩 ，约 占总面积的 ６ ％。 ０
对 于 红层 软 岩 ，在 天然 状态 下 较 为 完 整 、 坚 硬 ，力 学 性
能 良好 ，遇水 后短 时间内迅速 膨胀、崩解和软化 ，从而造成 力学性质快速大 幅度 降低 ，研究其强度的变化规律和崩解、 软化特征『 具有较大 的研究意义 。 ６ ｌ
化机制 ，并探讨红砂岩的基本物理 指标对其 强度 和软化系数 的影 响。
关键 词 ：怀 通 高 速 公 路 ；红砂 岩 ；物理 指标 ；软 化 系 数
中 图分 类号 ：Ｔ ４ Ｕ １ １
引言
文 献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ： １ ０— ９３ （０ ２ ４ Ｏ ８ — ３ ０ ６ ７ ７ ２ １ ）０ 一 １ ５ ０
定 的 崩 解性 。
表３ 红 砂 岩 的 单 轴 抗压 强度 特 征
图 ３ 红 砂 岩 空 隙 率 与 单轴 抗 压 强度 关 系 曲线 图
综 合 图 ｌ 图 ３，该 试 验 曲线 的变 化 为 指 数 变 化 。因 此 ， 一 以 红 砂 岩 的 基 本 物 理 指 标 为 变 量 ， 采 用 关 系 式
魄摩帮， ｔ 镐’
（ ） 红砂 岩 石 平 均 弹 性 模 量 ： Ｅ ＞Ｅ ， Ｅ ； ２ ＞ 其 中 ： （ｄ， Ｇ ， ｏ 分 另 为 红砂 岩 在 干 燥 、天 然 、 Ｙ ０ 饱 和状 态 时 的单 轴 抗 压 强 度 ； Ｅ ， Ｅ ， Ｅ 分 别 为 红 砂 岩 在 干燥 、天 然 、 饱 和 状 态 时 的 平 均 弹性 模 量 。 粉 砂 质 泥 岩 （ ｄ ｔ、 泥 质 粉 砂 岩 （ ｌｔ ）和 泥 质 细 Ｍｕ ｓ） Ｓｓ１
一
、
见表 １ 。 表 １ 红 砂岩 的 基本 物 理 指 标
红层 是 以 红色 陆相 沉积 为 主 的 碎 屑 沉 积 岩 层 ，在 中 国 红
层形 成于 三叠 系晚期至第三系早期 ，岩性 以砾岩 、砂岩 、泥
岩 、 粉砂 岩 、 泥 质 粉砂 岩 及 粉 砂 质 泥 岩 为 主 。该 类 岩 层 具 有 透 水 性 弱 ，亲 水 性 强 、 浸 水 崩 解 、 遇 水 软 化 、结 构 面 众 多及
生节理和微裂 隙，为减小它们对试验 结果 的影响 ，本实验采 取的岩样都是新鲜 的岩芯 ，在取样 时用保鲜膜包好 ，置与 阴 暗 处 。岩样 制 成标 准 圆柱 体直 径 、 高度 分 别为 ５ ｒ ｍ、 ０ ａ １０ ０ ｍｍ，高径 比为 ２：１ ，试样制备好后用保险膜包好 。通 过岩石 的基本物理试验测试 ，得 到红砂岩 的基本物理指标 ，
红砂岩进行单轴压缩试验 。采 用低压抽 气对岩样进行 饱水 试 验 ，泡水时 间为 ４ ｈ。红砂岩试样岩性主要为粉砂质泥岩、 ８ 泥 质 细砂 岩 、泥 质 粉砂 岩 、 粗砂 岩 及 含 砾 细砂 岩 。采 用 Ｉ Ｔ ＮＳ ＲＯＮ１ ４ ６伺服机对试样进 行单轴压缩试验 。加载时 ， ３ 伺服机 的加压速率为 ０ ０ ｍｍ／ 。 ．ｌ ｓ
砂 岩 （ ｎｓ）的软化 系数较小 ，分别 为 ０ １ 、０ １ Ｆ ｔ ．２ ．７和 ０ ２ ， ． １ 因此它们遇水 后软化效应极为强烈 ；而泥质粉砂岩 （ ｌｔ ） Ｓ ｓ２ 、
泥 质 粉 砂 岩 （ ｌｔ ） Ｓｓ３ 、含 砾 砂 岩 （ ｌｓ） 的软 化 系数 较 高 ， Ｐｔｔ 对 应 的 软化 系数 分 别 为 ０６ 、 ０ ４ ．９ ．６和 ０６ ．８，遇 水 后具 有 一
完成 ，使 用 的仪 器 为 日本 理 学 公 司 Ｄ／ Ｘ一Ａ 型 ｘ 射 线 衍 ＭＡ ３ 射 仪 。 标 准 岩 样 置于 Ｉ Ｔ 各 ＮＳ ＲＯＮ１ ４ ０伺 服机 上进 行 单 轴 压 ３
