孟通溝接觸帶巖體巖礦特征及工程力學性質(zhì)研究.pdf

1、在研究隧道和巖石邊坡開挖過程中，需要建立準確的地質(zhì)力學模型，而模型是否適用、有效取決于所獲取的巖石力學參數(shù)是否可靠。限于采樣制樣困難，試驗費用昂貴等因素的制約，運用一些簡單的參數(shù)（如礦物成分，礦物顆粒粒徑、礦物顆粒形狀、礦物顆粒的定向排列等）預測巖石的強度就很有必要。因為，與巖石的力學試驗相比，這些參數(shù)試驗需要的樣品要小的多。因此，本文通過現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查，室內(nèi)試驗（包括巖石微觀結(jié)構(gòu)特征試驗和物理力學試驗）、灰色關(guān)聯(lián)度分析和多元線性回歸分析

2、等方法，對孟通溝接觸帶巖體經(jīng)行了深入的研究，得出如下主要成果:
　　(1)結(jié)合巖石薄片的鏡下鑒定和X射線衍射(XRD)，利用圖像分析(PIA)方法得到孟通溝接觸帶巖體的幾何定量參數(shù)，包括巖石的礦物百分含量、礦物顆粒面積、礦物顆粒粒徑、礦物顆粒長短軸之比和礦物顆粒形狀系數(shù)。
　　(2)利用一元線性回歸分析了孟通溝接觸帶巖體微觀幾何定量參數(shù)與其物理力學參數(shù)之間的關(guān)系，研究表明:對于該接觸帶的巖體，利用單因素分析巖體的微觀幾何定量

3、參數(shù)與其物理力學參數(shù)之間的關(guān)系不理想，相互之間沒有較好的相關(guān)關(guān)系。
　　(3)通過對該接觸帶巖體各向異性性質(zhì)的研究發(fā)現(xiàn):該接觸帶巖體彈性模量值隨面理角度的變化呈現(xiàn)“U型”和“遞減型”兩種形狀;該接觸巖石單軸抗壓強度隨不同的加載方向呈“U型”曲線，且單軸抗壓強度最大值與最小值分別出現(xiàn)在加載方向與面理呈90°和30°方向時;對接觸帶巖體的聲波速度試驗表明，波速在與面理呈0°方向上最大。
　　(4)對接觸帶巖體微觀幾何定量參數(shù)與其

4、物理力學參數(shù)進行了關(guān)聯(lián)度分析，通過對各因素關(guān)聯(lián)度矩陣的優(yōu)勢分析得出，礦物顆粒長短軸之比為優(yōu)勢因素。
　　(5)結(jié)合關(guān)聯(lián)度分析的結(jié)果，利用多元線性回歸模型分析了接觸帶巖體物理力學參數(shù)與其微觀幾何定量參數(shù)之間的定量關(guān)系，研究表明:①在與面理呈0°方向上，由多元線性回歸模型預測得到的樣品編號為5、7和11的抗壓強度與試驗測得的數(shù)據(jù)誤差分別為4.1％，-1.7％和5.2％;在與面理呈90°方向上，三組數(shù)據(jù)預測得到的誤差分別為4.9％，1.

5、6％和-1.8％。②在與面理呈0°方向上，由回歸模型預測得到的彈性模量值與試驗測得的數(shù)據(jù)相差較小，三組數(shù)據(jù)預測得到的誤差分別為6.4％，4.0％和-3.0％;在與面理呈90°方向上，由回歸模型預測得到的彈性模量值與試驗測得的數(shù)據(jù)相差較大，三組數(shù)據(jù)預測得到的誤差分別為25.5％，-23.3％和9.2％。③在與面理呈0°方向上，由回歸模型預測得到的抗拉強度值與試驗測得的數(shù)據(jù)相差較大，三組數(shù)據(jù)預測得到的誤差分別為-12.7％，23.7％和-8