广东地区花岗岩残积土地质特征与应用
花岗岩工程地质特征分析及对地铁设计施工的问题与对策

花岗岩工程地质特征分析及对地铁设计施工的问题与对策花岗岩工程地质特征分析及对地铁设计施工的问题与对策摘要:花岗岩的工程地质特征主要表现为遇水软化、崩解特点;存在“孤石”;具有独特的组分特征,使其既具有砂土的特征,亦具粘性土特征;部分物理指标偏离较大;岩石中、微风化的岩石强度高等特点;针对其特征,提醒设计施工应注意其工程问题,合理建议其设计施工方法。
关键词:花岗岩残积土及全、强(土状)风化带;明挖法、盾构法、矿山法、钻(冲)孔桩;中图分类号: P634.2文献标识码: A1、工程概况广州市轨道交通二十一号线D标(朱村~增城广场)线路长14.34km,起迄里程YCK45+610.00~YCK59+950.00(共设4个车站、3个区间及一座停车场),本标段线路沿广汕公路布设,呈东西走向;本标段线路敷设方式分别为高架段与地下段;地下段隧道埋深约为15.03~23.81m,地下车站埋深约为17.8~20.10m。
2、工程地质与水文地质条件覆盖土层为第四系松散沉积物,主要为冲洪积的砂、粉质粘土、厚度一般小于20m,下伏基岩为志留纪(S3ηγ)花岗岩及元古代(Pt)的花岗片麻岩。
地下水按赋存方式分为第四系松散岩类孔隙水和块状基岩裂隙水。
第四系松散岩类孔隙水主要分布在冲洪积砂层及圆砾层,其富水性较好,透水性中等~强;块状基岩裂隙水主要赋存在花岗岩的强(岩块状)风化带和中等风化带,其赋存条件与岩石风化程度、裂隙发育程度等有关,岩石裂隙发育、破碎时,岩层渗透性较好,富水性较好,在裂隙不发育地段或当裂隙被充填时,地下水赋存条件相对较差,具弱透水性,富水性也较差,微风化岩其富水性较差,渗透性一般为弱。
由于部分强~中等风化基岩上覆全风化岩和残积土等为相对隔水层,这部分基岩风化裂隙水具承压水特征。
3、花岗岩工程地质特征分析3.1岩石全风化带在成因上属于岩石,但在物理力学性质指标方面具有土的特性,而岩石强风化又区分有成土状、岩状(可单独细分亚层),其力学特征有着明显的差别,应考虑两种状态下的力学参数值;岩石全、强(土状)风化带在可挖性方面考虑,它们与岩石强(岩状)、中风化带有明显的差别,即在垂直方向上岩石强(岩状)风化带的上界为岩土分界线。
广州地区花岗岩残积土中地铁深基坑开挖的变形分析与对策

地区花岗岩残积土中地铁深基坑开挖的变形分析及对策摘要:目前,地铁建设正在向东部地区延伸,面对东部地区广泛分布的花岗岩残积土的特殊性质,如何提前预防风险、科学推进工程的开展一直是大家普遍关注的问题。
文章以花岗岩残积土的性质为立足点,通过在花岗岩残积土地层中开挖的某基坑为例,对开挖过程中的风险进行分析,并探讨相应对策以及其合理性。
关键词:深基坑;花岗岩残积土;变形分析1 花岗岩残积土的成因及工程特性1.1 花岗岩残积土的成因和分布情况花岗岩残积土主要为花岗岩和混合花岗岩节理发育,经过物理风化和化学风化后残留在原地的碎屑物。
花岗岩的主要成分是石英、长石、云母以及角闪石,质地坚硬,性质均一。
但是因长石和云母具有节理,在热胀冷缩过程中,花岗岩表面容易产生裂隙,且因南方气候温润湿暖,雨量充沛,化学风化作用强烈,占花岗岩主要成分的长石在水、空气等的作用下发生水解和酸化,最终风化成土。
花岗岩残积土通常表现为砂砾质土、砂质粘性土以及粘性土组成的混合体。
花岗岩广泛分布在、以及湘、赣一带。
在闽、粤地区,花岗岩的出露面积占全国花岗岩总出露面积的30%~40%。
1.2 主要工程特性花岗岩残积土在天然状态下,强度较高,但具有如下特性:不均匀性:花岗岩残积土的颗粒级配的分布特征表现为“两头大、中间小”,即粗颗粒(粒经大于0.5mm)以及细颗粒(粒径小于0.005mm)的颗粒含量较多,中间颗粒含量较少,由粗粒构成土骨架,粗粒之间主要由游离氧化物包裹以及填充实现联结,孔隙比较大。
或来自原岩矿物性质,又具有砂性土的性质。
