晋西南某隧道位于鄂尔多斯盆地东缘相接的吕梁山脉,该区域地质背景复杂,病害发生频繁,为研究病害发育在围岩方面的条件和机理,对隧道围岩进行取样研究,其中以隧道内出露的泥灰岩、角砾岩和膏岩最为典型,研究其岩石学特征和特殊的工程性质不仅对隧道病害的治理和预防有积极的作用,也对今后类似工程的施工建设有一定的参考和指导意义。本篇论文在对所取岩性岩芯进行构造特征的研究外,还从热学和光学方面进一步研究泥灰岩、角砾岩和膏岩的成分和结构特征,用差热方法、热重方法、X-衍射方法、红外光谱方法、薄片观察及扫描电镜观察等多种方法对膏岩、泥灰岩和角砾岩进行多方面、多角度、有针对性的研究分析。同时,对其特殊的工程性质而言,主要采用单轴抗压试验、点荷载试验、流变试验、和膨胀试验对其力学性质和水理性质进行研究。总的概述,在对隧道地层岩性分析研究后,本篇论文主要结论包括以下几个方面:(1)根据对全隧布置钻孔所揭示的岩性发现,隧道内泥灰岩、膏岩和膏溶角砾岩的分布极不均匀,说明隧道处的地层岩性也比较复杂。(2)对泥灰岩和膏溶角砾岩进行扫描电镜分析时,发现岩样不同部位的矿物成分和元素含量各部相同,说明岩体内的矿物成分为非均匀分布状态。(3)将泥灰岩、膏岩和膏溶角砾岩在隧道内的分布里程与历年病害的分布里程相对应后,发现围岩为这三类岩性的段落较多的出现了病害,可推测隧道病害的发生与这三类岩有着直接的关系。(4)硬石膏岩可通过水化作用转变为水化硬石膏岩和石膏岩,通过对膏岩钻孔的统计发现,揭示为水化硬石膏岩的居多,说明隧道在开挖后,大部分硬石膏岩发生不同程度的水化作用,且有继续加剧的趋势。