花岗岩残积层中孤石分布规律及分布特征

花岗岩残积层中孤石分布规律及分布特征

1角形块的风化当花岗岩上有一系列交叉的节理时，节理将岩石切割成角度状，风化特别集中在三组节理相交的角部，风化速度快，角度逐渐圆化。风化作用不断进行时,愈趋于使岩块变圆,形成球状花岗岩孤石。2孤石直径、空间分布(1)孤石分布在残积层中,具有一定的隐蔽性。(2)从外观上看孤石一般呈“球形”,因而可用其“直径”判断其大小。(3)孤石内无节理裂隙,岩质由中风化—微风化岩组成。(4)从平面及空间上看孤石在残积层中分布无规律性,为施工处理带来了一定的难度。(5)孤石由岩石组成其周围为残积土,力学性质不均匀。3建筑物开裂(1)对于天然基础,当基础同孤石直接接触时,往往会引起差异沉降,导致建筑物开裂等。(2)对于桩基础(如沉管灌注桩、混凝土预制桩),引起沉桩困难、断桩,严重影响桩基质量。4单带花岗岩处理4.1孤石的清除对于山坡及花岗岩残积层埋藏较浅的地带,因风化剥蚀,局部会有孤石出露,该地段地基土承载力特征值一般较高,对于多层建筑或8～20层左右的高层建筑可采用天然地基,基础埋深一般1.5～7m,基坑开挖后,基底有孤石时基础与孤石不能直接接触,以免除产生不均匀沉降。若基坑底部揭露出孤石,对于直径较小的可直接清除,并用压实系数>0.94的中粗砂回填;对于直径较大的孤石,一般将孤石上部(如图1所示)炸掉0.5～1.5m(多层用小值、高层用大值),对于多层建筑可采用中粗砂褥垫,其压实系数>0.94,对于高层建筑采用砂夹石褥垫(其中碎石、卵石占全重的30%～50%),压实系数>0.94。实践证明:当孤石分布在基础底部2m以下时,孤石一般不会对建筑物产生危害,此时可将孤石视为残积层中的包裸体,孤石上部的残积层可视为褥垫层,不需要处理。对于隐伏在残积层而埋深在2m以内的孤石可用钎插探明,具体方法是:在基坑开挖到基底设计标高时,对筏板及箱形基础可沿基础平面位置按2×2m2(当钻探揭露孤石垂直视厚度较大时)或1.5×1.5m2(当钻探揭露孤石垂直视厚度较小时)网络进行钎探,探深2m。如深圳建工大厦高22层、珠海花景花园6号楼高17层、龙洲湾8号楼高11层、暨南大学珠海学院侨生宿舍7层等工程采用天然地基,用褥垫层对揭露孤石进行处理,取得了良好的效果。4.2特殊地段钻穿孤石当孤石分布较深时主要对桩基产生影响(如沉桩困难、引起预制桩断桩),此时须从设计阶段着手处理:选择桩型时除考虑常规因素外,尚考虑钻孔遇孤石的比例、孤石在钻孔中的垂直视厚度(大小)及孤石垂直分布的数量等综合确定。当钻孔遇孤石较多时,一般应避免选择预制桩、沉管桩,必须采用桩基时优先选择穿透力较强的桩冲孔桩或采用人工挖孔桩。对于孤石分布较少,而采用预制桩、沉管桩的,由于此时桩遇孤石的可能性较少,一般是先按常规进行桩基施工,在施工时对于遇孤石的地段(以桩基承台为单元)进行特殊处理。首先在遇孤石的地段有针对性地布设一定数量的钻孔。钻孔布设在承台中心、同一承台两桩中部或沿地梁方向布设,查明孤石的大小及分布,同时在钻穿孤石后进行标准贯入试验,以初步判定孤石以下的残积层的承载能力,对于竖向荷载在150～200t左右的承台,当孤石分布在承台正下方且其垂直视厚度在2.5m以上埋深较浅的(如10m以内),可采用人工挖孔桩、考虑以孤石作为桩端持力层,当人工挖孔桩挖至孤石时,应进行施工验桩,根据验桩结果按下列两种情况处理:(1)桩底全为中—微风化孤石,孤石表面较平坦,说明孤石较大,清除浮土后,将孤石表面适当整平(如图2所示),同时在桩底布设一定数量的锚筋(如图3所示),锚固深度(入孤石深度)为10～12d,d为锚筋直径,锚筋沿十字形布设,将桩端固定在孤石上。(2)当孤石较小或挖孔桩未置于孤石正上方时,将孤石爆破清除(如图4所示),将桩端置于孤石以下的残积层,必要时在桩端采用扩大头,以满足桩的承载力要求。对于不能用人工挖孔桩处理的,首先进行沿地梁方向布设超前钻探点,钻探点由沿地梁或其延长线方向按1～1.5m间距布设,施钻方向由承台往外围施工,钻探深度超过桩遇孤石深度约5m,以探明孤石的范围,可在未遇见孤石的钻探点处进行沉桩,同进变更地梁设计,延长地梁至补桩处进行处理。如格力房产华宁花三期(建筑物高11层)、群景花园(建筑物高7层)等工程采用直径为400mm的预应力管桩,用上述方法对孤石进行处理,经检验符合要求,取得了满意的效果。5孤石的处理(1)孤石分布在残积层中,具有一定的隐蔽性、危害性