缩试 验 。
三 、试 验 结 果 与分 析
１ 红砂 岩 的矿 物 成分 ．
通过粉 晶 ｘ射线衍射试验测得红砂岩 的矿物成 分，见表 ２。试验结果表 明 ： 红砂岩 的矿物成分主要 由碎屑矿 物、黏土 矿物组成 。其 中 ，碎屑矿物主要为石英、长石 、方解石 ，含 有少量 赤铁矿 和云母 ；黏土矿物包括蒙脱石、伊利石 、高岭
２ ３
１ ０ １ ０
８ １ ２
４ ５
７ ５
２ ９ ３ ２
２ 红 砂 岩 的 单 轴 抗 压 强 度 ．
将 岩样 制 成直 径 和高 分 别 为 ５ ｍ ｍ 、１ ０ ｍ 的 标准 圆 ０ ０ｍ 柱 体 ，高 径 比为 ２：１ 。对 饱 和 状 态 、 自然 状 态 和 干 燥 状态 的
第１ ２卷 第 ４期
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Ｏｈｉｌ Ｗａ ｒ ａ ｔｅｒ Ｔｒ ｓｐ ｔ ａｎ ｏｒ
怀通高速公路红砂岩的试验研 究
张 云 明
（ 道 第 四勘 察 设 计 院 ， 湖北 武 汉 ４ ０ ０ 铁 ３ ００）
在湖 南省境 内广泛分布红层碎屑岩 ，它是典型 的内陆盆 地河湖相建造 ，分布面积 占湖南省面积的 １ ％左右 ，该类地 ３ 层 中主 要为泥岩和泥质粉砂 岩 ，容易形成软 化夹层 ＿。拟建 ５ Ｊ 的怀通高速公路第一合 同段全长 ３ ．Ｋ ７６ ｍ。全 区内自垩系泥 质 粉砂 岩 、含 砾细 砂岩 等 红层 软岩 共 有 ７ 段 出 露 ，全长 ２ ．８ Ｋ ，占全线总长的 ５ ．５ ２０ ６ ｉ ｎ ８ ５ ％。在路线方 案附近 的国
表 ２ 红 砂岩 的矿 物 组 成 （ ） ％
黏 土
进 行 基 本物 理 试 验 得 到 其基 本物 理 指 标 ，进 行 单 轴 抗 压 试 验
得到单轴 抗压 强度，并以基 本物理指标为变量建立描述红砂 岩单轴抗压强度随其基本物理指标的表达 式。
由表 １和 表 ３可 得 红 砂 岩 单轴 抗 压 强 度 与 基 本 物 理 指 标 的关 系 曲线 如 图 ｌ ～图 ３所示 。
ｏ ＝
＋ ｃ对 不同岩性 的红砂 岩在烘干 、天 然和饱水 三
种 状态下的单轴抗压强度值进行拟合分析 ，并建立 红砂岩 抗 压强度与其基本物理 指标 之间的关系式 ，见表 ４ 。对于 同一 岩 性的岩样 其单轴抗压强度受含水量 的影响很大 ，当含水率
四 、红 砂 岩 抗 压 强 度 与 基 本 物 理指 标 的 关联 性
由大 变 小 ，其 单 轴 抗 压 强 度 值 依 次 变 大 。红 砂 岩 石 在 烘 干 、
由于红砂岩 的强度与其矿物 有关 ，特 别是 与石 英、长石 和黏土矿物含量有 关，但它也与 其密 度、孔隙率、含水量以 及各 向异性等有关 ， 特别是与微观或者宏观上存在 的微 裂隙、
节 理 、裂 隙等 不连 续面 的 影 响 有 关 。 本 文 通 过 对 不 同红 砂 岩
３ 红砂 岩 强度 与 软 化 系数 的 关 系 ．
通过单轴抗压试 验 ，得到了不同岩 性的红砂岩的力学强 度参数 ，见表 ３ 。从表 ３可以看 出 ，红砂岩 的单轴抗压强度 和 平均 弹性模 量随岩石含 水量的变化而发生变化 ，即不 同含 水状态下 的变化规律为 ： （ ）红砂岩石 单轴抗压强度 ： １ Ｇ ＞ｏ删 ＞ＧⅫ ；
收 稿 日期 ：２ ２ ０ — ６ ０１ — ２ ２
砂岩 （ ｌｔ ）和泥质细砂岩 （ ｎ ｔ Ｓ ｓ １ Ｆ ｓ ）的长石、石英颗粒含量 较低 ，含量分别为 ２ ％、４ ％和 ３ ％ ；而黏 土矿物含量较 ５ ５ ８
