辽宁水文地质工程地质勘察院 辽宁沈阳 110000
摘要：大连地区多为低山丘陵区，强风化岩分布广泛，其中80%以上的建筑物地基涉及到强风化岩。大连地区的强风化岩的勘察评价极为重要，笔者根据多年的勘察经验就强风化岩的岩土工程勘察与评价工作与各位同行探讨一下，以利共同提高强风化岩岩土工程勘察评价水平。本文主要对强风化岩确定与评价两方面进行阐述，对强风化岩从定性与定量两方面进行评价。
关键词：强风化岩 定性评价 定量评价 标准贯入试验 点荷载 波速测试 强风化岩承载力。
一 大连地区强风化岩的分布及其特征
辽宁省大连地区位于辽东半岛的南端，为低山丘陵区。大地构造单元属中朝准地台胶辽台隆复州台陷，为具二元结构的地台区，分布的岩石种类较为复杂，强度不一，主要有片麻岩、片岩、板岩、石灰岩，石英岩（砂），砂岩、花岗岩等。大连地区大的地貌单元主要为构造剥蚀低丘、山间谷地，海积阶地等，基岩埋藏普遍较浅，在低丘的部位一般岩石直接裸露，基岩埋深一般在5～10米，在局部的海积阶地、山间谷地位置基岩埋深可过30米左右。由于基岩埋藏较浅以及特殊的地质环境，大连地区强风化岩较为发育。其中80%建筑物基础涉及到强风化岩的勘察问题。由于原岩种类繁多、成分复杂，大连地区强风化岩强度差异较大，软硬不一，均匀性差，强风化厚度变化较大，分布不匀匀。笔者总结在大连地区岩土工程勘察工作20几来年的工作经验，提出对大连地区强风化岩的岩土工程勘察几点认识和各位同仁进行探讨，以利提高强风化岩的岩土工程勘察水平，为经济建设服务。
二 强风化岩的识别与确定
在大连地区进行岩土土工程勘察时，揭露到较浅位置即可见到基岩，揭露基岩后的首要问题就是区分岩石的风化程度，确定风化类型，正确地对强风化岩进行岩土工程分析与评价。强风化岩是指岩体大部分变色，组织结构大部分破坏，矿物成分部分变异形成次生矿物，风化裂隙发育，岩体破碎呈砌石状，完整性差，用镐撬可以挖动，干钻不易钻进。大连地区岩土工程勘察手段主要采用的是钻探的方法，由于受到钻探孔径及岩芯采取率的限制，野外实际勘察过程中强风化岩与中风化岩、全风化岩的划分以及强风化岩的确定较为困难。根据本人多年来的勘察经验，强风化岩采用冲击锤进行冲击钻进会产生弹锤现象，且不易钻进，而全风化岩采用冲击锤进行冲击钻进弹锤现象较轻，可以钻进但进尺相对缓慢。强风化岩其次生矿物含量应在20～50%，而中风化岩次生矿物含量小于20%，全风化岩基本上由次生矿物组成。中风化岩岩芯碎块手折不断，强风化岩岩芯碎块手折易碎，而全风化岩岩芯碎块手可碾成粉未。强风化岩定量确定主要是通过压缩波速度、波速比及风化系数来确定的。硬质岩石的强风化岩的压缩波速度一般在1000～2000VPm/s，波速比一般在0.40～0.60，风化系数一般小于0.40。软质岩石的强风化岩的压缩波速度一般，在700～1500VPm/s，波速比一般在0.30～0.50，风化系数一般小于0.30。
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三 强风化岩的勘察要点
对强风化岩除按一般岩土进行岩土工程勘察与评价之外，还应着重进行下列内容的岩土工程勘察工作：1、强风化岩风化带的厚度、埋深；2、强风化岩的风化的均匀性和连续性；3、有无侵入岩脉、破碎带及其它软弱夹层；4、节理、裂隙发育情况；5、 岩土物理力学性质及地下水赋存条件。 对强风化岩的场地岩土工程勘察勘探点的间距宜遵照岩土工程勘察规范的一般要求取小值，勘探深度以穿过强风化岩或达到均匀性、连续性较好的强风化岩厚度5米以上。为确定和评价强风化岩的工程地质特性，宜进行载荷试验、动力触探试验、波速测试、点荷载、回弹仪试验等。
