隧道施工技術(shù)培訓(xùn)課件.ppt

XX項目隧道施工交流,XX項目經(jīng)理部 XXXX年X月,第一部分,隧道開挖方法,公路隧道建設(shè)寬度分級,隧道施工：開挖和支護,核心問題： （1）如何開挖，方能更有利于洞室的穩(wěn)定和便于支護； （2）若需要支護時，又如何支護才能更有效地保證洞室穩(wěn)定和便于開挖。,一、隧道主要施工（開挖）方法,全斷面開挖法,環(huán)形開挖預(yù)留核心土法,雙側(cè)壁導(dǎo)坑法,中隔壁法（CD法）開挖,上：臺階法開挖,下：中導(dǎo)洞法開挖,預(yù)留核心土七步開挖法 適用于地層較穩(wěn)定，但掌子面可能坍塌而引起前方圍巖失穩(wěn)，其實際為臺階法的一種，拱部采用環(huán)形導(dǎo)坑開挖，利用核心土施壓掌子面，下部開挖也是先開挖兩側(cè)，保持中部巖柱不動，其核心是保持掌子面穩(wěn)定。 該方法廣泛應(yīng)用于雙線黃土隧道和公路隧道的施工，其特點工序簡單，施工進(jìn)度快，但對大跨隧道和新黃土隧道有一定的安全風(fēng)險。,預(yù)留核心土七步開挖法步距圖：,洞身開挖采用臺階七步開挖法施工，是指在隧道開挖過程中，分七個開挖面，以前后七個不同的位置相互錯開同時開挖，然后分部同時支護，形成支護整體，縮短作業(yè)循環(huán)時間，逐步向縱深推進(jìn)的作業(yè)方法。,第1步：拱部進(jìn)行超前支護后，采取上弧導(dǎo)預(yù)留核心土短臺階開挖。開挖后及時進(jìn)行噴、錨、網(wǎng)系統(tǒng)支護，架設(shè)工字鋼架并復(fù)噴至設(shè)計厚度，形成較穩(wěn)定的承載拱。 第2、3步：在承載拱的支護下，分別開挖中導(dǎo)左右邊墻，以一定的時間差進(jìn)行中導(dǎo)邊墻初期支護，使同一斷面處暴露開挖面僅限于一側(cè)。 第4、5步：在完成上中導(dǎo)支護后，分段左右開挖下導(dǎo)，以一定的時間差施作下導(dǎo)初期支護。 第6步：開挖中部上中下臺階預(yù)留土。 第7步：下臺階開挖落底并及時施作仰拱初期支護及仰拱砼，及早封閉成環(huán)。,第二部分,隧道常見問題分析,一、目前隧道施工中常見的質(zhì)量問題（包括過程控制工作質(zhì)量）,（一）超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報質(zhì)量不達(dá)標(biāo)（手段單一、過程管理存在盲區(qū)、判釋失誤等），將嚴(yán)重影響預(yù)處理措施和襯砌結(jié)構(gòu)體系合理性，潛伏安全隱患； （二）開挖前的預(yù)處理質(zhì)量（包括超前預(yù)支護和不良與特殊地質(zhì)處治）及效果檢驗控制不達(dá)標(biāo)，勢必將給開挖及開挖后帶來嚴(yán)重安全隱患； （三）初支鋼架安裝質(zhì)量（接頭連接、垂直度以及間距等）不達(dá)標(biāo)；,（四）光爆質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，襯砌背后空洞沒 有杜絕，背后回填質(zhì)量不滿足設(shè)計及驗標(biāo) 規(guī)定； （五）襯砌厚度不滿足設(shè)計的情況較為普 遍，嚴(yán)重削弱了襯砌自身的承載能力； （六）施工管理失當(dāng)，造成襯砌開裂； （七）砼強度離散性大，甚至強度不足， 尤其是噴射砼；,（八）富水地段的襯砌滲水嚴(yán)重； （九）基底處理不當(dāng)，在振動荷載作用 下，出現(xiàn)翻漿冒泥。 （十）對圍巖量測不重視，量測質(zhì)量不達(dá) 標(biāo)的現(xiàn)象較為突出（將難以及時掌控圍巖 和支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定動態(tài)，導(dǎo)致喪失處理大 變形甚至結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的良機）。