且由于花岗岩中的岩脉抵抗风化的能力具有差异性,导致花岗岩残积土还具有显著各向异性,原生及次生结构面强度显著低于土体的强度。
工程性质复杂。
软化性:花岗岩残积土中含有较多的可溶于水的游离氧化物,在土体中起胶结作用。
当土体的含水量增加时,这些游离氧化物的溶于水,胶结作用丧失,土体强度随之降低,压缩性相应增大。
崩解性:经崩解试验研究,可知花岗岩残积土只需要在水中浸泡10min左右,就会快速地崩解,并呈散粒状、片状或块状剥落崩解的状态。
花岗岩残积土地层超深基坑多道环撑与垂直出土关键技术

第48卷第2期地基与基础建筑技术开发2021年1月Foundation and Basement Building Technology Development花岗岩残积土地层超深基坑多道环撑与垂直出土关键技术李焕杰(广东省基础工程集团有限公司,广州510620)[摘要]针对深圳平安金融中心南塔基坑地处燕山期花岗岩残积土地层,基坑开挖阶段残积土发生遇水软化、扰动液化现象,通过应用地下连续墙、多道环撑、多点垂直取土的超深基坑支护与开挖组合技术,确保了超深基坑开挖安全。
该技术充实了超深基坑开挖可选方案,确保了周边重要建筑物和管线安全,对燕山期花岗岩残积土地质条件超深基坑支护设计与施工具有借鉴作用,对超深基坑开挖技术的发展有促进作用。
[关键词]超深基坑;花岗岩残积土地层;多道环撑;垂直出土[中图分类号]TU753[文献标志码]B[文章编号]1001-523X(2021)02-014403 key Technology of Multilayer Circular Support and Vertical Excavation of Ultra Deep Foundation Pit in Granite Residual Soil LayerLi Huan-jie[Abstract]In view of the fact that South tower foundation pit of Shenzhen Ping an financial center is located in the granite residual soil layer,the residual soil softens when encountering water in the excavating stages.The combined technology of the ultra deep foundation support,which includes the underground continuous wall,multilayer ring support and multi-point vertical excavation, ensures the excavation safety of the ultra deep foundation pit.This technology widens the optional scheme of ultra deep foundation pit excavation and ensures the safety of important buildings and pipelines around.It can be used for reference in the design and construction of ultra deep foundation pit under the geological conditions of granite residual soil.It can promote the development of excavation technology of ultra deep foundation pit.[Keywords]ultra deep foundation pit;granite residual soil layer;multilayer circular support;vertical excavation1工程概况深圳平安金融中心南塔基坑整体开挖深度为29.50m,核心筒局部开挖深度为37m,基坑面积约6909m2,土方开挖量约20万n?,属超深基坑,地处燕山期花岗岩残积土遇水软化崩解、扰动液化的复杂地质条件,基坑周边建筑林立、管线密集、交通繁忙。