四 强风化岩的岩土工程评价
（一） 定性评价 对强风化岩首先应进行定性评价，评价其强风化岩风化的均匀性和连续性，要从我们肉眼观察到的岩芯或岩石的风化特征、颜色变化、矿物成分变化、岩石的可钻性、手感等诸多方面对强风化岩进行定性评价。不但应考虑垂向上的风化均匀性、连续性，还应考虑平面上风化的均匀性及连续性，要评价风化的均匀性、连续性对场地稳定性及建筑适宜性的影响。
（二） 定量评价 强风化岩的定量评价主要是强风化岩地基承载力的评价，对强风化岩的地基承载力评价不但要考虑强风化岩的分布及特征，还应考虑具体工程的实际情况，当岩土工程勘察等级为三级或属于次要的岩土工程勘察时，强风化岩的地基承载力的评价按邻近建筑物的经验或地区经验确定。大连地区各勘察单位所给出的强风化岩的承载力较行业或地方规范提供的数值要低，软质岩石强风化的承载力设计值一般在250～450kpa，多数选择300kpa。硬质岩石强风化的承载力设计值一般在400～600kpa，多数选择400～500kpa。 当岩土工程勘察等级为二级和一级时，强风化岩承载力的评价就要通过载荷试验、理论公式计算结合原位试验方法综合确定。对载荷试验、理论公式计算确定地基承载力的问题在此就不叙述了，笔者根椐多年的勘察经验，对通过点荷载试验、波速测试进行承载力定量评价进行探讨。1、对硬质岩石的强风化岩多数岩石能够采取到进行点荷载的试验样品，点荷载强度指数测定出后实验室会给出估算后的单轴抗压强度，我们可根据估算后的单轴抗压强度给出强风化岩的地基承载值。地基承载力值可按下式进行确定： fa=ψr×frk 式中 fa----岩石地基承载力特征值； ψr----折减系数，对大连地区强风化岩按0.10～0.20进行考虑，依风化程度风化越强取值越低； frk----岩石饱和单轴抗压强度标准值；2、当勘察时场进行测速测试时，对于强风化岩我们要计算其波速比Kv（Kv为强风化岩石与新鲜岩石压缩波速度之比），根据测定的压缩波速度及波速比，通过对强风化岩波速测试标本进行统计分析与实际载荷试验所得数据进行对比，得出压缩波速及波速比与地基承载力的相关关系，大连地区强风化岩可按下表评价地基承载力值。
五 大连地区强风化岩土工程勘察注意的问题
笔者经多年的大连地区勘察经验，强风化岩是岩土勘察中变化较大的特殊性岩土之一，勘察时要注意的问题：1、强风化岩采取样品及原位测试均较困难，勘察时应尽可能多采用多种取样及测试手段，提供全面及正确的岩土工程分析评价依据；2、强风化岩中夹中风化岩块、全风化岩块或中风化、全风化中夹有强风化岩是常有的现象，强风化的确定与评价要综合各方面因素，要评价强风化岩的均匀性、连续性，即要考虑垂向上的变化又要考虑横向上的变化；3、风化带倒置是常有的现象，要引起注意；4、应注意分析评价强风化岩风化程度的变化产生不均匀沉降对工程的影响；5、要注意分析强风化岩变化及其产状对边坡稳定性、地基稳定性和均匀性的影响；6、要分析评价强风化岩是否具有膨胀性和湿陷性，要分析强风化岩基坑开挖后继续风化的变化情况。
参考文献:
[1]常士骠、张苏民的《工程地质手册》（第四版），中国建筑工业出版社2007年
[2]林宗元的《岩土工程勘察设计手册》，辽宁科学技术出版社，1996年
[3]《岩土工程勘察规范》（2009年版），中华人民共和国建设部
论文作者:董伟超,郭梅花
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年1期
论文发表时间:2019/5/7
标签：波速论文; 岩土论文; 评价论文; 大连论文; 岩石论文; 工程勘察论文; 地区论文; 《建筑学研究前沿》2019年1期论文;