膨 胀 岩 水 - 岩 耦 合 作 用 对 隧 洞 衬 砌 变 形 破 坏 的 机 制 分析 及 施 工 设 计 要 点摘 要 : 四 川 盆 地 广 布 紫 红 色 粉 砂 质 泥 岩 、 泥 岩 等 红色 地 层 ( 俗 称 “ 红 层 ” ) , 其 特 点 是 岩 石 质 地 软 弱 ,遇 水 易 崩 解 、 膨 胀 。 本 文 以 四 川 省 升 钟 灌 区 左 分 干 渠回 龙 宫 隧 洞 衬 砌 的 变 形 破 坏 为 例 , 讨 论 了 隧 洞 围 岩 的膨 胀 特 性 。 由 此 出 发 分 析 了 该 类 膨 胀 围 岩 膨 胀 机 制 ,提 出 了 水 - 岩 耦 合 作 用 的 概 念 , 以 及 岩 石 环 境 对 膨 胀影 响 , 在 此 基 础 上 述 了 回 龙 宫 隧 洞 衬 砌 变 形 破 坏 的 原因 。 最 后 阐 述 了 膨 胀 围 岩 隧 洞 的 施 工 、 设 计 要 点 。关 键 词 : 膨 胀 岩 特 性 围 岩 膨 胀 机 制 水 - 岩耦 合 作 用 岩 石 环 境1. 工 程 概 况回龙宫隧洞位于四川省阆中县境内,为升钟灌区左分干渠上的一座隧洞,隧洞全长1155.6m 。隧洞于1987年动工兴建,1992年4 月竣工,1994年开始通水。断面型式为城门洞形,隧洞宽2.5m,直墙高2.1m,顶拱为150o圆心角边墙、底板、顶拱采纳浆砌条石和局部现浇砼衬砌。经2025年汛末检查,顶拱沿浆砌拱石灰缝出现多处开裂,部分拱石剪切破坏,甚至压碎、脱落;边墙中部出现多处水平裂缝,最宽达3cm ,已出现多处垮塌;底板浆砌条石向上凸起,凸起高最高达55cm ,损坏严重。2. 基 本 地 质 条 件 概 况工程位于四川盆地东北边缘的丘陵地区。构造上属川中旋钮构造体系中台山半环状构造的八角场背斜北翼,岩层产状N55°E/NW<1° ;岩体中一般发育两组裂隙①N50~70°E/NW<76~81° ,②N30~50°W/NE<75~84° 。裂面起伏粗糙,见铁质薄膜。据勘探与施工开挖资料,隧洞位于侏罗系上统蓬莱镇组紫红色粉砂质泥岩中,其间夹有灰白色砂岩透镜体。按水利水电地下工程围岩分类方案,各段围岩类别划分如下:进口段(0+000~0+200):洞顶以上新奇粉砂质泥岩厚度为1.0~1.5 倍洞径,有地下水渗出,围岩类别属Ⅴ类。洞身段(0+200~1+075.0):洞室位于新奇粉砂质泥岩中,无地下水活动,围岩类别属Ⅳ类。出口段(1+075.0~1+155.6 ):洞...