高， 含量分 别为 ３ ％、 ５ ９ ３ ％和 ３ ％， ２ 蒙脱石含 量分别为 １ ％、 ０
１ ％和 １ ％ ，对 应 的软 化 系数 分 别 为 ０ １ 、 ０ １ ５ ０ ．２ ．７和 ０ ２１ ．
作者简介 ：张云明 （ ９ ８ ） １ ７ 一 ，中铁第四勘察设计院集 团有 限公 司道路 院工程师 。
１６ ８
中 国 水 运
第１ ２卷
（ 见表 ３ ，饱水软 化特征 明显 。 ）
岩性
岩 石鳙 号 长石 石 英 方 解石 赤铁矿
白云石 蒙脱石 伊利 石 高岭 土 绿 泥石
矿 物
柑 砂质 虎岩
Ｍ ｕ ｓ ｄｔ
Ｓｌｔ ｓｌ
４
６
２ １
３ ９
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３５
泥质粉 砂岩
泥质粉砂岩 （ ｌｔ ） Ｓ ｓ３ 、含 砾砂 岩 （ ｌ ｔ Ｐｔ ）的长石、石英颗粒 ｓ 含量较高 ，含量分别为 ５ ％、５ ％和 ４１ ３ ７ ％；黏土矿物含量
较 低 ，分 别 为 ２ ％、 ２ ％和 ２ ％ ；对 应 的软 化 系 数 分 别 为 ６ ３ ９ ０ ６ ，０ ４ ．９ ．６和 ０６ 。相 反 ，粉 砂 质 泥 岩 （ ｕ ｓ） ．８ Ｍ ｄ ｔ、泥 质 粉
Ｓｓ ｌ２ ｔ
Ｓ ｓ３ ｌｔ
１ ４ ０ ３
１３ ４４
１ ８
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５
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１ ０
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２ ３
含 砾砂 岩 泥质 细砂 岩
Ｐｔ ｌｓ ｔ Ｆｓ ｎｔ
１ １ ３ ５
３ ０ ３
２ ５ ２ ７
３ ０
性分别为 ：弱风化粉砂 质泥 岩、泥质细砂岩、泥质粉砂岩 、 含砾细粒砂岩 、含斜层理泥 质粉砂 岩及粗砂岩等不同类型 的
自垩 系 红 砂 岩 ，其 中 Ｓ ｓ １ ｌｔ ｌｔ 、Ｓ ｓ２和 Ｓｓ３为 取 自不 同地 方 ｌｔ 的泥 质 粉 砂 岩 。受 湿 度 、温 度 的 影 响 ， 红砂 岩 容 易 风 化 而 产
天然、饱水 状态 时的单轴抗压强度 的关系式可表示为 ：
ｏ ｃ ＞ ｏ ｄ ＞ ６
其 中：
、 仃… … 分别为烘干、天然、饱 水状态 、
摘
要 ：文中通 过岩石的物理 力学测试 、粉 晶 ｘ射线衍射等手段测 定怀通高速公 路红砂岩 的基 本物理指标、单轴 抗
压 强 度 和 矿 物 成 分 。分 别 在 烘 干 状 态 、 自然 状 态 和 饱 和 状 态 对 不 同 岩 性 的 红 砂岩 进行 单轴 压 缩 试验 ，研 究其 浸水 软
道 Ｇ２ ９及 省 道 、 县 道 道 路 两侧 发现 了 多处 因 后天 人 工 开 挖 ０ 而 引发 的崩 塌 、滑 坡现 象 。 这 些 因 后 天 开 挖 而 引发 滑 坡 、 崩 塌 现 象 的 地 层 为 工 程 区 内 广 泛 分 布 的 浅 变 质 岩 与 红 色 碎 屑
ｘ 射线粉 晶衍射分析在 中国地质大学 （ 武汉）测试 中心
二 、试 验 介 绍
化 ，它是影响红砂岩工程性质 的主要 因素 【。 。红砂岩 中蒙 １ 】 。 脱石含量达 ５ ｌ ％，由于蒙脱石 具有 较强 的亲水性 ，所 以有 一５
利 于 岩 石 的膨 胀 。 由表 ２可 以看 出 ，泥 质 粉砂 岩 （ ｌｔ ） Ｓｓ２ 、
本 次 试 样 采 自拟 建 怀通 高速 公 路 桥 基 中Βιβλιοθήκη Baidu的 钻 孔 岩 芯 ，岩