广东晓联径西村矿区花岗岩矿地质特征及成因浅析

广东晓联径西村矿区花岗岩矿地质特征及成因浅析摘要:晓联径西矿位于广东惠州,是以花岗岩为主的非金属矿床。
矿体产于晚侏罗世花岗岩体中,呈岩基产出,岩性主要为黑云母花岗岩。
矿体形态简单,分布均匀、连续、完整,厚度比较稳定。
根据矿体产出特点,初步认为矿床成因类型属内生岩浆矿床。
关键词:花岗岩;岩体;岩基;黑云母花岗岩;成因类型;1引言晓联径西村矿区位于广东省惠州市惠阳区82°方向直距约24km的晓联径西村北侧山体处。
与其形成有关的地质事件是岩浆活动,即地壳深处的某些部位因温度升高部分熔融,产生花岗岩浆,而后由高温液态的岩浆冷却结晶,从而形成了花岗岩矿。
2区域地质背景2.1 地层区域内出露地层主要有泥盆系地层(D)及第四系地层(Q)。
上泥盆统春湾组(Dch):少面积出露于区域北西部,为变质含砾石英砂岩、变质石英砂岩、绢云母石英砂岩,绢云母千枚岩,矽卡岩等,区域厚度976m。
第四系万顷砂组(Qw):大面积出露于区域的西南部、中南部及东部,厚度0-5m,主要为砂质粘性土、粉砂、粘土、砂砾。
2.2 构造本区位于莲花山断裂带的南西部,夹持于莲花山断裂带的两断裂束之间,受多期地壳运动的影响,区内断裂构造发育,局部彼此切割,形成网格状断裂格架,根据区域资料及现场调查,区域中部见1条断裂经过,为画鹛山断裂(F1)。
画鹛山断裂(F1):位于区域北东侧,穿过矿区,北西端延伸出区外,南东段入海,控制长度约4.5km,宽约3m。
走向北西-南东向,倾向南西,倾角70°。
平面上呈舒缓的波状延伸,上下盘均为花岗岩。
沿断裂发育有硅化带、碎裂花岗岩及石英脉,为顺时针压扭性断裂。
2.3 岩浆岩区域内出露的岩浆岩为晚侏罗世婆角单元(J3P)、石牌岭单元(J3S)及观音庙单元(J3G),同属三角窝顶序列。
其中婆角单元(J3P)呈岩株产出,岩性主要为中粒黑云母钾长花岗岩,浅灰色、浅肉红色,花岗结构;石牌岭单元(J3S)呈岩株产出,岩性主要为细粒斑状黑云母花岗岩,浅灰色、淡肉红色,似斑状结构;观音庙单元(J3G)呈岩枝状穿插在石牌岭单元侵入体中,岩性主要为中细粒斑状黑云母花岗岩,浅灰色、浅肉红色,斑状结构。
高寨窝花岗岩饰面石材矿床地质特征及综合利用

高寨窝花岗岩饰面石材矿床地质特征及综合利用阐述了高寨窝花岗岩饰面石材矿床的地质特征、矿石的色斑、装饰性能等特点,及矿床的成因和综合利用等方面。
标签:高寨窝地质特征矿床成因综合利用饰面石材高寨窝矿区位于广东省紫金县敬梓镇。
矿床的形成与岩浆活动、构造运动及风化作用有关。
本文着重介绍该花岗岩饰面石材矿床的地质特征。
1区域地质背景本区位于永梅—惠阳拗陷(Ⅲ6)中部,永梅拗褶断束(Ⅳ8)与紫金—惠阳坳褶断接壤处附近,紫金—博罗大断裂下盘的中坝花岗岩岩体中。
主要出露的地层有三叠系上统艮口群地层、侏罗系下统金鸡组地层、侏罗系上统高基坪群(J3gj)地层;构造以断裂为主,规模较大的断裂构造有NE向的紫金大断裂和其次一级瓦溪-白连断层组;岩浆岩活动频繁,以侵入岩为主,其中燕山期侵入岩最为发育,本区又以燕山三期(γ52(3))发育最为广泛。
2矿体地质特征饰面石材矿体的岩性为黑云母花岗岩,呈规则梯形。
2.1矿石质量2.1.1矿石结构构造及矿物成分矿石为微风化、未风化黑云母花岗岩,呈黑白色,中粒花岗结构,块状构造。
矿物成分:钾长石38~40%;石英30~32%;斜长石20~25%。
次生变化有:绿泥石化、绢云母化、泥化。
