金沙江玄武岩冻融循环试验方案研究

李家伟

(西南交通大学, 四川成都 610031)

冻融循环是一种岩体在零点上下的温度环境中，不断进行冻结、融解过程的现象。其所含水分在冻融循环过程中结冰膨胀产生冻胀力，在融化过程中又不断渗透进新产生的裂隙中，如此反复即是冻融风化的机理。

冻融循环试验在室内模拟冻融循环过程，将岩石试件强制饱水，并置于低温环境下冷冻、一定时长后置于恒温水浴箱中解冻。倘若试验过程中冻结不完全，试件内部的冻胀力将不足以产生试验效果；若是融化不完全，则会使水分无法渗透进新产生的裂隙之中。为保证试验效果，需使试件在冷冻过程中裂隙水完全冻结，且在融化过程中水分完全融解。

根据TB10115-2014《铁路工程岩石试验规程》[1]，将强制饱水试件置于-20 ℃±2 ℃温度环境下冷冻4h，然后取出试件放入温度为20 ℃±2 ℃的恒温水槽内融解4h，即为一次完整的循环试验。申艳军等[2]通过不同条件对比试验，提出孔隙度大于10 %的岩性采用冻结、融解时长分别为2h、4h；孔隙率小于10 %的岩性采用冻结、融解时长均为1h的试验方案。岩性与试验仪器的差异，使得试验方案的普适性存在疑虑。

1 冻融循环试验方案

1.1 试件物理参数

室内试验所用试件由金沙江大桥两岸取得，分别为丽江岸平硐、香格里拉岸隧道锚洞，制成直径50mm、高100mm标准试件。根据TB10115-2014《铁路工程岩石试验规程》对试件进行含水率试验与块体密度试验。由试验结果(表1)可见，两个工点的试件密度都较高，且饱和前后密度变化不大，而饱和吸水率与孔隙率都极低，性状较为致密。……