淺談巖石地基承載力確定方法

朱甲龍

（安徽省·水利部淮委水利科學研究院 蚌埠 23000）

淺談巖石地基承載力確定方法

朱甲龍

（安徽省·水利部淮委水利科學研究院 蚌埠 23000）

巖石能夠承受較高的壓力跟剪力，同時能夠承受一定的拉力作用，具有強度高、變形小的特點，且在自然界中分布廣泛。但在漫長的地質運動中，由于外部和內部應力的作用，現存于地表的巖體具有不連續性、非勻質和各向異性，且受到水、溫度、應力場綜合影響，加上人們對巖體固有特性的傳統認識限制了巖石地基承載力理論的發展，致使巖石地基承載力的確定成為了非常復雜的課題。本文針對巖石地基固有特性，結合皖南地區豐富的工程經驗對巖石地基承載力確定方法進行闡述與探究。

巖石地基 承載力 荷載試驗 單軸抗壓強度

1 巖基載荷試驗

1.1試驗要求

根據《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2002）附錄，適用于確定完整、較完整、較破碎的巖基作為天然地基或樁基礎持力層的承載力。采用圓形剛性承壓板，直徑為300mm。當巖石埋藏深度較大時，可采用鋼筋混凝土樁，但樁周圍需要采取措施消除樁身與土之間摩擦力。

1.2試驗裝置

試驗采用大型鋼梁組成的反力裝置并搭設堆重平臺，油壓千斤頂加載，壓力表控制每級加荷值，在樁身垂直方向按規范安裝百分表測量樁身沉降量。逐級加載，在每級荷載作用下達到相對穩定標準后施加下一級荷載。

1.3巖石地基承載力的確定

（1）對應于p-s曲線上起始直線段的終點為比例界限。符合終止加載條件的前一級荷載為極限荷載。將極限荷載除以3的安全系數，所得值與對應于比例界限的荷載相比較，取小值。

（2）每個場地載荷試驗的數量不應少于3個，取最小值作為巖石地基承載力特征值。

（3）巖石地基承載力不進行深寬修正。

其次，立法原意的把握。對《行政強制法》第53條規定，立法者在相關釋義中作了權威解讀，“對于金錢給付以外的案件，行政機關申請人民法院強制執行，人民法院在審查后裁定執行的，原則上由人民法院依照民事訴訟法規定的相關程序執行，但也不排除在人民法院審查裁定執行后，由行政機關具體組織實施”?全國人大常委會法制工作委員會行政法室編寫：《〈中華人民共和國行政強制法〉釋義與案例》，中國民主法制出版社2011年7月第1版，第197頁。。結合《行政強制法》修改意見稿第四稿第60條規定的由法院負責執行事后被刪除，說明《行政強制法》是為裁執分離預留了空間的，裁執分離合法說是成立的。

2 巖石單軸抗壓強度

2.1試驗方法

最后，農業新型經營主體發展壯大，促進了農村一、二、三產業的融合發展。目前，全市農業龍頭企業670家、農民合作社2 333家、家庭農場1 280家，由此促進了農業規模化、集約化、現代化發展。

事實上，在3階方陣中，只是要求每行之和、每列之和(共6個)相等，不要求兩對角線之和也同它們相等(于是不一定構成3階幻方)，我們仍然可以得到式(6).我們現在來證明這點.

品牌農業區域效應逐步顯現。臥龍區通過發展龍頭企業、培育農業品牌等舉措，充分發揮品牌農業企業的產業鏈優勢，提高標準化、區域化、產業化經營水平，提高農業經濟整體效益，有力地推進區域經濟的增長。如石橋的月季，現已發展到臥龍區的各個鄉鎮；石橋的老姜歷史悠久，姜質優良，在石橋的各個村都有不同規模的種植；謝莊龔河的玫瑰花、董營的紅薯已發展到周邊村種植；蒲山的桃、潦河坡的石榴、潦河的葡萄等因特色不同，形成了不同的旅游觀光區，而且由于產品品質優良，在南陽乃至武漢、上海等大中城市備受歡迎，品質優良價位高，品牌效應有所顯現。

首先依工程地點樁所選擇持力層，取一組巖石試塊試壓，得出一組試壓數據，依據巖樣試驗的單軸抗壓強度換算成巖石單軸抗壓強度標準值，并乘以回歸修正系數得出巖石地基承載力特征值。計算公式如下:

式中：fa─巖石地基承載力特征值（MPa）；

Ψr─折減系數；

fr— 巖石單軸抗壓強度標準值（kPa）；

本文引入柔性作業車間廣義能耗概念，分析了柔性作業車間調度直接電能和間接能耗，以車間廣義能耗最低和完工時間最小為優化目標，建立了面向廣義能耗的柔性作業車間調度優化模型。采用多目標模擬退火算法求解了上述優化模型，得到了不同優化目標下的調度方案。最后對不同調度方案進行了對比分析，證明本文所提的柔性作業車間調度方法可顯著降低車間的廣義能耗和完工時間，從而驗證了該方法的有效性。