,超前地質(zhì)預(yù)報不到位導(dǎo)致隧道突水突泥,超前地質(zhì)預(yù)報和預(yù)處治措施不到位導(dǎo)致隧 道瓦斯爆炸,超前支護和初期支護不到位導(dǎo)致隧道掌子 面及側(cè)壁坍方,鋼架安裝質(zhì)量、噴射砼厚度不足，導(dǎo)致 初支被壓潰后隧道掌子面形成坍方涌泥,初支鋼拱架連接質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，在薄弱部位 開裂,圍巖量測不到位，使得橫撐補強不及時，導(dǎo)致彎曲,超前地質(zhì)預(yù)報未實施和圍巖量測不到位，致使錯過了處理洞口坍塌的時機,隧道初支噴射砼強度（尤其是干噴）不達(dá)標(biāo),光爆質(zhì)量不重視、襯砌背后存在空洞,襯砌背后空洞坍塌造成落石,襯砌空洞造成彎曲擠壓破壞,襯砌背后脫空導(dǎo)致初支破壞,假噴混凝土,違規(guī)用碎石回填,施工管理失當(dāng)（如過早通行、爆破等）引起襯砌開裂,襯砌滲水,洞口支護措施不及時、質(zhì)量不達(dá)標(biāo)導(dǎo)致滑坡,二、隧道工程的施工質(zhì)量控制特點和要點,（一）對隧道工程施工特點的基本認(rèn)識,1、施工環(huán)境惡劣（特殊） 圍巖條件：復(fù)雜、多變，不可預(yù)見因素多； 作業(yè)空間：有限，地下水、通風(fēng)、噪聲、采 光問題眾多。 2、作業(yè)特點 生產(chǎn)線多，專業(yè)多，綜合性強； 隱蔽性大； 循環(huán)性大； 風(fēng)險高，對作業(yè)管理人員的應(yīng)變能力要求極高； 實施動態(tài)管理。,（二）對隧道工程質(zhì)量控制特點的理解,1、充分認(rèn)識和徹底領(lǐng)悟隧道工程質(zhì)量的極端重要性（事關(guān)施工安全）； 2、環(huán)境影響大，要注意規(guī)避不良環(huán)境的影響，尤其是地下水、瓦斯等； 3、隱蔽工程多，驗收和旁站工作量大； 4、質(zhì)量檢驗特殊，要采用“及時檢查、及時 發(fā)現(xiàn)、及時整改”的原則，避免積重難返；,5、認(rèn)真抓好光爆質(zhì)量，加大對圍巖的保護力度，充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)與圍巖的共同作用： 襯砌結(jié)構(gòu)本身的質(zhì)量 襯砌結(jié)構(gòu)同圍巖緊密貼合,6、襯砌質(zhì)量控制要努力做到內(nèi)實外 光，內(nèi)實是基礎(chǔ)和關(guān)鍵。其內(nèi)實(密實) 的核心是： 噴射砼密實； 普通砼密實； 噴射砼與圍巖緊貼，背后無空洞； 二襯砼與噴射砼密貼，背后無空洞。,（三）隧道開挖控制,1、高危地段必須設(shè)置鉆爆開挖條件 （1）對于高壓富水、斷層破碎帶、淺埋、偏壓 以及瓦斯突出工區(qū)等高風(fēng)險地段，應(yīng)采用經(jīng)業(yè)主、監(jiān)理批復(fù)的方案實施。 （2）專項鉆爆設(shè)計已批。 （3）相關(guān)應(yīng)急預(yù)案（人員、物資、逃生路線等）已經(jīng)落實于現(xiàn)場。 （4）作業(yè)工人的安全專項教育培訓(xùn)業(yè)已通過。,2、爆破前的控制 （1）炮眼布置是否滿足監(jiān)理批準(zhǔn)的鉆爆設(shè)計要求。 （2）開挖工法是否滿足鉆爆設(shè)計要求。 （3）預(yù)留變形量、測量貫通誤差和施工誤差是否滿足鉆爆設(shè)計、驗標(biāo)要求。 （4）采用分部開挖時，應(yīng)在初期支護噴射混凝土強度達(dá)到設(shè)計強度的70%及以上時，方可進(jìn)行下一分部的開挖。