2.1.2矿石化学组成SiO2含量较高,矿石耐酸性强,SO3等有害组分含量低,对花岗岩饰面石材矿床的开采、加工影响不大。
2.1.3矿石物理力学性能。
饱和抗压强度:114.24MPa;干抗压强度:118.05MPa;颗粒密度:2.66g/cm3;饱和密度:2.65g/cm3;体重:2.64g/cm3;软化系数:0.97;饱和吸水率:0.085%;烘干抗折强度:13.6MPa;烘干抗剪切强度:20.5MPa;摩氏硬度:6.7HM。
各项结果均符合国家建材部门对饰面石材规定的最低指标限度。
2.2矿石的花色品种该矿床的品种以黑云母花岗岩为主。
磨平的黑云母花岗岩为浅黑白色,抛光或水湿后为浅黑白色,抛光面色泽凝重、淡雅。
(整理)花岗岩残积土路基的施工实践

花岗岩残积土路基的施工实践郭军强广东省基础工程公司广州(510620)【摘要】本文着重分析了花岗岩残积土路基施工中出现的边坡坍塌、滑坡及水土流失现象和路基填筑时出现的软弹现象,并列举了一些花岗岩残积土路基施工成功的实例。
【关键词】花岗岩残积土路基施工含水量崩塌软弹排水1、概述公路建设难免会遇到各种各样的不良地质,花岗岩地区的风化残积土属特殊性岩土,主要表现为吸水能力强,有湿陷性、随着含水量增大其抗剪强度下降很大,在地震和重力等因素影响下,发生强烈的崩塌、滑坡等。
由于组成物质松散,易受水流冲刷造成水土流失,促使耕地破坏和水库淤塞。
在此地区特别是山区进行公路施工,要注意这些特点。
由于花岗岩残积土山坡在没有开挖之前,工程力学性质较好,在设计时往往较少考虑施工过程中施工条件变化,从而在施工中容易出现不良后果。
2、花岗岩残积土的工程特性广州地区的花岗岩残积土主要为燕山三期花岗岩类岩石在湿热条件下经长期物理、化学作用形成并残留于原地, 主要由石英、长石等粗颗粒矿物和高岭石为主的粘土矿物组成。
其成因(未经搬运和分选)决定了它具有有别于其他土层的特性,该类土强度较高,压缩性中等偏低,具亲水性,呈弱透水性或微透水性,其粒度组成及状态的变化差异,使得反映该类土力学性能的指标变化较大,见表1。
对于路基的设计与施工,重要利用的参数是天然重度、孔隙比、含水量和抗剪强度。
表1一般花岗岩残积土某些试验及测试数据量0~20%)及残积粘性土(不含>2mm的颗粒)。
含砂量对花岗岩残积土的工程性质有较大的影响,据试验,残积砂质粘性土较残积粘性土较容易压实。
花岗岩在风化作用下,硅酸盐矿物已基本全部分解,可以迁移的元素已析出,形成三价铁、硅、铝的氧化物,残积土因富含铁质而呈红色,这一点在野外比较容易识别。
由于风化及地下水作用,花岗岩残积土的孔隙比一般较大,一般为0.65~0.95,该类土随着细颗粒含量的减少孔隙比增大,但由于其残余结构强度以及胶结作用,其结构性能较好,力学性质并不差,但遇水湿陷、崩解,抗剪强度下降很快。
花岗岩残积土层对深基坑开挖的影响分析与建议
■日圈
深基坑;花岗 岩残积土;工程监测分析
广 州市 轨 道 交通 二 十一 号 线 工程 施 工2 0 标 钟 岗 ~增城 广 场 区 间 中间风 井 .基 设 计坑 结 构 尺 寸为4 0 m 2 6 m 开 挖 深度 为2 2 m,
1 . 引 言
花 岗岩 残 积 土是 花 岗岩 在 风化 作 用 下 形成 的 ,是 由 主要 为石 英 、工 石 的花 岗岩 ( 侵 入 岩 )和混 合 花 岗 岩 ( 变质 岩 )的造 岩 矿
5 0 t 吊车进 行垂 直运 输 出土 .后 采 用码 头 吊进 行垂 直 出土 。 3 . 2 遇 到 Nhomakorabea 问题
( 1)坑 降水 设 计 采 用钢 筋 笼 降 水 井 进 行 降 水 ,基 坑 开 挖 面
积1 0 4 0 m ,设 计2口降水 井 ,降水 至 1 8 m时 ,降 水 井 由于 变形 损 坏 .不 能 有效 进行 降水 。 ( 2 )在第 四层 土 方 即最 后一 层 土方 开 挖时 ,遭 遇 连续 雨 天 采 取 明排 水 .花 岗岩 残积 土遇 水 软化 严 重 。 ( 3 )详 堪地 质 报 告 显 示风 井 基 底 位于 强风 化 < 7 Z > 地 层 ,实 际开 挖地 质 大部 分 处 于全 风 化< 6 Z > 仅 有 基 底 四个 角部 位 有 少量
