陳德修

（廣東省建設(shè)工程質(zhì)量安全檢測(cè)總站有限公司）

巖石風(fēng)化程度的判定通常采用工程地質(zhì)定性評(píng)價(jià)方法，即從巖石顏色、次生礦物的發(fā)生、節(jié)理裂隙發(fā)育情況、機(jī)械破碎難易程度、以及巖石的物理、力學(xué)和水理性質(zhì)變化等方面綜合分析確定。而巖石風(fēng)化程度的定量評(píng)價(jià)，目前通常采用的是對(duì)巖體工程地質(zhì)性質(zhì)比較敏感的一些物理力學(xué)性能指標(biāo)，通過(guò)室內(nèi)或現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試巖石物理力學(xué)性能單項(xiàng)或綜合指標(biāo)進(jìn)行巖石風(fēng)化程度劃分。由于影響巖石風(fēng)化程度的因素復(fù)雜，各種巖石風(fēng)化速度和風(fēng)化后形態(tài)的變化也各異，因此很難建立巖石風(fēng)化程度劃分的統(tǒng)一、定量的標(biāo)準(zhǔn)，特別是針對(duì)軟質(zhì)巖石。通過(guò)某項(xiàng)目基樁鉆芯法與地質(zhì)勘察情況中對(duì)泥質(zhì)砂巖風(fēng)化程度判定的差異，提出針對(duì)樁端泥質(zhì)砂巖持力層的合理判定方法，給類(lèi)似工程提供參考。

1 工程概述

某項(xiàng)目端承灌注樁基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)樁端持力層為微風(fēng)化泥質(zhì)砂巖。根據(jù)勘察資料及樁基超前鉆資料，場(chǎng)地下部基巖為白圭系泥質(zhì)砂巖，遇水易軟化崩解。前期試樁進(jìn)行基樁鉆芯法檢測(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)所檢測(cè)的6條樁的樁端持力層巖性的判定與地質(zhì)勘察結(jié)果明顯不符，需要對(duì)本項(xiàng)目混凝土灌注樁樁端持力層的綜合判定給出意見(jiàn)與建議。

2 地質(zhì)勘察與基樁鉆芯法反映持力層情況

2.1 基樁鉆芯法檢測(cè)結(jié)果

典型的ZHL-177號(hào)和ZHL-250號(hào)樁基樁鉆芯法芯樣及地質(zhì)鉆孔巖芯照片對(duì)比見(jiàn)圖1和圖2：

圖1 ZHL-177號(hào)樁鉆芯檢測(cè)與地質(zhì)鉆孔巖性照片對(duì)照?qǐng)D

圖2 ZHL-177號(hào)樁鉆芯檢測(cè)與地質(zhì)鉆孔巖性照片對(duì)照?qǐng)D

⑴ZHL-177號(hào)樁基樁鉆芯法檢測(cè)施工樁長(zhǎng)51.66m，樁端持力層鉆進(jìn)深度為59.70m，巖樣呈深紅色、短柱或碎塊狀，檢測(cè)單位判定樁端持力層巖性為中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖；而對(duì)應(yīng)地質(zhì)鉆孔在43.50m（高程-48.39m）以下鑒定為微風(fēng)化泥質(zhì)砂巖；

⑵ZHL-250號(hào)樁基樁鉆芯法檢測(cè)施工樁長(zhǎng)48.81m，樁端持力層鉆進(jìn)深度為54.56m，巖樣呈深紅色、短柱狀，檢測(cè)單位判定樁端持力層巖性為中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖；而對(duì)應(yīng)地質(zhì)鉆孔鉆孔在44.00m（高程-48.39m）以下鑒定為微風(fēng)化泥質(zhì)砂巖。