,3、開挖質(zhì)量的主要控制指標(biāo) （1）洞身開挖 中線、高程必須符合設(shè)計要求； 嚴(yán)格控制欠挖。當(dāng)圍巖完整、石質(zhì)堅硬時，方 允許巖石個別突出部分（每1m2 不大于0.1m2） 侵入襯砌，整體式襯砌應(yīng)小于10cm，其它襯砌不 應(yīng)大于5cm。拱腳和墻腳以上1內(nèi)斷面嚴(yán)禁欠 挖； 光面爆破或預(yù)裂爆破的炮眼痕跡保存率，硬巖 應(yīng)大于等于80%，中硬巖應(yīng)大于等于60%，并在開 挖輪廓面上均勻分布。,（2）隧底開挖 開挖輪廓線和底部高程應(yīng)符合設(shè)計要求。隧 底范圍巖石局部突出每1.02內(nèi)不應(yīng)大于 0.12，侵入斷面不大于5cm； 基礎(chǔ)及隧底地質(zhì)情況或加固處理后應(yīng)滿足設(shè) 計要求。 （3）各工作面布局滿足規(guī)范要求。,光面爆破,炮眼殘留率 硬巖80% 中硬巖 60%,（四）隧道襯砌質(zhì)量控制要點,1、襯砌質(zhì)量三個核心要素 1）砼（噴砼）強度 2）襯砌厚度 3）密實性（四點含義） 2、防排水系統(tǒng)可靠性 因地制宜，注重保護環(huán)境。 1）注漿效果排放流量的控制 2）排導(dǎo)系統(tǒng)的暢通 3、凈空和外觀質(zhì)量,（1）確保凈空，嚴(yán)禁竣工后侵入設(shè)計輪廓線。 （2）二次襯砌澆筑時機控制 一般情況下隧道襯砌應(yīng)在圍巖和初期支護變形基 本穩(wěn)定后（四大指標(biāo)）及時施作； 特殊條件下（如：松散堆積體、淺埋地段）隧道 襯砌，應(yīng)在初期支護完成后及早施作； 對于圍巖變形過大或初期支護變形不收斂，又難 以采取有效措施控制變形時，建議提前施做二 襯，以避免初支失穩(wěn)，但二襯必須加強。,（3）二次襯砌澆筑工藝控制 二次襯砌宜采用全斷面一次灌筑砼； 初期支護與二次襯砌背后可能需進(jìn)行回填 注漿，應(yīng)事先在拱頂和應(yīng)注漿部位預(yù)留注 漿孔； 嚴(yán)格按設(shè)計要求處治縱、環(huán)向施工縫。 （4）局部加強 隧道襯砌厚度不足時應(yīng)采用提高混凝土標(biāo)號、加設(shè)鋼筋等方式進(jìn)行補強。,(五)噴射砼質(zhì)量控制,噴射砼強度控制； 噴射砼工藝選擇； 噴射砼厚度和表面平整度控制； 背后密實度控制。,噴射砼工藝淺析,存在的問題 粉塵 回彈 品質(zhì)管理和質(zhì)量控制,噴混凝土的不同工藝,干噴和濕噴工藝的區(qū)別,速凝劑,相對干噴而言，濕噴砼工藝的主要優(yōu)勢： 可以很好的控制住影響砼強度的主要因素W/C，從而確保砼強度，這是濕噴工藝的最大優(yōu)勢； 粉塵和回彈量減小，可大大改善作業(yè)環(huán)境，符合時代潮流； 每小時噴射量可達(dá)20m3（進(jìn)口）和5m3（國產(chǎn)）以上，在施工能力上進(jìn)口機械占有優(yōu)勢，國產(chǎn)機械也不落下風(fēng)，這對于大斷面隧道噴射作業(yè)極為有利。,襯砌背后密實性,回填質(zhì)量 初期支護和襯砌間的空間同級混凝土回填（設(shè)計文件和驗標(biāo)要求） 特殊情況經(jīng)設(shè)計院同意 拱頂空洞的防止 排氣 預(yù)留注漿孔,不密實的危害性： 結(jié)構(gòu)-圍巖的共同作用不能形成，受力不可靠，不利于圍巖穩(wěn)定。 留有存水空間，不利于防排水，也可能造成凍脹壓力。,（六）錨桿（管）施工質(zhì)量控制,錨桿（管）的數(shù)量與長度。 錨桿：填充段的長度（達(dá)到1.5m以上）。砂漿錨桿孔內(nèi)灌注砂漿應(yīng)飽滿密實，砂漿或水泥漿內(nèi)可添加適量的微膨脹劑和速凝劑。 錨管：管內(nèi)須填充砂漿或水泥漿。