2.2試驗要點

隨著畢業的臨近，一些多年積聚的矛盾很可能一觸即發，久拖未決的問題也會在畢業前夕突顯出來.例如學生的欠學分問題，在低年級這一問題也許未能引起學生的重視，但到了畢業年級，所欠的學分、需要重修的課程成為學生能否順利畢業，能否獲得學士、學位證書的關鍵，也成為影響其個人命運和前途的核心問題.這些問題處理不當，將直接對學生造成影響，而一旦學生情緒激動采取偏激行為，將對學生個人人身安全和校園安全穩定造成極大影響.對于高校教務管理人員來講，做好畢業生的學業管理工作是幫助學生順利完成人才培養目標的重要環節，是畢業生順利、文明、感恩離校的前提[2].

a.用取芯機在選擇的持力層或從持力層采取的巖塊取出巖樣。

b.巖樣尺寸一般加工為Φ50mm×100mm，數量不應少于6個進行處理。

水樣的主要測定項目為COD、pH、水溫，其中COD測定方法參照《水質 化學需氧量快速消解分光光度法（HJ/T399-2007）》，pH測定方法參照《水質pH值的測定 玻璃電極法（GB/T6920-1986）》。

c.在壓力機上以每秒500～800kPa的加載速度加載，直到試樣破壞為止，記下最大加載，做好試驗前后的試樣描述。

式中：fa—巖石地基承載力特征值（MPa）；

式中：frk—巖石單軸抗壓強度平均值（kPa）；

Ψ—統計修正系數；

frk─巖石單軸抗壓強度標準值（MPa）。

n—試樣個數；

δ—變異系數。

上述分別從現場原位試驗和室內試驗對巖石地基承載力確定方法作了闡述。原位靜載荷試驗最為精確可靠，可在原位直接確定承載力、變形模量、彈性模量等參數。通過大量的對比試驗表明原位靜載荷試驗承載力值略高于室內試驗值，從而能夠充分發揮巖石地基承載力、做出經濟合理的地基基礎設計。但原位靜載荷試驗對場地、設備要求過高，試驗周期長，試驗費用也較大。因此，為能在保證試驗結果的準確性同時兼顧試驗過程的便捷性、經濟性，下面闡述一種方法：巖石點荷載試驗確定地基承載力值。

3 巖石點荷載試驗

3.1試驗方法

3.6成果整理

d.根據參加統計的一組試樣的試驗值計算其平均值、標準差、變異系數，取巖石單軸抗壓強度的標準值為：

由圖2可知，在底物質量濃度6～10 mg/mL，玉米醇溶蛋白與Zn2+螯合能力逐漸升高，當底物質量濃度為10 mg/mL時，Zn2+螯合能力為5.92 mg/g，達到最高，此時的酶解度為36.13%。隨著底物質量濃度增大，玉米醇溶蛋白Zn2+螯合能力及酶解度均緩慢降低，可能是因為底物質量濃度增大導致反應體系黏度增大，進而影響了分子運動速率，降低了Zn2+螯合能力及底物和酶切位點的結合。

Ψr—折減系數；

⑤Ⅴ號Mo礦體：礦體寬度8.9m，Mo最高品位0.054×10-2，平均品位0.035×10-2，其中樣品TC16H7、TC16H8伴生Pb品位0.247×10-2、0.203×10-2；

frk—巖石單軸抗壓強度標準值（MPa）。

眾人哈哈一笑，秦明月說：“志武分析的還是有道理的，但是切記一條，這也是你給自己畫的框框，而真相往往在框外?！?/p>

巖石點荷載試驗是將試樣置于上、下兩個球端圓錐狀壓頭之間，對試樣施加集中荷載，直到試樣破壞，據此求得巖石點荷載強度。

3.3試驗儀器

在農村小學的教學過程中，由于我國社會發展的原因，導致了很多學生都是留守兒童，在學校的時候還有教師的教學管理，一旦放學回到家后就沒有人去教育，導致了學生的家庭教育出現空白，這樣對學生以后的學習成長會產生一定的影響。

攜帶式數碼點荷載儀。加載系統主要包括千斤頂、承壓框架、球端圓錐狀壓頭。

P—破壞荷載（N）；

綜上，各種控制方式均有自己的優缺點，具體如何選用取決于客戶的實際需求。根據大量的工程實際經驗總結分析，針對相對獨立的爐排系統，現階段最適宜的控制方案為“部分納入DCS”的方式。設置獨立的就地ACC控制柜（PLC柜），可以可靠地對現場設備進行操控，再通過數據通訊及少量硬接線的形式與DCS進行數據交換，將設備運行狀態和重要信號反饋給DCS，從而整體監控，最終實現統一管理。