< 7 z > 强风 化 ,详 堪地 质 与实 际有 较 大 区别 。
花岗岩残积土压缩特性的研究
RESOURCES/WESTERN RESOURCES2019年第六期水文地质、环境地质、工程地质1.引言花岗岩在我国分布非常广泛,在南方沿海的工程建设中花岗岩残积土是经常可见的土体,在工程中的应用较为广泛,这就需要对花岗岩残积土的力学性能进行深入的探究以保证工程的安全可靠。
2.花岗岩残积土2.1花岗岩残积土成分2.1.1粒度成分对土的崩解性影响最为显著的就是土的粒度成分,粒度成分决定着土的透水性能好坏和孔隙率,在进行崩解性定量评价时土的粒度成分占重大比例。
土中粘粒的含量影响透水性,透水性大的土一般含粘粒较少,这就使得扩散层达到最大厚度用时较短,颗粒间的粘结力很快消失,导致花岗岩残积土一浸水就发生崩解。
2.1.2化学成分土中的化学成分主要分为Fe 2O 3(FeO)、Al 2O 3和SiO 2这三类,三类主要的成分作用不同,其中Fe 2O 3(FeO)可以影响土的外观颜色,游离的氧化铁可以使土的红色加深,氧化铁另外一个作用就是能够将粒径较小的土颗粒胶结成粒径较大的土颗粒的聚合体,所以氧化铁的含量越高,土的颜色越红,结构越为致密,土整体的力学性能就越好;Al 2O 3和SiO 2是组成骨架颗粒的主要的成分,另外根据铝制胶制胶结作用可以看出两者都是水稳性矿物,水稳性矿物可以提高花岗岩残积土的耐崩解性,从而提高花岗岩残积土的强度;MgO、Na 2O、CaO、K 2O 等也在花岗岩残积土中存在,钙质胶结是胶结材料中水稳定性较优的,但是氧化钙易于流失,暴露在自然环境中的氧化钙会发生氧化并分解流失,所以钙质胶结并不能完全解决岩土崩解的现象,仅可以对崩解的现象起到延缓作用。
Na 2O 和K 2O 溶于水中成为易溶盐,这就使得岩土浸水后成分溶解,使得岩土中的孔隙变大,进而降低胶结程度,最终导致岩土的崩解。
如果岩土处于流动的水中,水流持续不断的带走岩土中的钠离子和钙离子使得软岩发生迅速崩解。
2.2残积土形成花岗岩残积土是红土化作用形成的一种红色的特殊性土,不稳定的土中的氧化物被各种环境因素过滤掉使得较为稳定的含有铁、铝的化合物聚集,形成了紫红色、褐红色或者是黄红色的土,常见的还有与黄白色、灰白色相间的砂质黏土或者是网纹粘性土。
广东省亚髻山地质遗迹特征及成因分析
广东省亚髻山地质遗迹特征及成因分析花崗岩在形成演变过程中,受内部构造应力和外部风化作用等影响节理裂隙发育,尤其是花岗岩接近地表或暴露时,岩石表面突出的棱角逐渐被磨平磨圆,形成了近似于球状的风化体,这种岩石地质演化可以称之为花岗岩的球状风化。
这种球形风化体俗称花岗岩“孤石”,其形状各异,大小不同,可以在地球表面裸露,也可以位于地表以下,有时由于受到地表搬运的影响而堆积起来成为孤石堆,还有些很小块度与其他类型花岗岩共生成为“石蛋群”[2-3]。
2010年,广东省亚髻山被广东省国土资源厅列为典型岩石类地质遗迹,该地质遗迹点位于广东省广州市从化区良口石岭村和佛冈县四九芒寨村一带,面积约7.45 km2。
该岩体面积小但成因特殊,是华南陆块腹地早白垩世极具代表性的重要的碱性岩体,对于华南陆块乃至整个中国东部晚中生代地球动力学过程及其大地构造环境有着重要的地质意义[4-5]。
作者通过实地考察亚髻山地质遗迹点的地质环境条件及其球状风化分布特征,分析风化“石蛋”成因与岩体形成构造环境,评价了其科学价值和美学价值,丰富了该地质遗迹点的内涵及地质意义。
前人的工作侧重于该区岩石地球化学成分分析,探讨岩体成因及成岩年龄,认为它可能来自地球深部上地幔,本次研究侧重于地貌地质遗迹调查与评价,对亚髻山岩体周围区域分布的风化“石蛋”进行调查,分析后期地质构造抬升形成风化“石蛋”的成因机理,进一步丰富和完善了亚髻山地质遗迹点的科学价值。
