花岗岩残积土的分类及其承载力
黄 志 仑 I%{D5.du
(中航勘察设计研究院 总师办)
前言 $I4JKh
花岗岩在我国分布甚广,各地区由于气候条件、地形条件以及地质构造条件的不同,使花岗岩在各种风化营力作用下形成厚度不等的残积土。深圳特区内自广九线以西几乎全部为燕山期花岗岩分布,其所占面积为特区面积的百分之六十。深圳特区气候属亚热带型,极其适宜花岗岩的化学风化,形成了最厚达40m的花岗岩残积土地。因此,为该城市建筑物基础的主要持力层。总的看来,由于过去在花岗岩地区的建设规模较小,故对花岗岩残积土的建筑性能研究很少,资料贫乏。深圳市的花岗岩残积土具有特殊的性质,据室内土样试验资料,其孔隙比平均为1.0左右,压缩模量Es平均为5.0MPa左右。因此,过去一般把它作为高压缩性,低承载力地基土。1983年以前使用的承载力很少超过150kPa,致使建筑在花岗岩残积土天然地基上的多层建筑物,基础造价提高。10层及以上的建筑物则采用桩基,造价高昂,施工复杂、工期延长。据初步统计比较,对高层建筑物,若能将桩基改为天然地基,则每平方米建筑面积可节约投资20~40元(约占商品房价的5%~10%),工期可大为提前,并节约水泥和钢材。因此,研究花岗岩残积土的力学性质具有十分显著的经济意义。 k
lr1"q7
1982年我们在深圳福田路口的中航技工贸中心的基地开展了花岗岩残积土的工程性质试验研究工作。1982年9月,我们根据初步研究试验资料,结合深圳地区的工程勘察资料及建筑经验,提出了花岗岩残积土一般地具有高的承载力及低的压缩性的认识。1984年1月,我们提出了“深圳市花岗岩残积土地区工程地质勘察规程”,主要供我院在深圳地区勘察使用,以排除勘察时无规范可循的混乱情况。1983年以后,我们还在深圳的其他地点如白沙岭、下步庙等地结合工程勘察进行研究试验,后来又进一步扩展到蛇口、西乡等地区。为了证实花岗岩残积土可以作为高层建筑的天然地基,1983年建议对上海宾馆(当时深圳第一幢建立在花岗岩残积土天然地基上的高层建筑)进行沉降观测,收集了该项沉降观测资料作了分析研究。1985年~1987年我们对深圳白沙岭地区长城大厦高18层的高层建筑群进行了沉降观测。 S^e e<%-
在这项研究工作中,我们主要收集和作了静力载荷试验资料约40份,其中可用资料较全的有28份(未附),在这28份资料中同时作有标贯试验的有16份。此外,我们还收集并作了旁压、静控等资料,但数量不多,且存在各种不同问题,经分析后,未列入本报告。在深圳地区勘察工作中使用最广的是标准贯入试验,这种试验简捷易行。因此,我们在作载荷试验的深度处作了标贯。并在取原状土试样的钻孔各深度处作了标贯试验,取得了400多套(未附)比较完整的资料,以建立地基土的物理力学性质与标贯的统计关系。 Q;2kbVWY
1 深圳特区的花岗岩 Y5IQhV.
深圳特区的花岗岩为燕山期岩浆岩,常以岩基出现或以岩株、岩脉等形式侵入到火山岩中,多为肉红、灰红色、半自形粒状结构(中、粗粒、也有细粒),块状构造,矿物成分:石英占35%,正长石(微斜钠长石)占40%、斜长石占21%、黑云母(以及白云母等)占4%。花岗岩节理裂隙发育,破裂面倾角较陡(70°~80°),区内分布有宽度不大的挤压破碎带、断层带。花岗岩体中的岩脉以正长岩、石英岩、煌斑岩、内长岩为主。 )lx;u.$4
2 花岗岩的风化剖面 <