花崗巖殘積土勘探及策略

1、花崗巖殘積土勘探及策略1前言基礎建設的快速進展，使工程地質(zhì)評價及地基處理等工作日趨重要。建設區(qū)域的地質(zhì)評價、地基勘察及處理的正確性，直接影響到建設工程的平安性和建設成本。該區(qū)地基勘察和巖土試驗工作的實踐，發(fā)覺該區(qū)花崗巖殘積土廣泛發(fā)育，厚度較大且相對穩(wěn)定，一般可作為57層建筑物基礎的持力層。形成環(huán)境及分布特點燕山期花崗巖在該區(qū)相當發(fā)育，分布廣泛，是殘積土層的母巖體和工程地質(zhì)基體。巖體主要由巨粒（斑狀）黑云母斜長花崗巖、粗粒黑云母二長花崗巖和中細粒黑云母巖組成。由于該區(qū)氣候酷熱潮濕，雨量充分，同時，水系發(fā)育，地下水位高，沿海區(qū)域又常受潮汐影響。這種地質(zhì)環(huán)境使花崗巖受到了猛烈的風化，逐步在原地形成了

2、分布較廣、厚度較大，工程性能相對穩(wěn)定的全風化花崗巖殘積土。該地區(qū)花崗巖殘積土主要分布在山坡階地，以及隱伏于河谷平原沖積層之下。山坡階地的花崗巖殘積土，多呈條帶狀或裙扇狀暴露于地表，由于受巖體風化程度差異的影響，常有大小不等的孤石零散分布。河谷平原的花崗殘積土，一般被沖積淤積的土層掩蓋，面積較大，風化孤石少見。工程地質(zhì)勘察花崗巖殘積土是風化作用的產(chǎn)物，與基巖成過渡關系。由于風化作用程度不同，可能造成殘積物成份的不均勻性、產(chǎn)狀和厚度的不規(guī)章性。地質(zhì)勘察是查明殘積土形態(tài)和性質(zhì)的關鍵工作。一般依據(jù)下列步驟進行。31野外勘察依據(jù)有關規(guī)程和要求進行初勘和詳勘。無論是初勘還是詳勘，都必需重視做好六個方面的工

3、作。(1)查明花崗巖殘積土分布、厚度和層底埋深，以及底界面起伏形態(tài)。(2)查明風化程度，把握花崗巖殘積土工程性質(zhì)的差異性。要留意查清有無風化孤石存在及其大小、分布特點。(3)技術孔要把握到中微風化巖，鑒別孔要把握到強風化巖。(4)技術孔在殘積土層的上、中、下部位，除要取原狀土樣送試驗室外，每取一次樣后，還要打標貫，并將全孔的巖土芯全部實行出來，以便進行野外鑒別和拍照。鑒別孔僅打標貫。(5)當殘積土層底界面局部呈凸”型時，需要補孔驗證是否孤石。(6)做好野外編錄工作。32室內(nèi)試驗對在野外取得的土樣要進行室內(nèi)試驗，為分析殘積土的成份供應依據(jù)，保證勘察資料的精確性。(1)描述試樣狀態(tài)。(2)確保含水

4、量和液塑限數(shù)據(jù)的精確。(3)必需做好顆粒篩分試驗。3.3資料整理分析對野外勘察和室內(nèi)試驗資料要進行全面分析整理，重點分析巖土的物理力學特性。(1)在工程地質(zhì)剖面圖中分析殘積土層及其上覆土層的特性。要留意把握殘積土層底界面的起伏狀態(tài)，以及殘積土層與上履土層的接觸關系，對比核實殘積土層的厚度。(2)統(tǒng)計各項物理力學數(shù)據(jù)，校正標貫擊數(shù)。(3)檢查取舍試驗數(shù)據(jù)，編制含水量與塑限、含水量與標貫的散點圖，分析殘積土物理力學性質(zhì)，找出其變化規(guī)律。4工程地質(zhì)爭辯通過爭辯花崗巖殘積土物理力學特征，對其作出工程地質(zhì)評價，為確定正確的地基處理方案供應依據(jù)。41花崗巖殘積土物理力學性質(zhì)特征花崗巖殘積土中的石英顆粒被粘

5、性顆粒包圍，土體的孔隙比較大，液性指數(shù)較小，壓縮性中等，遇水易崩解，當飽和度較低時常見有某種程度的濕陷性。通過工程地質(zhì)勘察報告中的實例，通過對花崗巖殘積土物理力學性質(zhì)的列表統(tǒng)計，資料表明：該區(qū)花崗巖殘積土中，粒徑2mm以上的石英顆粒含量在2563%之間，平均為37%;土體的孔隙比在03821088之間平均為0738；塑性指數(shù)在8-40之間，平均為17.5;液性指數(shù)0O.79之間，一般為0.31;壓縮系數(shù)0.12在0.130.63之間，平均為0.37標準貫入試驗6.249擊,平均為19.6擊；承載力標準值160-370kPa平士勻為258kPa通過對花崗巖殘積土原狀土樣的觀看描述，由土層頂部向下