可在管內(nèi)增設(shè)鋼筋以加強剛度。 錨桿（管）的角度：鎖腳、徑向、超前等角度不同。,粘結(jié)物填充長度 對抗拔力的影響,錨桿灌漿飽滿是質(zhì)量的關(guān)鍵。理論和實踐都說明，拉拔試驗不能說明錨桿的灌漿質(zhì)量。現(xiàn)行規(guī)范已經(jīng)取消了將拉拔試驗結(jié)果作為“錨桿質(zhì)量狀況的綜合指標(biāo)”的條文，改為要求“砂漿錨桿孔內(nèi)灌注砂漿應(yīng)飽滿密實”。,（七）二襯防排水質(zhì)量控制,隧道防水材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、防排水施工質(zhì)量控制不佳是隧道防排水工程的常見問題。須從把好進(jìn)場防水材料質(zhì)量，規(guī)范隧道圍巖基面處理、防水板鋪設(shè)、變形縫施工縫處理、排水盲管安裝和隧道底板施工等方面，論述隧道防排水工程中的質(zhì)量控制要點和防控措施，保證隧道防排水工程的質(zhì)量。,1、防水材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)近幾年來，隨著隧道防水材料迅速發(fā)展，大小生產(chǎn)廠家應(yīng)運而生，難免會發(fā)生魚目混珠，以次充好的情況，有的防水板、止水帶用老化、廢棄塑料橡膠再生制造而成，其抗拉強度、延伸率等力學(xué)性能指標(biāo)達(dá)不到要求。 2、隧道圍巖基面處理不當(dāng)圍巖基面處理是防水工程的基礎(chǔ)，對防水板、排水盲管的安裝影響較大，但實際施工中，圍巖基面或初支表面經(jīng)常達(dá)不到要求，普遍存在問題有： (1)圍巖基面平整度達(dá)不到防水板鋪設(shè)要求，主要表現(xiàn)為初期支護噴射混凝土表面平整度較差，欠挖地段尖銳巖石混凝土灌注后戳破防水板，超挖地段當(dāng)防水板掛設(shè)過緊時，灌注混凝土后，局部凹陷處混凝土的壓力使防水板產(chǎn)生拉力，拉力過大時將使防水板破裂。 (2)基巖表面滲水點未處理，任由滲水漫流。 (3)基面上的外露錨桿頭、鋼筋頭等未清除直接掛無紡布、防水板，造成混凝土澆筑后防水板被戳破。,3、防水板鋪設(shè)不規(guī)范 防水板是隧道防水中一道重要的防線，但目前防水板的鋪設(shè)質(zhì)量不盡人意，存在較多問題： (1)防水板搭接順序錯誤，搭接寬度不足。 (2)沒有采用雙焊縫，或者焊縫寬度達(dá)不到要求。 (3)焊接工藝不過關(guān)，漏焊、焊穿時有發(fā)生，未對焊接效果進(jìn)行充氣試驗。 (4)對鋪設(shè)好的防水板保護不夠，防水板被扎破、燒破，澆灌和搗固混凝土?xí)r，直接沖擊防水板，破壞較大。,4、施工縫、變形縫處理操作不細(xì)施工縫、變形縫是隧道防水的重點，也是隧道滲漏水的多發(fā)部位，但在實際施工中，存在著馬虎、粗糙的現(xiàn)象，主要問題有： (1)中埋式止水帶位置不準(zhǔn)確，埋設(shè)時比較隨意，不在斷面的中心線上。 (2)止水條安放不規(guī)范，不按規(guī)定設(shè)置鑲嵌槽，而是隨意粘貼或釘在接頭混凝土表面，造成止水帶扭曲、變形；即使設(shè)了鑲嵌槽，也不把灰土和浮碴清理干凈。 (3)施工縫、變形縫處混凝土振搗不到位，止水帶和止水條與混凝土不密貼。,5、排水盲管埋設(shè)存在的問題 排水盲管是隧道防水體系的重要部分，在整個隧道排水系統(tǒng)中起著承上啟下的作用，是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。但實際施工中經(jīng)常存在著一些問題： (1)沒有對排水盲管進(jìn)行有效保護，致使砂漿、混凝土堵塞盲管起不了排水作用。 (2)肓管安裝位置不對，特別是環(huán)向盲管的間距偏大。 (3)環(huán)向盲管與縱向盲管未進(jìn)行有效連接。,理論研究和實踐都說明對于不透水的襯砌，注漿并不能降低作用在襯砌的水壓力。即使是圍巖滲透系數(shù)很小，襯砌不透水時仍能誘發(fā)同初始水頭相應(yīng)的水壓力，比設(shè)計考慮的水壓力值大得多。而只有排導(dǎo)才能消減。,對地下水治理的總體思路,以排為主 排堵結(jié)合 隧道地下水 因地制宜 兩大措施并舉 圍巖注漿堵 排導(dǎo)系統(tǒng)排,但從保護地下水資源出發(fā)，隧道工程地下水的處治原則是： 以堵為主，限量排放； 既控制了地下水的流失，又消減了作用在襯砌上的水壓力。,（八）仰拱與填充砼施工控制專項要點,仰拱應(yīng)盡量緊跟開挖面（與開挖面的距離不得超過3倍襯砌循環(huán)作業(yè)段長度），并盡快形成封閉環(huán)。同時，仰拱應(yīng)超前拱墻二次襯砌施作，其超前距離宜保持3倍以上襯砌循環(huán)作業(yè)段長度。 仰拱施作應(yīng)一次成型，整幅施作，不得分部施工，以保證仰拱的整體穩(wěn)定；仰拱施工縫和變形縫處應(yīng)作防水處理。,仰拱施工前應(yīng)清除虛碴、雜物和積水，坡面應(yīng)平順，確保排水暢通，應(yīng)采用一次灌注砼成型工藝。 仰拱填充嚴(yán)禁與仰拱同時施工，宜在仰拱砼終凝后施作。 為減少其與出碴運輸?shù)母蓴_，采用仰拱棧橋跨過施工地段，以保證隧道底部的施工質(zhì)量，消除隧底結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量隱患。仰拱棧橋的長度和結(jié)構(gòu)形式可根據(jù)施工需要來確定。,（1）斷面及標(biāo)高檢測-斷面儀、全站儀、水準(zhǔn)儀 （2）強度檢測-回彈儀 （3）鋼筋、工字鋼間距、襯砌厚度、襯砌密實度檢測-地質(zhì)雷達(dá) （4）路面厚度檢測-取芯機 （5）過程檢測-錨桿拉拔、間距測量,四、隧道檢測,電磁波（地質(zhì)雷達(dá)） 超聲波 彈性波 波形圖,地質(zhì)雷達(dá)測試,不密實充填物,襯砌厚度,襯砌厚度檢測結(jié)果 （地質(zhì)雷達(dá)）,斷面檢測（激光斷面儀）,工程質(zhì)量檢測項目,三、對本隧道工程施工的初步建議,鑒于本隧道有其自身特點，根據(jù)相關(guān)的調(diào)研和理解，隧道工程施工過程中應(yīng)加強下列環(huán)節(jié)的控制： 1、加強超前地質(zhì)預(yù)測預(yù)報工作，切實納入工 序管理。隧道深埋地下，地質(zhì)體情況千變?nèi)f化， 要求在施工開挖前完全查明隧道的工程地質(zhì)、水 文地質(zhì)條件是難度極大，目前國內(nèi)外都還不能達(dá),到這個要求。為了補充和彌補勘察階段工作的不足或缺陷，應(yīng)在施工階段做好施工地質(zhì)素描、調(diào)查、量測，對復(fù)雜地質(zhì)條件的隧道要開展綜合超前地質(zhì)預(yù)報工作。對此，建議采取超前鉆孔輔助地質(zhì)預(yù)報的綜合手段是必要的。尤其是對于隧道穿越煤層、采空區(qū)、斷裂破碎帶和不同巖性的接觸帶等可能遭遇突水現(xiàn)象的段落，更應(yīng)強化地質(zhì)預(yù)報管理，充分發(fā)揮地質(zhì)預(yù)報在規(guī)避風(fēng)險中的龍頭作用。怎么才能做好？請大家在管理上深入思考。,2、高度重視洞口段淺埋段開挖支護和襯砌施工質(zhì)量。本隧道洞口段覆蓋層薄，且是無自穩(wěn)能力的腐殖土，又存在淺埋不利條件，因而發(fā)生大變形的可能性是客觀存在的，施工風(fēng)險很高。建議加強超前預(yù)支護和襯砌結(jié)構(gòu)（初支里的鋼拱架、小導(dǎo)管質(zhì)量），施工中嚴(yán)格按短進(jìn)尺、強支護、勤量測、二襯及早跟進(jìn)的方式組織施工，并從嚴(yán)控制超前預(yù)支護和襯砌質(zhì)量，做好預(yù)防大變形的一切準(zhǔn)備工作。