1 自然地理及交通广东省亚髻山地质遗迹位于广州市从化区北东12°,距离附近的石岭村直线距离约18 km,行政属于从化区良口镇管辖,中心点地理坐标为:东经113°28′30″,北纬23°42′30″。
研究区北部有S345省道通过,东部有大广高速(G45)过境,距良口镇约为8 km,沿G105国道即可直达广州市等地,西面与佛冈县接壤,交通条件较为便利(图1)。
研究区属丘陵—谷地地貌,北面为石岭山间谷地地貌类型,地势相对较为平坦,地面标高62.00~100 m,相对高差约40 m。
花岗岩残积土的特征及承载力的确定
花岗岩残积土的特征及承载力的确定
花岗岩残积土是由花岗岩风化产生的残积物质,具有以下特征:
1.结构松散:花岗岩残积土以砂粒、卵石和角礫石为主要成分,其颗粒之间排列不紧密,具有一定的孔隙度和渗透性。
2.均质性较弱:花岗岩残积土中含有较多的砂质颗粒,且质地不均匀,其分布也较为分散。
3.群体性强:花岗岩残积土分布范围广泛,且呈现出明显的群体性,同一地质构造中的花岗岩残积土性质较为相似。
花岗岩残积土的承载力是通过所处地质构造及土壤结构等多个
因素共同作用决定的。
在进行承载力的确定时,除了考虑土壤本身的特性外,还需要考虑场地特征、地下水位、荷载类型、结构形式等多方面因素。
通常可以采用室内试验和现场试验相结合的方式进行承载力的测定。
室内试验包括直剪试验、三轴剪切试验、压缩试验等,在室内进行试验可以更精确地确定土壤特性。
现场试验则包括钻孔观测/试验、荷载试验等,通过现场试验可以了解场地实际情况、得到更真实的数据。
两种试验相结合,可以更为全面地确定花岗岩残积土的承载力及
其变化规律,为工程设计提供重要依据。
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广东地区花岗岩残积土地质特征与应用
摘要:花岗岩残积土在我国分布比较广泛,文章分析了其工程地质特性,对于一些底层建筑花岗岩地表残积土经过比较简单的处理可做为地基持力层,具有一定的经济性和实用性。
关键词:花岗岩残积土;物理力学;持力层
1、花岗岩残积土的分布和垂直分带
在广东地区广泛分布着花岗岩残积土,部分地段于低矮岗丘地带直接
出露, 或在薄层填土之下出露, 厚度不大, 一般为3~10m,该层残积土称为花岗岩地表残积土;而三角洲冲积平原区及小丘陵低洼地带,在淤泥、淤泥质土、粉质粘土、粉土等软弱土层之下是厚度较大的花岗岩残积土,土质为砂质粘性土或砾质粘性土, 该层称为花岗岩地下残积土。
花岗岩地表残积土厚度较小约5m, 垂直分带不明显。
花岗岩地下残积土垂直分带较明显, 随深度的增加, 颜色由浅而深,原岩结构、构造由顶部1~2m处无法辩认过渡到甚清晰, 塑性变化则由软塑-可塑-硬塑以至坚硬并过渡到半岩半土状全风化-强风化岩。
花岗岩地下残积土由上至下, 按成因一般可分为三层。
一层: 以棕红色或砖红色为主, 色泽较鲜艳, 矿物彻底分解并强烈氧化, 氢氧化铁分布普遍, 原岩结构不清晰, 土质为砂质粘性土或局部为粉质粘土, 石英颗粒分布不均。
二层: 以红褐、黄褐、灰白等杂色相间,偶见原岩结构,石英颗粒风化较弱, 长石、云母等不稳定矿物已完全风化,形成高岭石等,土质以砂质粘性土为主, 局部为砾质粘性土。
三层: 黄褐、肉红带灰白色,可见原岩结构,风化作用以淋滤为主,长石、云母等不稳定矿物部分分解, 石英颗粒基本保持原岩形态, 土质以砂质粘性土或砾质粘性土为主, 底部逐渐向全风化花岗岩过渡。
2、花岗岩风化残积土的物理力学性质
花岗岩地表残积土, 呈黄褐色, 土质多为砂质粘性土,含2mm以上颗粒一般占10~20%, 局部含砾石较多而成为砾质粘性土;硬可塑-坚硬状,稍湿,土质条件好,含水量较低,孔隙比较小,属中等压缩性土,强度较高,一般无膨胀性, 标贯为16~30击,局部为8~10击或达到48击,力学性质良好(见表1)。