6、部，含水量由高變低，土樣呈軟塑一可塑一硬塑一堅硬狀變化。含水量的大小是把握該區(qū)花崗巖殘積土物理力學性質(zhì)的主要因素。當含水量增大時，塑性指數(shù)增大，反映其風化程度高，表現(xiàn)為標貫擊數(shù)削減，承載力標準值降低，即土體的工程性能變差，反之亦然。42花崗巖殘積土工程地質(zhì)評價花崗殘積土大部分被沖積、淤積土層掩蓋，其地表以下埋藏深度不等?；◢弾r殘積土層厚度變化范圍較大?；◢弾r殘積土全部位于地下水位以下?；◢弾r殘積土的上覆土層多由淤泥、粉質(zhì)粘土、粘土和人工填土構成。其下伏巖層為強風化花崗巖，未見有下臥的脆弱層。從上述分析得出：該區(qū)花崗巖殘積土分布廣泛、厚度較大且相對穩(wěn)定，底界面多呈起伏狀態(tài)，其下部無脆弱層?；◢弾r

7、殘積的物理力學性質(zhì)比上覆的各類土層為好，承載力標準值平均可達258kPa。爭辯表明：花崗巖殘積土是該區(qū)57層建筑物基礎的良好持力層。5花崗巖殘積土地基處理方法爭辯選擇地基處理方法的正確性，直接關系到建筑物的平安性，同時也是影響建筑工程成本的重要因素。如何正確選擇地基處理方法，成為建設項目投資方、設計方和施工方的關注點。依據(jù)該區(qū)的地質(zhì)條件和建設進展需要，應留意爭辯以下幾個問題：51基礎形式的選擇(1)多層建筑物選擇樁基。假如擬建場地存在花崗巖殘積土硬塑層。且建筑物高度為57層時，基礎持力層一般都選用花崗巖殘積土層。依據(jù)：“既要滿足建筑物荷載要求，又要降低工程造價，而且施工工藝可行”的原則，推舉用

8、樁基進行地基處理。這是本文著重爭辯的問題。（2）高層建筑物主要選擇預應力管樁和鉆孔灌注樁。52樁的類型選擇及優(yōu)缺點依據(jù)該區(qū)花崗巖殘積土持力層的物理力學特征和樁基施工的優(yōu)缺點對比如下：521人工挖孔灌注樁優(yōu)點有：樁徑1.Om以上者單樁承載力大于lO00kPq施工工藝簡潔，占用場地面積小，對四周環(huán)境影響稍微；造價低（比沉管樁價約低20%）。缺點是；在持力層埋深大于15m、上覆土層強透水性或淤泥厚度較大、且地下水位高的狀況下，難以保證施工質(zhì)量。5.22沉管灌注樁優(yōu)點有：由于沉管樁具有摩擦加端承兩種力，其單樁承載力可達450550kPa,復打樁可達6o0kPa;工藝環(huán)節(jié)少，施工簡潔，若場地局部工程性能

9、變差或建筑物荷載有特殊要求時，可接受復打或加樁進行處理；造價較低。缺點是：施工時振動和噪音較大，對四周設施和環(huán)境造成影響。2.3鉆孔灌注樁于1.Ore的碎石（礫石）層，建筑物荷載分布較均勻，樁長小于25m時，一優(yōu)點有：單樁承載力較大（4O02000kPa）,樁長可達60m;對四周設施無振動性影響，噪音小。缺點是：施工工藝相對簡單，泥漿對環(huán)境有肯定污染，造價略高。2.4預制（方）樁優(yōu)點有：單樁（樁彳5400 x4OOmm雨載力較大，可達800llOOkPe樁長不受限制，不存在斷樁現(xiàn)象；靜壓樁對四周設施和環(huán)境無影響。缺點是：施工設備笨重，造價較高（比沉管灌注樁造價約高15）。5.3花崗巖殘積土層樁型選擇建議(1)當花崗巖殘積土層暴露于地表，或其上覆土層中無強透水層和厚度較大的淤泥，樁長在15m以內(nèi)時，一般選用人工挖孔灌注樁。(2)當花崗巖殘積土層底界面埋深小于25m,上覆土層中無厚度大般選用沉管灌注樁。(3)當花崗巖殘積土層底界面起伏較大，建筑物荷載較大且集中，樁長大于25m時，一般選用鉆孔灌注樁。(4)當花崗巖殘積土層底界面深度大于30m,建筑物