标贯试验在花岗岩类岩石风化程度划分中的应用

１０６西部探矿工程２００７年第９期标贯试验在花岗岩类岩石风化程度划分中的应用姚新民，倪小东，黄瑞潮（ｆ－东省地质勘查局七二二地质大队，广东汕头５１５０２１）摘要：在岩土工程勘察中，用实测标准贯入试验击数进行花岗岩类岩石的风化程度划分已成为最常用的方法之一，但在风化壳顶部有沉积覆盖层的情况下，会出现一些偏差，对此进行探讨。关键词：标准贯入试验；实测标准贯入击数；花岗岩类岩石；风化程度划分中图分类号：ＴＵ４５文献标识码：Ｂ文章编号：ｌ００４—５７１６（２００７）０９～０１０６一０２国家标准《岩土工程勘察规范｝（ＧＢ５００２１－－２００１）和广东省标准《建筑地基基础设计规范》（ＤＢＪｌ５—３１—２００３）对岩石风化程度的划分中提到：花岗岩类岩石，可采用实测标准贯人试验击数划分，Ｎ≥５０为强风化；５０＞Ｎ≥３０为全风化；Ｎ＜３０为残积土。在岩土工程勘察中，用实测标准贯入击数进行花岗岩类岩石的风化程度划分已成为最常用的方法之一，在风化壳顶部无沉积覆盖层的情况下，应用效果较好，但在风化壳顶部有沉积覆盖层的情况下，会出现风化壳层位缺失的假象，建议进行一些必要的修正。ｌ工程实例杆长校正后７．６～１８．８击，平均１０．４击，ｆａｋ＝９０ｋＰａ。（３）淤泥：深灰色，饱和，流塑，含少量有机质，上部含贝壳碎片，厚度１．５５～１２．４０ｍ，ｆａｋ＝４０－＇－－５０ｋＰａ。（４）粘土：浅黄一浅青灰色，湿，可塑，由粉、粘粒组成，粘性好，层厚０．００～５．３５ｍ，实测标准贯人击数７．ｏ～９．０击，杆长修正后５．５～７．１击，平均６．２击，ｆａｋ＝１２０ｋＰａ。万方数据（５）中砂、细砂：灰白一灰黄色，饱和，中密一密实，以中砂为主，细砂次之，层厚３．７０～１３．１９ｍ，实测标准贯人击数１９．０＂－４２．０击，杆长修正后１４．２～２９．９击，平均２２．１击，ｆａｋ＝１６０～２００ｋＰａ。（６）粘土：灰黄色，湿，可塑，含少量粉砂，层厚０．００－－－．５．３０ｍ，实测７．ｏ～９．０击，杆长修正后４．６～６．１击，平均５．３击，ｋ一１４０ｋＰａ。（７）淤泥质土：深灰色，饱和，流塑，含少量有机质，夹微薄层粉、细砂，层厚７．５一，１８．２０ｍ，实测标准贯人击数３．ｏ～５．０击，杆长修正后１．９～２．９击，平均２．４击，ｆａｋ＝６５ｋＰａ。中国人民武装警察部队汕头市支队宿舍楼场地位于汕头市龙湖区珠江北路，地貌属韩江三角洲平原前缘，场地岩土层的划分及工程地质特征自上而下分述如下：（１）素填土：灰黄一灰褐色，饱和，松散，由建筑废料及中细砂组成，层厚１．２０～１．６０ｍ。（２）粉砂：灰黄色，饱和，松散一稍密，以粉砂为主，层厚４．１０一．－６．００ｍ，实测标准贯入击数８．ｏ～１９．０击，＇６审嘛＾七１心—ｅ，吨哼ｅ噶Ｃ勺ｅ’ｅｔｏｔｏ勺已—吨噶Ｃ乍ｅ它Ｇ々ｏｔｅ气ｅ气ｅ勺。它ｏ’帐＾思＾啦＾≈１心信Ｇ乍。崎。譬ｏｔｏ它ｅ鼋６宙ｏｔｏｔｏ唁。胄Ｂｔ占它也霄。它。勺。胄ｃ’譬ｏ４研究区内未采区岩浆岩的初步预测综合章村煤矿钻孔资料及其它相关地质资料，对该煤矿区域内岩浆岩的性质、产状、侵入期次、侵人层数、分布范围、控制构造以及其与煤层接触关系等内容进行分析，以达到对该煤矿未采区岩浆岩体的发育情况初步预测。综观全区，在六层岩浆岩中影响主要可采煤层者为第一层与第三层，尤以第一层为甚。参考文献：１：１３樊怀仁，巨天乙．邢台南部矿区地质研究［Ｍ］．西安：西安地图出版社，２０００．ｌ＃煤，有的区段火成岩斜插频繁，使煤层有的被吞蚀，有的保存很好。第一层主要是影响９＃煤，煤层有的直接与火成岩接触，煤层厚度受了一定影响，在这一区段中，有小面积被火成岩吞蚀。除９＃煤未受火成岩影响外，余则被火成岩吞蚀，或使煤层不可采或煤层挤成很厚。第三层主要是影响２８煤层，该层火成岩只破坏了［２］王生全，樊怀仁，等．邢台显德江煤矿岩浆侵人体的特征及对煤层瓦斯的影响［Ｊ］．西北地质，１９９６（２）．３２—３７．［３］龙荣生．矿井地质学［Ｍ］．北京：煤炭工业出版社，１９９１．［４］《河北煤炭开发技术》编委会．河北煤炭开发技术［Ｍ］．北京：煤炭工业出版社，１９９７．［５］马希远，董忠．矿井地质［Ｍ］．