鉆芯法檢測(cè)6根樁結(jié)果匯總見(jiàn)表1。

表1 基樁鉆芯法檢測(cè)結(jié)果匯總

本次基樁鉆芯法檢測(cè)結(jié)果反映：

⑴鉆芯檢測(cè)6根樁均鉆穿樁底，并下鉆至樁底以下不小于5.00m的持力層深度，最大鉆進(jìn)深度59.8m，平均深度為57.27m；

⑵經(jīng)檢測(cè)單位對(duì)現(xiàn)場(chǎng)巖芯的鑒定，6根樁樁端持力層均判定為中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖，其中有3條樁的樁端持力層巖樣因過(guò)于破碎松散，無(wú)法取得巖石芯樣進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。

2.2 樁底標(biāo)高與地質(zhì)巖層比對(duì)

從鉆芯法檢測(cè)樁底標(biāo)高與地質(zhì)勘察揭示巖層分布高程情況比對(duì)見(jiàn)表2。

表2 從樁底標(biāo)高與地質(zhì)勘察揭示巖層分布高程情況比對(duì)

⑴依據(jù)地質(zhì)勘察資料與檢測(cè)樁持力層頂面標(biāo)高來(lái)看，樁端持力層均入巖微風(fēng)化泥質(zhì)砂巖，入巖深度為2.71～14.32m，從勘察角度分析樁端持力層是滿(mǎn)足設(shè)計(jì)為微風(fēng)化巖的要求的；

⑵檢測(cè)單位從基樁鉆芯法的角度依據(jù)取得的巖石芯樣，特別是ZHL-177號(hào)樁、ZHL-182號(hào)樁和ZHL-250號(hào)樁樁端持力層未能取得完整巖芯進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，綜合判定樁端持力層為中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖。

2.3 地質(zhì)勘察階段的巖石抗壓強(qiáng)度結(jié)果

本項(xiàng)目勘察階段采取巖石樣品進(jìn)行室內(nèi)物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)，巖石中風(fēng)化及微風(fēng)化的天然濕度單軸抗壓強(qiáng)度、飽和抗壓強(qiáng)度及干燥抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)成果統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表3：

表3 巖石抗壓強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)

根據(jù)抗壓試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)，場(chǎng)地內(nèi)中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖的飽和抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為3.10MPa，變異系數(shù)為0.77；微風(fēng)化泥質(zhì)砂巖的飽和抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為5.57MPa，變異系數(shù)為0.91；整體上巖石抗壓強(qiáng)度離散性較大。

3 結(jié)果差異性原因分析與處理建議

3.1 結(jié)果差異性原因分析

⑴人員判定的主觀(guān)性是導(dǎo)致鉆芯法檢測(cè)持力層判定結(jié)果與地質(zhì)勘察結(jié)果出現(xiàn)差異的原因之一。場(chǎng)地范圍內(nèi)地勘鉆孔鑒定的微風(fēng)化巖石面平均高程為-43.85m，而基樁鉆芯法檢測(cè)結(jié)果顯示灌注樁底高程為-50.38～-55.36m，樁底以下巖石均鑒定為中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖，與地勘鉆孔鑒定存在明顯差別。而根據(jù)地勘鉆孔揭示巖石芯樣照片及基樁檢測(cè)揭示樁端持力層芯樣照片對(duì)比分析，地勘鉆孔微風(fēng)化巖石芯樣及基樁樁底巖石芯樣均呈短柱狀，局部為碎塊狀，巖芯差別不大，存在技術(shù)人員對(duì)風(fēng)化層的主觀(guān)認(rèn)識(shí)的差別導(dǎo)致巖性鑒定有差異的可能；

⑵機(jī)械操作的過(guò)程也是導(dǎo)致鉆芯法檢測(cè)持力層判定結(jié)果與地質(zhì)勘察結(jié)果出現(xiàn)差異的原因之一。場(chǎng)地內(nèi)泥質(zhì)砂巖為軟質(zhì)巖，易軟化崩解，鉆孔采取巖芯的破碎程度與鉆機(jī)使用的鉆頭類(lèi)型、回次進(jìn)尺的大小、泥漿泵的壓力大小、工人操作的熟練程度都有密切關(guān)系，因此造成地勘鉆孔巖石芯樣與基樁鉆芯法檢測(cè)持力層芯樣所揭示的巖石破碎程度局部存在一定差異，影響了不同風(fēng)化層的鑒定；

