李家坪隧道膨胀性围岩力学特性试验及塌方原因分析

来源：水资源与水工程学报杂志2018年第1期北京时间：

作者：张毅，折学森，高学伸

单位：1.长安大学公路学院,2.河南省收费还贷高速公路管理中心,3.东南大学建筑设计研究院有限公司

摘要：为研究三淅高速公路李家坪隧道膨胀土软弱围岩性质，通过三轴强度试验和膨胀特性实验等室内试验研究了含水率、干密度对膨胀土三轴强度的影响。试验结果表明：含水率和干密度对膨胀土强度影响较大，对黏聚力的影响尤为显著，但在膨胀土的干密度较大时，干密度对内摩擦角的影响不明显。较小初始含水率的膨胀土吸水膨胀时将产生非常大的膨胀率和膨胀力，因此，工程上应对膨胀土区域采取防渗措施。此外，根据收敛约束法的理念推导了膨胀土围岩特征曲线，结果表明含水率的变化会使围岩压力发生很大变化。基于此，进一步分析了李家坪隧道塌方冒顶的原因，雨季施工造成膨胀土含水量增大，产生巨大的膨胀力，而支护体系薄弱，造成隧道冒顶塌方。

关键词：膨胀土,软弱围岩,三轴强度试验,膨胀试验,力学特性,隧道塌方原因

基金资助：高等学校博士学科点专项科研基金项目（20110205110003）