,3、目前，設(shè)計文件中的初支噴射砼采用C25，強度等級有所提高，建議強力推行濕噴工藝，確保噴射砼質(zhì)量并提高效率。 4、建議加強監(jiān)控量測管理，地表沉降、水平收斂和拱頂沉降同步進(jìn)行，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、及時，能夠有效指導(dǎo)施工，在發(fā)現(xiàn)監(jiān)控數(shù)據(jù)異常情況下及早進(jìn)行補救措施。 5、建議進(jìn)一步加強隧道防排水施工質(zhì)量，完善隧道臨時排水系統(tǒng)，及時將水排出。,第三部分,日本隧道新技術(shù),一、隧道斷面設(shè)計,標(biāo) 準(zhǔn) 斷 面,緊急停車帶 斷 面,二、隧道開挖,三、隧道支護,四、隧道仰拱施工,五、隧道施工通風(fēng),五、施工場地布置,主要施工設(shè)備,支護架設(shè)機,單臂掘進(jìn)機,自動噴漿機,鉆孔臺車,管棚鉆機,工作平臺車,交流完畢,謝謝大家！,補充資料,在隧道施工中，尤其在軟弱圍巖、膨脹性圍巖、淺埋地段，涌水、溶洞、巖爆、黃土等不良地質(zhì)條件下修建各類隧道及地下工程等方面具有獨到的施工技術(shù)，開發(fā)應(yīng)用了“新奧法”、“CRD工法”、“中導(dǎo)洞法”、“巖錨梁”、“雙側(cè)壁法”,在地鐵施工中廣泛采用了“明挖順筑法”、“蓋挖逆筑法”、“咬合樁工法”、“樁基托換”、“重疊隧道工法”等先進(jìn)施工工法工藝施工。,灰?guī)r,灰?guī)r 水泥灰?guī)r (Limestone)，俗稱石灰?guī)r 是一種沉積巖。成分 幾乎由純的方解石構(gòu)成，其它成分的總含量常在5%以下，其中較為常見的是粘土礦物、石英粉砂、鐵質(zhì)微粒、海綠石、有機質(zhì)等。在與砂巖過渡的灰?guī)r中可含較多陸源碎屑，白云石化也可使白云石含量增加。 結(jié)構(gòu) 較為復(fù)雜，有碎屑結(jié)構(gòu)和晶粒結(jié)構(gòu)兩種。碎屑結(jié)構(gòu)多由顆粒、泥晶基質(zhì)和亮晶膠結(jié)物構(gòu)成。顆粒又稱粒屑，主要有內(nèi)碎屑、生物碎屑和鮞粒等，泥晶基質(zhì)是由碳酸鈣細(xì)屑或晶體組成的灰泥，質(zhì)點大多小于0.05毫米，亮晶膠結(jié)物是充填于巖石顆粒之間孔隙中的化學(xué)沉淀物，是直徑大于0.01毫米的方解石晶體顆粒；晶粒結(jié)構(gòu)是由化學(xué)及生物化學(xué)作用沉淀而成的晶體顆粒。,石灰?guī)r分類命名,1 ）按礦物成分劃分：石灰?guī)r中除方解石（含量50% ）以外的其它成分超過5%時可采用這種劃分法。,2 ）按結(jié)構(gòu)特征劃分,石灰?guī)r分類命名,頁巖,科技名詞定義 中文名稱：頁巖英文名稱：shale 定義：泥質(zhì)沉積物經(jīng)成巖作用后固結(jié)而成的巖石。具明顯的頁理構(gòu)造。 應(yīng)用學(xué)科：材料科學(xué)技術(shù)（一級學(xué)科）；天然材料（二級學(xué)科）；礦物（二級學(xué)科） 頁巖（Shale），頁巖是一種沉積巖，成分復(fù)雜，但都具有薄頁狀或薄片層狀的節(jié)理，主要是由黏土沉積經(jīng)壓力和溫度形成的巖石，但其中混雜有石英、長石的碎屑以及其他化學(xué)物質(zhì)。,頁巖,頁巖（Shale）是一種沉積巖，成分復(fù)雜，但都具有薄頁狀或薄片層狀的節(jié)理，主要是由黏土沉積經(jīng)壓力和溫度形成的巖石，但其中混雜有石英、長石的碎屑以及其他化學(xué)物質(zhì)，根據(jù)其混入物的成分，可分為： 鈣質(zhì)頁巖、鐵質(zhì)頁巖、硅質(zhì)頁巖、炭質(zhì)頁巖、黑色頁巖、油母頁巖等其中鐵質(zhì)頁巖可能成為鐵礦石，油母頁巖可以提煉石油，黑色頁巖可以作為石油的指示地層。 