⑶地質(zhì)勘察鉆孔鑒定的微風(fēng)化泥質(zhì)砂巖，飽和抗壓強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)值為5.57MPa；而基樁鉆芯法檢測(cè)結(jié)果判定的中風(fēng)化巖持力層，其飽和抗壓強(qiáng)度值分別為ZHL-122#樁樁端持力層抗壓強(qiáng)度為11.lMPa、ZHL-128#樁樁端持力層抗壓強(qiáng)度為8.2MPa、ZHL-143#樁樁端持力層抗壓強(qiáng)度為14.3MPa，大于地勘鉆孔微風(fēng)化巖石抗壓強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)值，這3根灌注樁樁端持力層的抗壓強(qiáng)度大于該場(chǎng)地微風(fēng)化泥質(zhì)砂巖飽和抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。

3.2 工程處理建議

⑴從樁端持力層巖石飽和抗壓強(qiáng)度力學(xué)性能來(lái)看，本次ZHL-128號(hào)、ZHL-122號(hào)和ZHL-143號(hào)樁可判定為滿(mǎn)足設(shè)計(jì)為微風(fēng)化巖的要求，但基樁鉆芯法檢測(cè)結(jié)果與地質(zhì)勘察鉆取巖石芯樣完整性均較差，不適宜對(duì)巖石的風(fēng)化強(qiáng)度做綜合判定；

⑵對(duì)未能截取巖石芯樣進(jìn)行抗壓的ZHL-177號(hào)樁、ZHL-182號(hào)樁和ZHL-250號(hào)樁，建議進(jìn)行巖石點(diǎn)荷載試驗(yàn)后提請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)單位復(fù)核后，確定下一步的處理方案；

⑶建議在項(xiàng)目后續(xù)檢測(cè)樁的過(guò)程中提高現(xiàn)場(chǎng)巖石芯樣的取樣質(zhì)量，為合理判定巖石風(fēng)化程度提供基礎(chǔ)。

4 結(jié)語(yǔ)

⑴加強(qiáng)技術(shù)人員的專(zhuān)業(yè)能力繼續(xù)教育培養(yǎng)，使專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員能依據(jù)更加客觀(guān)科學(xué)地判定依據(jù)對(duì)巖性進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)判，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)鉆機(jī)操作技術(shù)人員的培訓(xùn)，提高鉆機(jī)操作技能，確保鉆取的芯樣盡可能保持原有巖層性狀和特性。特別是對(duì)易風(fēng)化巖的鉆取、編錄和試驗(yàn)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行，加強(qiáng)抽取后易風(fēng)化巖的現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)；

⑵對(duì)軟巖的鉆探取樣，應(yīng)配備適當(dāng)?shù)牡刭|(zhì)鉆進(jìn)設(shè)備，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)不同的巖層鉆進(jìn)要求應(yīng)滿(mǎn)足《建筑工程地質(zhì)勘探與取樣技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T 87-2012）規(guī)定，以便客觀(guān)正確地判定巖土性狀。對(duì)基巖完整程度的判定，建議必要時(shí)可以采用孔內(nèi)攝像法或CT探測(cè)法等其他輔助手段作進(jìn)一步的驗(yàn)證檢測(cè)；

⑶從對(duì)樁端持力層巖層要求的綜合角度出發(fā)，建議軟質(zhì)巖石端承樁樁端持力層判定可結(jié)合抗壓強(qiáng)度、巖樣破碎程度、風(fēng)化程度和RQD等指標(biāo)作綜合評(píng)判。