川西红层软岩崩解演变特征与微观响应机理试验研究

红层软岩透水性弱、亲水性强，受含水量和水热(温度和降雨)变化影响极易发生软化崩解，给红层软岩地区工程建设和地质环境带来挑战。为研究不同含水量和多种水热试验工况下红层软岩的崩解特征和微观机理，以川西金堂县和中江县两处开挖红层软岩边坡工程为依托，利用自制降雨装置和温控设备，开展不同梯度初始含水量红层软岩在多种水热试验工况下的循环崩解试验。从红层软岩宏观形貌演变、微观结构及矿物组成、崩解系数、R值(崩解质量损失率)和崩解后颗粒分析5个方面对红层软岩崩解情况进行了研究，试验结果表明:红层软岩宏观形貌演变特征与微观结构变化及矿物差异存在一定的对应关系；黏土矿物的含量是红层软岩发生崩解的主要内因且与崩解呈正相关关系；崩解程度与初始含水量及水热效应联系密切；两处红层软岩R最小/大值差距明显，分别为0.22%、0.05%和1.63%、2.17%；粒径分布对红层软岩的崩解程度具有较好的评价作用，崩解越强烈，大颗粒越少，小颗粒越多，小颗粒更集中于0.075~0.5 mm之间。崩解系数、R值和最终粒径分布曲线可以很好地结合起来对红层软岩的崩解进行量化分析，并与微观结构及矿物差异相联系解释红层软岩的崩解演变特征。研究成果可为金堂、中江及其他红层软岩地区的工程建设和地质评价提供一定参考。