頁巖 頁巖形成于靜水的環(huán)境中，泥沙經(jīng)過長時間的沉積，所以經(jīng)常存在于湖泊、河流三角洲地帶，在海洋大陸架中也有頁巖的形成，頁巖中也經(jīng)常包含有古代動植物的化石。有時也有動物的足跡化石，甚至古代雨滴的痕跡都可能在頁巖中保存下來,頁巖,由黏土物質(zhì)硬化形成的微小顆粒易裂碎，很容易分裂成為明顯的巖層。粘土巖的一種。成分復(fù)雜，除粘土礦物（如高嶺石、蒙脫石、水云母、拜來石等）外，還含有許多碎屑礦物（如石英、長石、云母等）和自生礦物（如鐵、鋁、錳的氧化物與氫氧化物等）。具頁狀或薄片狀層理。用硬物擊打易裂成碎片。是由粘土物質(zhì)經(jīng)壓實作用、脫水作用、重結(jié)晶作用后形成。由極細(xì)的粘土、泥質(zhì)，經(jīng)過緊壓固結(jié)、脫水、重結(jié)晶后形成的，具有薄頁狀層理構(gòu)造的粘土巖，稱為頁巖。（頁理是鱗片狀的粘土礦物在壓緊過程中，平行排列而成的）頁巖致密，硬度低，表面光澤暗淡。含有機質(zhì)的呈灰黑、黑色。 頁巖 含鐵的呈褐紅、棕紅等色，還有黃色、綠色等多種顏色。頁巖抗風(fēng)化力弱，在地形上常形成低山低谷。頁巖不透水，往往成為不透水層或隔水層。1,頁巖,物理性能 頁巖的硬度一般為普氏硬度系數(shù)1.53，結(jié)構(gòu)比較致密的，其普氏硬度系數(shù)可以達(dá)到45，有的硬質(zhì)頁巖的硬度更高。頁巖的顆粒組成與它的自然顆粒級和成巖原因有關(guān)，顆粒組成變化的波動幅度較大，從而影響頁巖的其他性能。根據(jù)形成巖石時沉積情況的不同，頁巖的塑性指數(shù)范圍在523，有的頁巖的塑性指數(shù)甚至超出了這一范圍。故有的頁巖實際上是不能作為燒結(jié)磚的原料的。頁巖原料的干燥敏感性的高低，表現(xiàn)為多種多樣的形式。通常用干燥敏感性系數(shù)來衡量，它的范圍一般在0.4-1.6之間，對于有些塑性非常高的頁巖來說，它的干燥敏感性系數(shù)可能更高。頁巖的干燥線收縮率，根據(jù)其種類不同也有很大的變化，其變化范圍在2.5%-10%。 化學(xué)性能 不同的頁巖，其化學(xué)成分指標(biāo)也是不一樣的，自然界存在的頁巖，其化學(xué)成分含量變化也是比較大的。一般隋況下，頁巖的Si02，含量在45%80%之間波動，A12O3量在12%-25%之間波動，F(xiàn)e2O3含量在2%-10%之間波動，CaO含量在0.2%-12%之間波動，MGO含量在0.1%-5%之間波動。 頁巖,頁巖,常見類型黑色頁巖。含較多的有機質(zhì)與細(xì)分散狀的硫化鐵，有機質(zhì)含量達(dá)310%，外觀與碳質(zhì)頁巖相似，其別在于黑色頁巖不染手。 碳質(zhì)頁巖。含有大量已碳化的有機質(zhì)，常見于煤系地層的頂?shù)装濉?碳質(zhì)頁巖 油頁巖。含一定數(shù)量干酪根（10%），黑棕色，淺黃褐色等，層理發(fā)育，燃燒有瀝青味。 硅質(zhì)頁巖。含有較多的玉髓、蛋白石等，SiO2含量在85%以上。 鐵質(zhì)頁巖。含少量鐵的氧化物、氫氧化物等。多呈紅色或灰綠色。在紅層和煤系地層中較常見。 鈣質(zhì)頁巖。含CaCO3，但不超過25%，否則過渡泥灰?guī)r類。2 此外，還有混入一定砂質(zhì)成分者，稱為砂質(zhì)頁巖。 頁巖抵抗風(fēng)化的能力弱，在地形上往往因侵蝕形成低山、谷地。 頁巖不透水，在地下水分布中往往成為隔水層。 