原创《竹溪隧道泥质板岩围岩矿物成分试验微观结构观察》：本论文为您写板岩毕业论文范文和职称论文提供相关论文参考文献，可免费下载。
摘 要：为了掌握竹溪隧道围岩矿物成分和微观结构对其工程性质的影响.通过X-射线方法对竹溪隧道围岩的矿物成分进行了分析,应用扫描电子显微镜观察了相应岩样的内部微观结构.结果表明：竹溪隧道围岩矿物成分以绢云母、石英、绿泥石为主,夹少量高岭石和长石.其中绢云母成分最大含量达到64.3%.说明绢云母对其工程性质起着重要的作用.而绢云母对岩石工程性质起到不利的作用,施工中应特别注意.泥质板岩特有的板状、板状劈理构造削弱了岩石的强度,并使泥质板岩的力学特性表现为各项异性及明显的不均匀特性.施工中对于断裂带或板理劈理发育区应引起足够的重视.
关键词：隧道工程；围岩；矿物成分；微观结构
中图分类号：U459.4 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2016）07-0055-04
随着我国山区高速公路建设的迅速发展,隧道工程数量越来越多.隧道结构的稳定性是隧道工程建设中的工程技术人员面临的重要课题.隧道结构稳定性受到围岩岩石矿物成份、结构、构造等内在因素的影响,同时受到地下水、初始地应力、洞室内温度和岩石风化程度的外在因素的作用而不同.此外,隧道断面设计、支护结构型式和参数以及隧道施工开挖方法也对隧道结构的稳定性具有十分重要的作用.由于物质组成的非均质性和结构的复杂性,岩石的力学特性表现出复杂特性,从而导致隧道围岩及隧道结构稳定性的复杂性.岩石的矿物成分、结构和构造是决定岩石力学性质的内在因素,对岩石的力学特性影响较大.岩石的组成、结构、构造不同,岩石的力学特性表现出明显的差异.因此,通过,通过对岩石矿物成分、结构、构造研究分析,并建立岩石矿物成分、结构、构造和岩石力学特性之间的关系已经成为获得岩石力学特性的重要重途径,为掌握岩石的工程性质提供科学依据.在这方面,Merri-am、A.Tugrul和I.H.Zarif先后研究了花岗岩类矿物成分和其力学性质之间相互关系,建立了花岗岩了岩石力学性质和其岩石矿物成分、岩石组构的函数关系,并且认为矿物组成是影响岩石力学特性的最主要因素之一.候兰杰通过偏光显微镜研究了岩屑砂岩和石英砂岩的矿物成分、颗粒大小及胶结方式等组构特征,并测试了相应的力学特性,建立了砂岩的组构特征和其力学性能的函数关系.但同时指出了其函数关系的局限性.孟召平应用X衍射、荧光光谱分析方法研究了淮南新集井田煤系泥岩某煤系泥岩的矿物组成和化学成分特特征,并完成了相应的力学特性试验特,从而建立了泥岩的力学性质和其化学成分之间的定性定量关系.通过电子扫描显微镜（SEM）观察了泥质粉砂岩的黏土矿物及其微观排列,得到了母岩的风化特性和岩体内部颗粒间的填充情况,对泥岩岩石的工程特性内在因素做出了解释.同时矿物成分分析表明岩石中的黏土矿物是影响其工程特性的主要因素.赵斌采用x射线衍射方法,测定的岩样的矿物成分,使用扫描电镜扫描的相应岩样的细观结构.分析了矿物成分和细观结构和岩石力学性能的定性关系.结果表明方解石含量增加岩石力学性能降低,细的石英晶体对空隙的填充有利于提高岩石的力学性能.何谨铖通过60组岩样研究了岩石抗压强度和石英含量、水云母、方解石含量之间的关系,认为工程中应充分考虑石英含量、水云母、方解石含量对其力学性能的影响.针对地下洞室工程,闫长斌以南水北调工程为例,通过三条河流124块代表性岩样研究岩石中石英含量变化对TBM施工的影响.韩红红采用X射线仪对敦格铁路金山隧道围岩矿物成分进行了试验检测,并分析研究了矿物成分和隧道围岩工程性质的影响,为隧道施工提供了必要的参考依据.综上所述,岩石的矿物成分对岩石力学性质具有十分重要的影响,但由于岩石中矿物成分和岩石结构的复杂性,针对具体实际工程开展研究则具有直接的工程应用价值.尤其是目前针对隧道工程中围岩矿物成分和微观结构的应用研究较少,在这方面开展相应的研究工作对于指导隧道设计和施工都具有重要的应用价值.竹溪隧道工程地质勘察表明,竹溪隧道围以岩泥质板岩为主,岩性节理、裂隙极其发育,风化程度不均,包含了从强风化到弱风化不同风化程度的岩石.围岩力学性质受地下水、覆盖层厚度（最大值达到195.441m）、泥质板岩结构和矿物成分等多种因素影响而变得十分复杂.因此,结合竹溪隧道工程实际,开展矿物成分和微观结构方面的研究,以期为隧道施工及隧道塌方处治工作提供科学依据.
1 工程概况
竹溪隧道隧为山岭隧道,隧道穿过3座山体,全长2480m.图1、图2分别为竹溪隧道的进出口施工现场.
隧址区域岩层主要为元古界一下古界的变质岩,岩性以片岩、板岩、千枚岩为主,由于受地质构造的影响,地层岩性片理十分发育,片理产状分布为30-355°∠7-88°之间.同时岩体节理裂隙十分发育,主要有2组节理.节理以闭合-微张为主,裂面较平直,部分节理面充填泥质、方解石脉和石英脉.大部分隙面多见锰质侵染.从工程地质角度来讲,岩体受区域构造环境的影响蚀变后,大量片状矿物和晶粒矿物定向分布,导致岩层具各相异性,形成片状剥离面,片理化发育,形成韧性剪切带.强度、稳定性降低以及富水、易崩解、易破碎、易蠕变成为其显著特征,如图3、图4、图5和图6为竹溪隧道不同断面掌子面围岩状况.
地质勘察表明：隧址区地层表层为碎石土和角砾,分布厚度不均.基岩为强风化、弱风化泥质板岩.
第①层,碎石土：该层分布于隧道沿线表层,出口段为角砾土,工程地质性质较差.
第②层,强风化泥质板岩：分布在隧道沿线,为进出洞口的主要围岩.钻孔揭露最大厚度43.3m.多为软质岩,岩体极破碎,岩体工程地质性质较差.
第③层,弱风化泥质板岩：该层为洞身段经过的主要围岩,岩体较破碎,属较硬岩,岩体工程地质性质相对较好.
2 矿物成分试验和分析
2.1 制样和试验
泥质板岩试样取自竹溪隧道施工现场,共计8组.试样磨成粉末,采用德国Bruker-axs公司D&ADVANCE X-射线仪进行矿物成分分析,工作电压为40KV,电流40mA,扫描范围为5°-65°,扫描速度为0.02°/step.利用电子显微镜对泥质板岩的微观结构进行观察.图7为现场泥质板岩的现场取样.图8为泥质板岩矿物成分分析的D&ADVANCE X-射线仪.图9为部分试样的衍射图谱.表1为晶体相矿物成分半定量分析结果.
板岩论文参考资料：
结论：竹溪隧道泥质板岩围岩矿物成分试验微观结构观察为关于本文可作为相关专业板岩论文写作研究的大学硕士与本科毕业论文板岩价格论文开题报告范文和职称论文参考文献资料。
