中风化软质岩石地基承载力及桩端阻力的取值探讨.docx

中风化软质岩石地基承载力及桩端阻力的取值探讨罗坤杨育文(武汉市勘测设计研究院武汉市430022)提要该文探讨了工程勘察实践中如何根据岩石抗压强度标准值确定中风化软质岩石的地基承载力特征值并进一步确定其桩端阻力特征值。文中得到的一些结论,对国家现行规范某些条款是一个很好的补充。关键词软质岩石抗压强度地基承载力桩端阻力DiscussiononValuesofBearingCapacityandPileTipResistanceofFoundationinModeratelyWeatheredSoftRockLuoKunYangYuwen(WuhanGeotechnicalEngineeringSurveyingandDesignInstitute)AbstractThispaperdiscusseshowtodeterminethecharacteristicvalueofbearingcapacityoffoundationinmoderatelyweatheredsoftrockbasedontherockcompressionstrengthstandardvalues,andfurtherthecharac2teristicvalueofpiletipresistanceisalsodetermined.Theconclusionsdrawninthepaperaregoodcomplementtotherelevantclausesinthecurrentstatecode.Keywordssoftrock;compressionstrength;bearingcapacityoffoundation;piletipresistance验值确定。对于微风化岩石和中等风化硬质岩,一般为完整岩体,岩石地基承载力特征值fa可由室内1前言在一些高层建筑或单柱荷载较大的建筑工程中,为确保桩基承载力,减少建筑物沉降,设计往往要求以下伏中风化岩层为桩基持力层。为确定中风化岩石地基承载力和桩端阻力,通常做法是在岩土工程勘察时进行岩石单轴抗压强度试验,进而推求岩石地基承载力和桩端阻力,然后在基础开挖时进行岩基载荷试验或桩静载荷试验,验证勘察报告中提供的岩石地基承载力和桩端阻力。勘察报告中提供的岩石地基承载力和桩端阻力值过小或过大,会造成不必要的基础设计变更或工程浪费,岩石地基承载力和桩端阻力的合理取值非常重要。对于强风化岩石,由于其结构大部分破坏,岩体破碎,不同场地不同岩性在钻探中所取岩芯呈碎块碎石状或石夹土或土夹石或坚硬土状等各式形态,且多难以取得符合要求的岩样进行室内试验。岩土工程勘察只能根据地区经验或以往岩基载荷试验经抗压强度试验按规范[1]公式f=ψ确定,ψ一般arfrkr取0.5,桩端阻力特征值qpa按岩石地基承载力特征值fa取值。但对于中风化软质岩石以frk确定fa的ψr值区间较大(规范中为0.1～0.5),且如何进一步确定桩端阻力特征值,规范[1]中未作规定。本文主要试图探讨工程勘察实践中,如何根据岩石单轴抗压强度,确定中风化软质岩石的地基承载力特征值,进而确定其桩端阻力特征值。[1]2软质岩石抗压强度建筑工程勘察中岩石地基承载力特征值的确定是以岩石单轴竖向抗压强度为基础的,对软质岩石,在确保施工期及使用期不致遭水浸泡时,一般采用天然湿度的试样进行单轴竖向抗压强度试验,当使用天然湿度的抗压强度确定中风化软质岩石的强度指标时,一般进行少量的干抗压强度和饱和抗压强度试验以确定岩石的软化性。目前建筑工程勘察的室内抗压强度试验大多采用圆柱形样品,试样高径比应大于2,当高径比不等作者简介:罗坤(1966-),男,高级工程师,注册土木工程师(岩土),从事岩土工程勘察及技术质量管理工作。收稿日期:2008-11-272009年第2期勘察科学技术13于2时,按《工程地质手册》(第四版)[2]中公式换算:R(hΠd=2)=8RcΠ(7+2DΠH)式中,R(hΠd=2)为高径比为2的试样抗压强度;Rc为非标准试样的抗压强度;D、H分别为非标准试样的直径和高度。某高层建筑工程勘察场地下伏基岩为红砂岩和泥岩,均属软质岩石,所取中风化红砂岩和中风化泥岩岩样分别送至甲、乙试验室进行试验,甲试验室采用高径比HΠD大于等于2的试样进行试验;乙试验室采用高径比HΠD等于1的试样进行试验,均为天然湿度的相同直径岩样,经试验室制作的样品直径均为7.2cm,试验数据统计如表1[3]。表1中风化红砂岩及中风化泥岩抗压强度值统计抗压强度基本值ΠMPa标准值frkΠMPa岩石名称试验单位高径比HΠD均方差σ变异系数δ修正系数ψμnmaxmin甲乙甲乙≥21≥21286.671.833.731.3610.3530.883.3中风化红砂岩159.423.646.771.78