由頁巖組成的河岸 鐵質(zhì)頁巖,頁巖,發(fā)展現(xiàn)狀頁巖生產(chǎn)企業(yè)情況 目前，中國綏棱開發(fā)頁巖陶粒企業(yè)有2個，一個是中國綏棱縣鑫秀公司投資建設(shè)；另一個是哈市龍電花園賓館投資建設(shè)，這兩個項目全部建成投產(chǎn)后，陶粒頁巖開發(fā)能力達(dá)到30萬立方米，年生產(chǎn)混凝土陶粒砌塊30萬立方米，項目總投資達(dá)到4350萬元。 1、中國綏棱縣鑫秀公司年產(chǎn)20萬立方米陶粒頁巖開發(fā)項目。項目投資2700萬元建設(shè)，上陶 頁巖儲藏豐富 粒生產(chǎn)設(shè)備4套，砼砌塊生產(chǎn)設(shè)備2套，采礦設(shè)備1套，項目全部建成后，年生產(chǎn)陶粒20萬立方米，陶?；炷林破?0萬立方米。年實現(xiàn)銷售收入6000萬元，利潤720萬元，稅金360萬元。 2、中國哈市龍電花園賓館10萬立方米頁巖開發(fā)項目。項目投資總額為1650萬元，其中固定資產(chǎn)投資1150萬元，流動資金為500萬元，企業(yè)占地32000平方米，土建2820平方米，上陶粒煅燒生產(chǎn)線兩條。,片巖,科技名詞定義 中文名稱：片巖英文名稱：schist 定義：具有明顯片狀構(gòu)造的變質(zhì)巖石。巖石具鱗片變晶結(jié)構(gòu)、纖狀變晶結(jié)構(gòu)和斑狀變晶結(jié)構(gòu)。石英含量一般大于長石，長石含量常少于25%30%，按主要片狀或柱狀礦物的不同可分為云母片巖、滑石片巖、石墨片巖等。 應(yīng)用學(xué)科：材料科學(xué)技術(shù)（一級學(xué)科）；天然材料（二級學(xué)科）；礦物（二級學(xué)科）,片巖,片巖特征是有片理構(gòu)造，是常見的區(qū)域變質(zhì)巖石。原巖已全部重結(jié)晶，由片狀、柱狀和粒狀礦物組成。一般為鱗片變晶結(jié)構(gòu)、纖狀變晶結(jié)構(gòu)和斑狀變晶結(jié)構(gòu)。 主要礦物常見礦物有片狀礦物云母，粒狀礦物以石英、長石為主。常含有紅柱石、藍(lán)晶石、石榴石、堇青石、十字石、綠簾石類及藍(lán)閃石等特征變質(zhì)礦物。 片巖的類型主要取決于原巖類型，也與經(jīng)歷的溫度壓力條件密切相關(guān)。主要有云母片巖類、鈣硅酸鹽片巖類、綠片巖類、鎂質(zhì)片巖類、閃石片巖類、藍(lán)閃片巖類等。云母片巖其原巖主要為泥質(zhì)巖和中酸性火山巖、鈣質(zhì)砂頁巖等。礦物成分以云母為主，其次有石英、斜長石、石榴石、藍(lán)晶石、十字石等。云母片巖分布較廣泛，在區(qū)域變質(zhì)巖分布地區(qū)經(jīng)?？梢?。巖石具斑狀變晶結(jié)構(gòu)，變斑晶為鐵鋁榴石。基質(zhì)為白云母、黑云母、石英及少量斜長石。變斑晶有時具殘縷結(jié)構(gòu)。 綠片巖 原巖一般為中性至基性的火山巖、火山碎屑巖和鈣質(zhì)白云質(zhì)泥灰?guī)r等，經(jīng)低級區(qū)域變質(zhì)作用形成，是綠片巖相中常見的典型巖石。礦物成分主要有綠泥石、綠簾石、陽起石、鈉長石、石英、方解石、白云母，副礦物有磁鐵礦、榍石、磷灰石等。 滑石片巖和蛇紋石片巖 由超基性巖和含鐵鎂的白云質(zhì)泥灰?guī)r在溫度較低的情況下變質(zhì)而成。主要由滑石和蛇紋石組成，也含陽起石、綠泥石等。,片巖,角閃石片巖 原巖成分與綠片巖相似，由基性巖和鈣質(zhì)白云質(zhì)泥灰?guī)r在溫度較高的情況下變質(zhì)形成。主要礦物為普通角閃石，其次為石英、斜長石。 藍(lán)閃石片巖 藍(lán)閃石片巖的特點是有含鈉的角閃石和含鈉的輝石，其它常見礦物有白云母、綠泥石、綠簾石、石榴石、石英、鈉長石等。主要由基性巖和砂巖變質(zhì)而成。藍(lán)閃石的出現(xiàn)代表高壓的變質(zhì)條件，往往分布在造山帶的核部，如伴隨著榴輝巖，則與板塊俯沖后下地殼巖石折返有關(guān)。,