膏岩地层在我国分布广泛,其可溶性远大于碳酸盐岩,可在没有CO2参与条件下与水发生反应产生溶蚀。地层中石膏的溶蚀一方面引起地下水质恶化,同时侵蚀地下工程中建筑物中的混凝土基础,使混凝土的强度与耐久性降低,影响地下工程的安全和使用寿命。因此,探究膏岩地层中石膏在不同环境条件下的溶蚀特征及对地下工程建筑混凝土基础的侵蚀作用具有重要意义。本文依托中国地质调查局地质调查项目《成都多要素城市地质调查》下属课题《天府新区地下水循环演化模型构建与耦合评价》选题,以成都地区地层中的含石膏地层与成都地区工程建筑应用的混凝土为研究对象,通过室内实验,探究了不同环境条件下地层石膏的溶蚀过程,以及膏岩地层中不同层位深度的地下水化学环境对混凝土基础的侵蚀过程。通过石膏与混凝土溶蚀前后内部微观结构变化分析,揭示石膏溶解与混凝土侵蚀的机理。基于实验结果,通过多元线性回归方法构建了混凝土抗压强度随温度和时间变化的数学模型,为研究区地下水环境保护与地下工程防护提出建议。主要研究成果如下:1.考虑研究区实际地层环境条件,通过室内实验方法探究了石膏在特定环境因素（温度、流速）下的溶蚀作用及对地下水化学特征影响,结论如下:（1）地层中石膏溶解是一个先快后慢、先溶解后沉淀的过程,水岩反应初期石膏的溶蚀作用最强;随着时间的推移,水中Ca2+与SO42-浓度的增大使可逆反应逆向反应速度加快,石膏溶蚀作用减弱,最后趋于饱和。（2）温度显著影响石膏溶蚀过程。在研究区地层温度区间内,石膏的溶蚀量与溶蚀速率与温度呈正相关趋势。50℃石膏的溶蚀量与溶蚀速率为15℃下的2.42-3.38倍。（3）地下水流速对石膏的溶蚀作用影响显著。在动态溶蚀过程中,水流的持续冲刷导致溶解反应达不到平衡状态,同时,水流对岩石的冲刷作用还会引起岩样表面机械侵蚀,溶蚀作用增强。高流速条件下,石膏的溶蚀量与溶蚀速率为静水环境中的2.06-2.60倍。（4）在研究区地层环境条件下,石膏溶解的主要控制作用为化学溶蚀,化学溶蚀占总溶蚀比例为83.20%-97.65%。相较于均质的石膏岩样,非均质岩样在高温与高流速条件下受到的物理溶蚀作用更强。2.基于研究区实际环境特征与膏岩溶蚀作用实验结果开展混凝土室内侵蚀实验,探究不同型号的混凝土材料（C20与C30）在石膏地层溶蚀条件下的侵蚀特征与力学性能变化机理,得出以下结论:（1）混凝土在白垩系灌口组地层水中的侵蚀程度大于在第四系地层水中的侵蚀程度。常温下（20℃）,C20与C30混凝土在第四系地层水的侵蚀下,质量变化率区间分别为0.06%-0.633%与-0.379%-0.283%,抗压强度分别下降10.48%与9.32%;在白垩系灌口组地层水中,C20与C30混凝土的质量变化率区间分别为0.256%-1.804%与0.071%-0.866%,抗压强度分别下降19.49%与11.1%,说明高浓度SO42-对混凝土的侵蚀作用更大,整体抗压强度降低,严重影响混凝土的安全性。（2）温度的升高可增强地下水对于混凝土的侵蚀作用,降低混凝土的抗压强度。在研究区地下水环境中,混凝土在相同侵蚀时间下抗压强度的衰减率随着温度的升高不断增大,50℃时混凝土的抗压强度衰减率相较于10℃时增加了1.75%-3.63%与3.73%-7.5%。（3）地下水对混凝土的侵蚀过程是由外向内发生的。地下水中Ca2+与SO42-在混凝土的外部重结晶生成石膏,同时沿着裂缝向混凝土内部扩散,生成大量簇状、圆环状钙矾石晶体;混凝土的侵蚀过程分为两个时期,侵蚀初期,混凝土内部生成的钙矾石未达到内部孔隙所能容纳的最大体积,抗压强度衰减幅度小;侵蚀后期,当生成钙矾石的体积达到混凝土内部孔隙所能容纳的最大体积时,混凝土材料逐渐膨胀开裂,抗压强度大幅衰减。总之,在研究区地层环境条件下,C30混凝土受不同地下水环境侵蚀后抗压强度的衰减幅度均小于C20混凝土,在经济允许的条件下,C30或更高强度等级的混凝土更适合作为地下工程的施工材料。3.结合石膏溶蚀实验结果分析了实际地层中石膏的溶蚀特征及对地下水化学环境的影响。自然条件下,地层中地下水流动滞缓,石膏处于近于停滞的静水环境,溶蚀对地层环境的影响与石膏在地层中的含量、地下水水量密切相关;而人为活动对石膏地层的破坏可能增强地下水流速,加快石膏的溶蚀。动水环境下,石膏在1d内最大溶出的Ca2+与SO42-浓度分别为246.68mg/L、546.44mg/L,显著影响地下水水质。4.基于混凝土侵蚀实验数据,通过多元线性回归方法,构建了混凝土的抗压强度随地下水温度与侵蚀时间变化的多元线性回归模型。结合研究区环境条件,预测出不同深度地层中混凝土抗压强度衰减幅度阈值区间分别为14.11%-14.93%与23.05%-24.19%,并结合实际地层中水岩体积与接触面积的比值以及区域SO42-浓度对数值模型进行了不确定性分析。5.结合国家行业标准进行混凝土侵蚀评价,分析力学性能变化原因,提出防治对策如下:（1）施工前应探明地下水的分布范围及规律,降低地下水的水位,对有地下水渗流的隧道,施工时加强洞壁与隧道的防、排水措施,尽量减少地下水与混凝土接触时间,或者降低地下水流速。（2）增大C20混凝土的粉煤灰掺合量与水胶比,或者使用C30及更高强度等级的混凝土,提高混凝土材料的抗硫酸盐侵蚀性能。本研究可为成都地区地下工程建设中混凝土的力学性能长期变化定量分析提供科学依据。