泥化软弱夹层发育等工程特性。 红层广泛分布于我 国的西南、 西 北、华 中及 华南地 区 ，红层具有特殊 的工程性质 。在红层
地 区 ，雨 季 经 常 发 生数 量 众 多 的滑 坡 灾 害 ＿。 在 铁 路 、 公 路 １ Ｊ 工 程 建 设 中 ，红 层 地 区 的 坡 体 开 挖 和 路 堤 填 筑 经 常 诱 发 规 模 较 大 的坡 体 塌 滑 灾 害 【 ｌ 响 工 程 建 设 的正 常 进 行 。 ２ ，影 。
土、 和 绿 泥 石 ，含 量 为 ２ ￣ ９ 。 ３３％ 黏 土 矿 物 具 有 显 著 的膨 胀性 ，遇 水 后 容 易 迅 速 崩 解 、 软
岩 ，约 占总面积的 ６ ％。 ０
对 于 红层 软 岩 ，在 天然 状态 下 较 为 完 整 、 坚 硬 ，力 学 性
能 良好 ，遇水 后短 时间内迅速 膨胀、崩解和软化 ，从而造成 力学性质快速大 幅度 降低 ，研究其强度的变化规律和崩解、 软化特征『 具有较大 的研究意义 。 ６ ｌ
化机制 ，并探讨红砂岩的基本物理 指标对其 强度 和软化系数 的影 响。
关键 词 ：怀 通 高 速 公 路 ；红砂 岩 ；物理 指标 ；软 化 系 数
中 图分 类号 ：Ｔ ４ Ｕ １ １
引言
文 献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ： １ ０— ９３ （０ ２ ４ Ｏ ８ — ３ ０ ６ ７ ７ ２ １ ）０ 一 １ ５ ０
定 的 崩 解性 。
表３ 红 砂 岩 的 单 轴 抗压 强度 特 征
图 ３ 红 砂 岩 空 隙 率 与 单轴 抗 压 强度 关 系 曲线 图
综 合 图 ｌ 图 ３，该 试 验 曲线 的变 化 为 指 数 变 化 。因 此 ， 一 以 红 砂 岩 的 基 本 物 理 指 标 为 变 量 ， 采 用 关 系 式
魄摩帮， ｔ 镐’
（ ） 红砂 岩 石 平 均 弹 性 模 量 ： Ｅ ＞Ｅ ， Ｅ ； ２ ＞ 其 中 ： （ｄ， Ｇ ， ｏ 分 另 为 红砂 岩 在 干 燥 、天 然 、 Ｙ ０ 饱 和状 态 时 的单 轴 抗 压 强 度 ； Ｅ ， Ｅ ， Ｅ 分 别 为 红 砂 岩 在 干燥 、天 然 、 饱 和 状 态 时 的 平 均 弹性 模 量 。 粉 砂 质 泥 岩 （ ｄ ｔ、 泥 质 粉 砂 岩 （ ｌｔ ）和 泥 质 细 Ｍｕ ｓ） Ｓｓ１
一
、
见表 １ 。 表 １ 红 砂岩 的 基本 物 理 指 标
红层 是 以 红色 陆相 沉积 为 主 的 碎 屑 沉 积 岩 层 ，在 中 国 红
层形 成于 三叠 系晚期至第三系早期 ，岩性 以砾岩 、砂岩 、泥
岩 、 粉砂 岩 、 泥 质 粉砂 岩 及 粉 砂 质 泥 岩 为 主 。该 类 岩 层 具 有 透 水 性 弱 ，亲 水 性 强 、 浸 水 崩 解 、 遇 水 软 化 、结 构 面 众 多及
生节理和微裂 隙，为减小它们对试验 结果 的影响 ，本实验采 取的岩样都是新鲜 的岩芯 ，在取样 时用保鲜膜包好 ，置与 阴 暗 处 。岩样 制 成标 准 圆柱 体直 径 、 高度 分 别为 ５ ｒ ｍ、 ０ ａ １０ ０ ｍｍ，高径 比为 ２：１ ，试样制备好后用保险膜包好 。通 过岩石 的基本物理试验测试 ，得 到红砂岩 的基本物理指标 ，
红砂岩进行单轴压缩试验 。采 用低压抽 气对岩样进行 饱水 试 验 ，泡水时 间为 ４ ｈ。红砂岩试样岩性主要为粉砂质泥岩、 ８ 泥 质 细砂 岩 、泥 质 粉砂 岩 、 粗砂 岩 及 含 砾 细砂 岩 。采 用 Ｉ Ｔ ＮＳ ＲＯＮ１ ４ ６伺服机对试样进 行单轴压缩试验 。加载时 ， ３ 伺服机 的加压速率为 ０ ０ ｍｍ／ 。 ．ｌ ｓ