徐州：中国矿业大学出版社・１９８９．２００７年第９期西部探矿工程１０７（８）粉质粘土：青灰一灰白色，湿，可塑一硬塑，成分以粉、粘粒为主，含少量粉、细砂，层厚２．４５～１０．９０ｍ，实测标准贯入击数８．ｏ～１２．０击，杆长修正后４．７０～６．８０击，平均５．５击，ｆｌｋ一１６０ｋＰａ。（９）中砂：灰白色，饱和，密实，以中砂为主，含少量上述岩土层划分中，第（１０）层全风化花岗岩和第（１１）层强风化花岗岩的划分是以实测标准贯入击数进行判别的，５０＞Ｎ≥３０为全风化，Ｎ≥５０为强风化，显然根据实测标准贯人击数进行风化程度划分，上例不存在残积土层，但实际情况并非如此，残积土层其实是存在的，只是由于该层埋深较大，造成实测标准贯入击数≥３０击，被判定为全风化层的缘故。类似的例子在汕头市范围内还比较多。２对比分析泥质，局部含少量砾石，层厚４．８５－＇－，ｌＯ．２０ｍ，实测标准贯人击数３１～４７击，杆长修正后１６．１＂－２４．４击，平均２１．９击，缸一１８０－－一２４０ｋＰａ。（１０）全风化花岗岩：灰黄、灰白一浅黄褐色，稍湿，硬塑一坚硬，以粉、粘粒为主，含石英砂砾，由花岗岩风化而成，层顶埋深４９．０５－－－５３．９０ｍ，层厚１．６０＂－－－８．０５ｍ，汕头市区位于韩江三角洲平原，地势平坦，其基底岩层大部分为花岗岩，上部为海积层和冲洪积层，厚度达几十米，多达近百米。在勘察场地有沉积覆盖的情况实测标准贯入击数３２．ｏ～４５．０击，杆长修正后１６．６～２３．４击，平均２０．６击，ｆＩｋ＝２２０～３２０ｋＰａ。（１１）强风化花岗岩：灰白一浅黄褐色，岩芯碎块状、砂砾状，节理裂隙发育，大部分长石已风化成土状，揭露厚度２．２０～４．２０ｍ，实测标准贯人击数５０．０～１０５．０击，杆长修正后２６．１～５４．６击，平均４３．２击，ｋ一７００ｋＰａ。下，用实测标准贯人击数判别花岗岩类岩石风化程度时，普遍缺失残积土层，在沉积覆盖层厚度较大时，全风化层也不存在，出现了强风化层被海积层和冲洪积层覆盖。在沉积覆盖层厚度较大时，不适合于用实测标准贯人击数进行花岗岩类岩石风化程度判别，如用实测标准贯人击数进行判别，会造成层位的缺失。表ｌ同一花岗岩风化壳在不同埋深情况下实测标准贯入击数变化万方数据表１为同一花岗岩风化壳在不同埋深情况下的实．岩风化壳，按实测标准贯入击数可划分为残积土层、全测标准贯人击数对比。当该风化壳地表无覆盖层时，根据实测标准贯入击数可划分为第（１）层残积土层（假设击数为２０击）；第（２）层全风化花岗岩（假设击数为４０击）；第（３）层强风化花岗岩（假设击数≥５０击）；当覆盖层厚度为３０ｍ时，根据标准贯人试验杆长修正原理可计算相应层位的实测标准贯入击数，第（１）层残积土层实测标准贯人击数为３２．８击（３０≤Ｎ≤５０），应判定为全风化花岗岩，第（２）层全风化花岗岩实测标准贯人击数为６５．６击（Ｎ≥５０），应判定为强风化花岗岩，第（３）层风化花岗岩和强风化花岗岩３个层位，当该风化壳顶部有３０ｍ厚覆盖层时，根据实测标准贯人击数进行岩土层划分，残积土层被判定为全风化花岗岩，全风化花岗岩被判定为强风化花岗岩，造成缺失残积土层的假象；如埋深更大，根据实测标准贯人击数进行划分，可出现残积土层被判定为强风化花岗岩，造成残积土层和全风化层２个层位缺失的假象。由此可看出，当沉积覆盖层厚度较大时，按实测标准贯入击数进行花岗岩类岩石的风化程度划分是不合适的。３结论与建议强风化花岗岩实测标准贯人击数为≥８２．０击，应判定为强风化花岗岩；当覆盖层厚度为３９ｍ时，第（１）层残积土层实测标准贯人击数为３８．５击（３０≤Ｎ≤５０），应判定为全风化花岗岩，第（２）层全风化花岗岩实测标准贯入击数为７６．９击（Ｎ≥５０），应判定为强风化花岗岩，第（３）层强风化花岗岩实测标准贯人击数为≥９６．２击，应判定为强风化花岗岩。也就是说出露地表的一花岗在岩土工程勘察中，用实测标准贯入击数进行花岗岩类岩石的风化程度划分仅适用于风化壳顶部无沉积覆盖层的情况，在风化壳顶部有沉积覆盖层时有偏差，会造成风化壳层位缺失的假象，如在该情况下要用标准贯人试验进行花岗岩类岩石的风化程度划分，应采用杆长修正的标准贯人击数，以免造成层位错判。