孟通沟接触带岩矿特性与工程力学性质概述

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1、孟通沟接触带岩矿特性与工程力学性质概述第1章绪论1.1研究意义目前有关岩石力学性质的研究，在三大类岩石中，沉积岩最多，变质岩相对较少，并且主要集中在像大理岩这种比较坚硬而且完整的变质岩上，而对千枚岩、片岩和接触带变质岩等这类岩石，由于取样、加工困难，研究得相对较少[5](贺汇文，2009)。在研究隧道和岩石边坡开挖过程中，需要建立准确的地质力学模型，而模型是否适用、有效取决于所获取的岩石力学参数是否可靠。其中最重要的岩石力学参数是岩石的强度，而岩石的强度受许多因素影响，如岩石的矿物成分、含水率、孔隙率、结构、构造、风化程度、试验方法及样品尺寸等。近年来，尽管许多地质工己经意识到岩石

2、的岩矿特征对其强度影响较大，但是结合岩石岩矿特征研究其力学性质的研究仍然较少。此外，在很多实际的岩体工程中，限于采样制样困难，试验费用昂贵等因素的制约，运用一些简单的参数（如矿物成分，矿物颗粒粒径、矿物颗粒形状、矿物颗粒的定向排列等）预测岩石的强度就很有必要。因为，与岩石的力学试验相比，这些参数试验需要的样品要小的多。在三大类岩石中，变质岩的各向异性性质最为显著，对于在变质岩岩体上修建铁路、公路、大琐、港口码头和水电站，如果没有对岩体的各向异性性质进行细致的研究，将会导致工程出现灾难性的后果。此外，对于侵入岩接触带的岩体，由于侵入岩装带来的温度、压力和化学活动性气体使得围岩的矿物成

3、分发生改变。使得围岩化学成分具有严重的不均一性，因此薄片鉴定对于该类岩石的研究就必不可少。综上所述，对接触带岩体各向异性性质的研究和通过一些简单的参数预测岩石的强度具有重要的理论和实际意义。.1.2国内外现状研究目前，国内外学者对侵入岩接触带的研究多为接触带的接触变质作用和接触变质发展过程、变质规律、渐进性及其分带性等以找矿为目的的研究[6](沈永和，1955),对接触带岩石与工程相结合的物理力学性质的研究相对较少。如曲元贵等[7](1988)对接触型桂灰石矿床的地质特征及其成矿机理等进行了详细的研究。刘国惠等[8](1987)对北京房山岩体的接触变质进行了研究，研究了该区域的变质

4、作用、渐进性等。黄承周[9](1988)对侵入接触构造的控矿作用和成矿机理进行了探讨，以砂长岩矿床为例，深入讨论了侵入接触构造的成矿作用。余君鹏等[19](2007)对湖南姑婆山岩体北西侧侵入接触带进行了研究，研究得出，将该侵入接触带的构造可划分为侵入接触-断裂复合型、双侵入接触-断裂复合型及捕掳体接触-断裂复合型。王大海等[11](2000)对某矿区围岩进行了研究，研究表明：水对该矿区岩体的强度影响较大，遇风、水作用后岩体强度明显下降。周祖杰[12](2008)对福建省地质构造体系和岩衆侵入活动等进行了分析研究，结合工程实例，总结了水电工程勘察的经验教训。黄润秋等[13](200

5、4)对二滩水电站高拱现顼肩的岩体进行了研究，研究表明：这部分岩体中发育多条与岩脉基本平行的烛变带，烛变岩的强度较低，对坝基的稳定性有影响。王旭东[14](2007)以某水电站为研究对象，对该水电站琐肩烛变岩进行了大量三轴试验研究，研究表明-烛变岩的强度与围压有密切关系，其峰值强度、残余强度和屈服强度均随围压的增大而增加，且均呈线性关系。.第2章研究区工程地质条件2.1研究区地理位置简介测区位于阿琐藏族羌族自治州理县薛城上孟乡（图2-1)，理县上孟乡位于理县的西北部，因地处杂谷脑河支流孟屯河上游故名上孟，东与下孟乡、薛城镇两地相接，南临甘堡乡、杂谷脑镇，西连古尔沟镇，北与茂县相邻，乡

6、沿地处东经103°8'，北讳31°40'，平均海拔2502米，年平均气温9.6C，日照时数1672.8小时。理县有国道317线沿杂谷脑河贯穿全境，区内有乡村公路通过，交通便利，为研究提供了有利条件。2.2研究区地层岩性区内主要出露三叠系地层，岩性为区域变质的千枚岩及板岩。岩层产状近直立，倾向NE，节理裂隙发育，见图2-2所示。围岩烛变为角岩化，烛变宽度由20-12000米。老鸦寨沟岩体接触带向外依次是：条带状透辉长英角岩带、透闪黑云长英角岩带、含黑云母斑点的千枚岩带、区域变质石市0本次研究主要是研究区内接触带的岩体，区内可见大量的花岗岩体和变质岩体，

7、部分花岗岩体中可见大小不一的捕掳体。这些岩体的存在对接触带的界定提供了直接的证据。在过去的几十年中已有许多学者利用岩矿特征定量参数分析岩石的物理力学参数，如A.Tugrul和I.H.Zarif?](1998)利用一元线性回归研究了Turkey地区花岗岩的岩矿特征定量参数与其物理力学参数之间的相关分析，得出与岩石的矿物成分相比，岩石结构特征相关定量参数对其力学参数的影响要大。PomonisP，RigopoulosI,TsikourasB和HatzipanatiotouK