《工程巖體試驗方法標準》（GB/T50266-99）2.12條：同一含水狀態下的巖心試件數量每組應為5～10個，方形塊體或不規則塊體試件數量每組應為15～20個。要求試樣的長（L）、寬（b）、高（h）應盡可能滿足L≥b≥h且試件尺寸符合下列規定：當采用巖心試件作徑向試驗時，試件的長度與直徑之比不應小于1；作軸向試驗時，加荷兩點間距與直徑之比宜為0.3～1.0；當采用方塊體或不規則塊體試件作試驗時，加荷兩點間距宜為30～50mm，加荷兩點間距與加荷處平均寬度之比宜為0.3～1.0；試件長度不應小于加荷兩點間距。

3.5試驗步驟

a.徑向試驗時，將巖心試件放入球端圓錐之間，使上下錐端與試件直徑兩端緊密接觸，量測加荷點間距。接觸點距試件自由端的最小距離不應小于加荷兩點間距的0.5。

b.軸向試驗時，將巖心試件放入球端圓錐之間，使上下錐端位于巖心試件的圓心處并與試件緊密接觸。量測加荷點間距及垂直于加荷方向的試件寬度。

c.方塊體與不規則塊體試驗時，選擇試件最小尺寸方向為加荷方向。將試件放入球端圓錐之間，使上下錐端位于試件中心處并與試件緊密接觸。量測加荷點間距及通過兩加荷點最小截面的寬度（或平均寬度）。接觸點距試件自由端的距離不應小于加荷點間距的0.5。

d.穩定地施加荷載，使試件在10～80s內破壞，記錄破壞荷載。

e.試驗結束后，應描述試件的破壞形態。破壞面貫穿整個試件并通過兩加荷點為有效試驗。

點荷載強度試驗適用于各類巖石。首先，依據工程地點樁所選擇持力層，取一組巖石試塊采用點荷載試驗方法得出一組巖石的點荷載強度，根據《工程巖體分級標準》（GB50218-94），換算成巖樣的單軸抗壓強度，統計的一組試樣的試驗值并計算其平均值、標準差、變異系數，取得巖石單軸抗壓強度的標準值，并乘以回歸修正系數得出巖石地基承載力特征值。計算公式如下:

點荷載試驗強度Is計算公式可采用面積強度公式或間距強度公式。

3.2試驗原理

式中：Is—未經過修正的點荷載強度（MPa）；

3.4樣本要求及試驗要點

A—破壞面面積（mm2）；

De—等效圓直徑（mm）。

面積強度公式適合不規則巖塊，對于破壞面積可用游標卡尺測量破壞面上加荷點間距和破壞面上垂直于加荷方向的平均寬度進行計算。

間距強度公式適合巖芯點荷載試驗，對巖芯徑向試驗De=D（D為加載點間距，mm）,對于不規則巖塊。

當加荷兩點間距不等于50mm時，應對計算值進行修正。當其試驗數據較多，且同一組試件中的等價巖心直徑具有多種尺寸，而加荷兩點間距不等于50mm時，應根據試驗結果，繪制D2e～P的關系曲線，并在曲線上查找D2e=2500mm對應的P50值，按下列公式計算巖石點荷載強度：

式中：Is（50）—經尺寸修正后的巖石點荷載強度（MPa）；

P50—根據D2e～P關系曲線，D2e=2500mm對應的P值（MPa）。

當加荷兩點間距不等于50mm，且其試驗數據較少，不宜采用上述方法修正時，應按下列公式計算巖石點荷載強度：

式中：F—修正系數；

m—修正指數，由同類巖石的經驗值確定，一般取m=0.4～0.45。

由中國建筑材料檢驗認證中心、國家水泥質量監督檢驗中心編著的《水泥實驗室工作手冊》，已由中國建材工業出版社出版。該《手冊》增補了近年來制定和修訂的有關水泥產品和檢驗方法的新標準，同時增列了國家有關標準法和計量法的內容，對不符合國家計量法的一些表示方法進行了糾正。

3.7巖石單軸抗壓強度

根據《工程巖體分級標準》（GB50218-94）第3.4.1條，將修正后的巖石單軸抗壓強度Is（50）換算成巖石的單軸抗壓強度frm。

4 結語

巖石點荷載試驗確定巖石地基承載力的方法適用于各類巖石，更接近原位測試試驗環境；試驗設備小巧靈便，工程現場可以直接取樣進行試驗，解決了在現場取樣到加工標準件進行室內試驗過程中各項因素導致巖石崩裂、分化、遇水軟化、難以加工成件等問題；經濟方面比巖基載荷試驗節約了試驗成本，縮短了試驗周期，具有一定的可推廣性■