青岛地区风化岩地基的工程性质研究

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风化岩在我国分布较为广泛,各地风化层厚度不一、工程地质性质特殊。以往研究重点集中在对具体工程或场地的风化层分带方案、指标研究、风化特征分析、工程地质特性研究和残积土成因上,对风化岩地基的岩土工程特性研究较少。 本文收集、整理、分析大量文献资料,总结了前人的研究成果,在此基础上结合现场试验,对青岛地区风化岩地基的一些工程特性进行了初步研究。主要取得了如下认识和成果: 1.青岛地区风化岩埋藏浅,埋深变化大,局部地段岩体风化程度不均一,但完整性较好,稳定性较高,压缩性低,承载力高。 2.对强风化岩上人工挖孔灌注短桩进行了大型竖向静载试验:(1)桩端位于强风化岩上的人工挖孔灌注短桩承载力较高,沉降较小。桩长仅 2.18m (桩径为0.9m) 的超短桩在承受4500kN荷载时的桩顶沉降只有22.6mm。通过对试验桩进行水平承载力计算,最短的嵌岩桩水平承载力也达到了75.3 kN,无论竖向承载力还是水平承载力都可满足建筑物的要求。(2)对于长细比 L/D≤5~7的嵌岩桩,经推算桩端阻力占总承载力的77.5~88.1%,在设计时可不计桩侧摩阻力,仅作为安全储备。(3)建议青岛地区风化岩地基上的人工挖孔桩最短桩长可取2.5m;入岩深度对于破碎岩体、软质岩体宜为1~2倍桩径,对于中风化、微风化和未风化的新鲜岩体不易小于0.5m;桩径宜大于800mm,更能发挥桩端岩体高承载力的特性。 3.对中风化岩中3根设有测试元件的抗浮锚杆进行了破坏性拉拔试验:(1)中风化花岗岩中的锚杆承受拉力时,并非锚固段全长受力,抗拔力不随锚固段长度的增加而显著增加。(2)根据试验结果确定出有效锚固段长度约为2.0 m,考虑岩层地质构造的局部差异和不规则性,以及锚杆设计的细部差异及施工方法的不同,建议锚固段设计长度取2.5~4.0 m。(3)试验得出中风化花岗岩中抗浮锚杆的极限抗拔力,进而得出了中风化花岗岩与锚杆之间的平均极限粘结力为439 kPa,对比发现岩体与锚杆之间的粘结力具有区域差异性。 风化岩的工程性质颇多,本文只是进行了部分研究。然而这些研究都是取自于工程热点问题,对工程实践的指导意义较大。
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