丹霞組砂巖殘積層和風化層的勘探與地層劃分

譚沃新

1 成因及分布規律

丹霞組砂巖主要礦物成分為石英砂和泥質，構造裂隙呈豎向發育，當其地勢較高位于地下水位以上時，受日曬雨淋風化侵蝕，砂巖逐漸沿豎向裂隙風化后崩塌，形成深溝低谷縱橫與陡巖峭壁林立的特殊地形，在溝谷與峭壁之間會形成坡積層。當其地勢較低位于地下水位之下時，特別是在河道兩岸的地方，砂巖被地下水長期浸泡逐漸軟化成殘積層和全～強風化層，殘積層主要由粉土和石英砂組成，厚度分布不均勻，一般越近河邊越厚，距離河邊越遠則越薄，在河流的橫向剖面上形成一個巨大的楔形體分布。一般情況下殘積層逐漸過渡到全～強風化層，但因地下水徑流方向的隨機性和流量的不均勻性，其風化強烈程度隨之不均一，殘積層中會夾全～強風化薄層或砂巖塊石，全～強風化層中也會夾殘積土薄層，殘積層和全～強風化以夾層或互層狀出現，給勘探鉆孔施工和地層界面劃分帶來一定困難。

2 勘探方法

因該類地層中含有較多的石英砂粗顆粒，粘合性極差，干鉆鉆不進，遇水易崩解，取芯非常困難。石英砂含量多比重大易沉淀在孔內不易返出，要加泥粉造漿，用濃泥漿循環返出孔內沉渣，鉆具才能下放孔底。可根據地層的軟硬程度選用中八角合金鉆頭或復合片鉆頭，中等轉速，為保證土芯采取率，鉆進時應采用回水控制泵量，防止循環液過大沖蝕土芯，有條件時最好采用雙管鉆具鉆進。要求控制回次進尺在2.0 m內，準確記錄鉆進時間，注明鉆速的快慢變化情況(中等轉速和中等壓力的情況下:快進≥1.00 m/5 min，中等 0.50 m/5 min ～ 1.00 m/5 min，慢進≤0.25 m/5 min);回次末停水后慢速加壓燒鉆采取土芯。

3 分層方法

因該類地層的軟硬不均勻，多夾層和互層出現，要根據鉆進時間(鉆速)、土芯觀察和標貫(或觸探)擊數來綜合考慮才能準確分層:

①殘積層:褐黃色、暗紅色，主要由粉粒和石英砂組成，可定名為砂質粉土或粉土，稍密～密實狀，土芯呈柱狀或泥砂狀，鉆速為快進，回次末停水后燒鉆可鉆下30 cm～50 cm，標貫試驗擊數一般小于30擊;

②全風化泥質砂巖:褐黃色、暗紅色，礦物成分已全部風化石英砂和粉粒，密實或堅硬狀，由于被循環液沖蝕和巖芯管震動后土芯崩解呈碎屑狀和砂狀，鉆速為中等，回次末停水后燒鉆可鉆下10 cm～30 cm，從燒上的土芯仍可隱見原巖節理，標貫試驗擊數一般為30擊～50擊;

③強風化泥質粉砂巖:暗紅色、灰綠色，半巖半土狀，巖芯極破碎呈碎屑狀、散體狀和碎石狀，可見原巖節理，鉆速為慢，回次末停水后燒鉆僅能鉆下10 cm以內或鉆不進，標貫試驗擊數均大于50擊。

4 承載力取值

殘積層可根據《建筑地基基礎設計規范》，按標貫試驗擊數和土工試驗數據查表4.4.3-5取值;全 ～強風化層可查表10.2.3-3～6取值，或根據本地區經驗數據取值。

5 基礎類型的選擇

當上覆土層厚度不大時(在可開挖深度范圍內)，可選用天然地基淺基礎;當上覆土層厚度較大時，則可考慮選用樁基礎。因砂巖殘積層和風化層摩阻力值較大，建議首選目前韶關地區應用較廣的靜壓式預應力管樁;其次才考慮選用鉆(沖)孔灌注樁。

6 結語

砂巖殘積層和風化層的厚度變化大，受山形地貌和河流走向的影響其巖面起伏大。鉆探采取率低，要結合原位測試數據才能準確分層，軟硬夾層或互層多，承載力變化較大，在基礎設計和施工時要特別注意。

[1]GB 50021-2001，巖土工程勘察規范(2009年版)[S].

[2]GB 50007-2002，建筑地基基礎設計規范[S].

[3]JGJ 94-2008，樁基礎設計規范[S].

[4]張懷建，楊永華.淺談碎石土滑坡的勘察方法[J].山西建筑，2010，36(27):88-89.