承载力标准值fk 取220~300kPa。
表1主要物理力学指标
花岗岩地下风化残积土的物理力学特征在垂向上差别较大, 现分别描述如下:
上部: 砖红、红褐、黄褐色带灰白色,很湿~湿,土质为砂质粘性土,含水量较高,以软可塑~可塑为主,顶部有时为软塑状粉质粘土,结构稍密~中密,原岩结构不清晰,孔隙比偏高,属中等压缩性土,强度中等偏底,标贯多为10~20击, 局部地段顶部为3~8击,主要的物理力学指标见表,其承载力标准值fk取120~200kPa。
下部: 黄褐色、肉红色带灰白色,稍湿~湿,土质为砂质粘性土或砾质粘性土, 以可塑~硬塑为主,底部常过渡为半岩半土状全风化岩,结构中密~致密,抗剪强度较好,但不很均匀,为中~低压缩性土,力学指标见表,承载力标准值fk取250~350kPa。
3、花岗岩地表残积土作为天然地基持力层
深圳地区花岗岩地表残积土, 呈硬可塑~坚硬状,稍湿, 结构中密至密实, 具中等压缩性。
对于一般低层建筑, 如3~4层住宅或单层厂房, 可充分利用该层残积土作天然地基持力层,如龙岗、宝安等地工业区等,场地局部地段土质有软硬不均匀现象,为避免因此而造成的差异沉降对结构的影响,应适当加强基础和上部结构的强度和刚度。
4、花岗岩地表残积土作为回填土的地基处理
深圳一些低矮丘陵地区, 花岗岩残积土广泛发育, 多用于就近搬运堆填低洼沟谷地带, 且堆积厚度较大(可达13m )。
经初步分层压实、人工整平后, 在其上兴建低层建筑物, 这种回填的散体地基土多数未经长时间的堆载压实, 承载力稍低, 稳定性和均匀性较差, 根据不同情况, 对这种回填土进行加固处理, 采用柱网下交叉条形基础或独立浅基础兴建低层建筑物, 安全且经济效益明显。
花岗岩残积土作为回填土的地基处理, 在深圳地区主要采用分层压实、复合地基、和高压灌浆等方法。
如龙岗某人行隧道, 场地施工前地层0~7m内标贯统计值N = 10.0击, 原设计用管桩桩基础, 采用水泥注浆对地基土进行加固,处理后相应深度标贯统计值N=22.4击, 承载力标准值fk=220kPa,效果良好(设计值f k= 170 kPa)。
而采用干法内击式碎石桩对祈福新村散体地基进行加固, 碎石桩桩长为5~8m , 深度达到花岗岩残积土可塑层, 在深圳地区施工了碎石桩后地基土的承载力fks可提高1.1~1.3倍。
5、花岗岩地下残积土作为桩基础持力层
在深圳西部滨海平原地区,上部土层为淤泥、淤泥质土、细砂等软弱土层, 厚度为10~30m不等,对于一般建筑,若上部软弱层厚度较大而上部结构荷载不大, 可采用Φ480mm沉管灌注桩, 以花岗岩残积土下部硬塑层作为桩端持力层, 但桩基施工过程中应严格控制质量, 确保桩身无缩颈、断桩等现象出现;也可采用深层水泥搅拌桩对上部软土进行处理, 处理深度可达残积土上部软可塑层。
在龙岗等地区, 许多单层厂房以及私人建房均采用上述基础之一,经济效益明显;若上部软弱土层厚度不大而残积土土层厚度较大的场地,也可采用Φ400mm~Φ500mm 预应力管桩桩基础(端承摩擦桩), 如龙岗区某场地拟建7~9层宿舍楼, 场地土层为: 淤泥、淤泥质砂厚17.0~19.6m, 中粗砂厚5.0~9.6m,下伏残积土层厚20~30m,土质为砂质粘性土,标贯击数统计值为34.6击,采用Ф400mm 预应力管桩桩基础, 管桩极限侧阻力标准值qsik取60~80kPa,极限端阻力标准值qpk取3500~4200kPa。
6、结论
根据砂质粘性土室内试验数据查表所得地基土承载力一般偏低, 因在试验中大于5mm颗粒常被剔除,从而使孔隙比e偏大, 因此在工程实际应用中, 计算承载力时宜以现场原位测试为准。
利用砂质粘性土回填的散体地基土经分层压实、高压灌浆处理或采用复合地基形式,亦是二、三级建筑物的良好地基持力层。
参考文献
[1]GB50021-94, 岩土工程勘察规范[S].。