在我国，从古生代的寒武纪一直到新生代的第三纪，几乎每个时代都有石膏或者硬石膏的沉积。这些石膏或者硬石膏往往与其他碳酸盐岩沉积共生，形成含有石膏或者硬石膏的岩类，在本文中将这类岩石称为石膏质岩。在自然状况下，这类石膏质岩往往具有较高的强度，表现出具有较好的工程性质，但遇水之后石膏质岩中的石膏和硬石膏容易溶解，产生硫酸根离子，侵蚀混凝土，硬石膏遇水水化成石膏，产生体积膨胀，因此这类岩石受水的影响之后表现较差的强度性质。正是由于石膏质岩这些特殊的工程性质，当隧道建设通过沉积有该类岩石区域的时候，如果缺乏对这些性质的了解往往会造成隧道工程病害，因此，本文对巴东地区隧道建设中遇到的该类石膏质岩进行工程性质的研究，以期加深对该类岩石性质的了解，达到一定的工程意义。　　 本文在收集研究区地层沉积资料、石膏质岩隧道病害特征等工作的基础上，通过X-衍射矿物鉴定试验、离子色谱试验、电镜扫描试验、岩石重塑样膨胀试验、三轴压缩试验以及其他的室内试验手段分析研究石膏质岩的矿物组成成分、溶出的硫酸根离子浓度、石膏质岩的微观结构、硬石膏的水化膨胀性质、饱水前后的强度性质等，定性的分析这些性质对隧道支护结构的影响。并在所得到的膨胀数据及强度数据的基础上，以正在建设的巴东凉水井隧道为模拟背景，利用数值模拟手段分析在水的影响下膨胀及软化对隧道支护结构的影响，以及这两种性质对隧道支护危害程度的主次。通过以上的关于石膏质岩工程性质的研究，得出了以下的这些结论:　　 (1)利用X-矿物衍射试验，并结合石膏质岩水化程度分析试验能够有效的鉴定石膏质岩中包含的矿物成份及石膏和硬石膏在石膏质岩中各自所占的比例。　　 (2)通过对石膏质岩的粉末进行重塑样的膨胀性质分析，得出了石膏质岩的膨胀力能够达到572kPa～824 kPa的级别，并且膨胀力的大小随着初始干密度的增大而增大、随着吸水率的增大而增大。并结合其他资料及石膏质岩的性质，总结了石膏质岩的膨胀受环境湿度、围岩的应力状态、石膏质岩中硬石膏的含量及结构特征等几个方面因素的影响。　　 (3)通过对石膏质岩溶于去离子水后的离子色谱分析，确定其中的硫酸根离子浓度为1185.4889mg/1，略大于石膏在饱和情况下溶解后所得的最大硫酸根离子浓度，说明石膏质岩中含有的其他盐类对石膏的溶解具有促进作用。并在溶蚀前后通过扫描电镜分析，观察了其微观结构照片，对比溶蚀前后的微观结构变化发现:在溶蚀前，石膏质岩中的晶面完整、纹路良好、晶面之间联系紧密，溶蚀之后，可以很明显的看到品格之间的一些物质被溶解掉了，石膏质岩晶面间的空隙增大，晶体的边缘也变成了毛边状、刀削状，节理面也不再明显。　　 (4)定性的分析了石膏质岩溶出的硫酸根离子对混凝土结构的影响，指出必须在隧道支护结构的施工建设中防范硫酸盐的侵蚀危害。同时根据试验中石膏质岩在水溶液中浸水15天后得到的质量损失计算出石膏质岩在静水环境中的15天质量损失率在0.7％以上，如果在隧道中如果存在较大的水头压力时，必须防范地下水的这种溶蚀掏空作用。　　 (5)石膏质岩的三轴压缩试验结果曲线表明，石膏质岩存在压硬性，岩样的弹性模量和屈服强度随着围压的增大而增大。并且随着围压的增大，石膏质岩变形特性由低围压下的脆性向高围压下的延性转变，饱和状态下这种延性的转化节点为32MPa和8MPa，相比于自然状况下的主应力节点62MPa及围压节点15MPa有很大程度的降低。　　 (6)通过对石膏质岩饱和前后内摩擦角和粘聚力大小的分析，发现在饱和后，内摩擦角的大小被削弱了大约28.8％，粘聚力的大小被削弱了9.3％，得出了水对石膏质岩的影响主要是表现在对石膏质岩颗粒间的嵌入及联锁作用上面，而对于石膏质岩分子间的吸引力影响则表现的较弱。　　 (7)无论是自然状态还是饱和状态，石膏质岩的泊松比和弹性模量都随着围压的增大而增大。但在同一级围压下，饱和状态下的石膏质岩的泊松比比干燥状态下的要大，弹性模量比干燥状态的弹性模量小。对于单个岩样，随着应力的加载，不论是饱和岩样还是自然状态下的岩样，泊松比的变化都是随着应变的增加而增加。　　 (8)通过分析水对石膏质岩的影响主要表现在影响石膏质岩的水化膨胀和软化两个方面，故而将石膏质岩的工程性质对隧道支护结构的影响划分为两个方面，分别是膨胀对支护结构的影响、软化对支护结构的影响，利用数值模拟手段对石膏质岩的这两种工程性质进行模拟之后得出了石膏质岩的膨胀性质的影响要远大于软化性质对隧道支护结构的影响的结论，认为在隧道建设中必须加强对膨胀力的防范。在对隧道中水的来源分析的基础上，给出了防范的建议。