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摘要：炭质页岩在我国云贵地区分布较广，由粘土矿物及有机质组成，泥质结构，薄层状构造，岩性软弱，易风化成碎片，与水作用易于软化崩解而丧失稳定性，本文针对炭质页岩进行分析和试验，以供参考。
关键词：炭质页岩；静载试验；分析
一、前言
我院于2004年12月承担剑河新县城新址的勘察工作，场地大面积出露寒武系明心寺组灰黄色、深灰色炭质页岩，由于炭质页岩岩性较软,抗风化能力较弱, 基岩强风化层有一定厚度，而钻探取芯难度大，为充分挖掘其地基潜力,决定在强风化炭质页岩上作载荷试验，以利于对地基持力层有不同要求的建筑物提出更安全、经济、合理的基础方案。考虑基础施工在雨季，在该层位完成3个试验点的情况下，增加1个点作浸水试验，观测该软质岩石受水浸泡后的失强程度，指导施工验槽。
现场静载试验
试验方法：本试验按国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002执行，均采用慢速维持荷载法进行。
荷载装置
采用堆载方式，试验荷载由电动液压油泵通过事先严格检校的1000KN油压千斤顶施加于基岩上的载荷板，荷载大小由压力传感器通过RS-JYB静载荷测试分析系统检测，并通过精密压力表校核。载板的垂向位移采用两只量程为50mm精度为0.01mm的调频式位移传感器通过RS-JYB静载荷测试分析系统量测。
荷载分级与加荷顺序
本次试验的每级荷载增量均按最大试验荷载的十分之一确定，最大试验荷载根据试验点的岩石风化、破碎情况预估，第一级荷载为加荷增量的两倍，共分9级加荷。
4、测试时间
初始稳定读数后，可进行沉降量测读，加载后即读数，以后每10min读数一次。
5、稳定标准
连续三次读数之差均不大于0.01mm
6、终止加载条件
1）、沉降量读数不断变化，在24小时内，沉降速率有增大的趋势；
2）、压力加不上或勉强加上而不能保持稳定。
三、试验数据分析 １、强风化炭质页岩各测点载荷试验Ｐ～Ｓ曲线见附图。
２、各测点的Ｐ～Ｓ曲线特征及终止实验条件
测点1：P-S曲线呈陡降型，当压力加至2250kpa后，该点沉降迅速加大（至试验终止时其沉降是上一点的5倍）。压力加不上，勉强加上后也不能保持稳定，达到了终止加载条件，确定其前一级荷载2000kpa为极限荷载。
测点2：P-S曲线呈缓变型，当压力加至2250kpa后，沉降量读数不断变化，压力不能保持稳定，结束试验，确定其前一级荷载2000kpa为极限荷载。
测点3：P-S曲线呈缓变型，当压力加至2378kpa后，沉降量该数不断变化，压力不能保持稳定，结束试验，确定其前一级荷载2081kpa为极限荷载。
测點4：P-S曲线呈陡降型，当压力加至1783kpa后，该点沉降迅速加大（至试验终止时其沉降是上一点的35倍）。压力加不上，勉强加上后也不能保持稳定，达到了终止加载条件，确定前一级荷载1486kpa为极限荷载。
３、岩石地基承载力的确定
根据《地基基础设计规范》GB5007-2002，对应于P-S曲线上起始直线的终点为比例界限，符合终止加载条件的前一级荷载为极限荷载，极限荷载除以3的安全系数，得到岩石地基承载力。每组岩石的载荷试验数量不少于3个，取最小值作为岩石地基承载力特征值。
根据上述方法，得出各测试点的地基承载力汇总表：
结果分析
根椐前3个试验点的测试结果，强风化炭质页岩地基承载力特征值fak取值为666Kpa；
第4点清水试验：在开始试验时在试坑里人为注入水，根据该点P～S曲线，当压力加至1783Kpa处，该点沉降迅速加大，至试验终止时5小时内其沉降增量是上一级荷载的35倍，地基承载力特征值495Kpa与正常提取的666Kpa相比，失强25.7%，可见，软质岩石受水浸泡后失强所占比例是较大的，因此，当基槽施工开挖至设计标高验收合格后应及时浇注封底。验槽技术人员应特别注意基槽封底前岩石是否受水浸泡。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：炭质页岩；静载试验；分析
一、前言
我院于2004年12月承担剑河新县城新址的勘察工作，场地大面积出露寒武系明心寺组灰黄色、深灰色炭质页岩，由于炭质页岩岩性较软,抗风化能力较弱, 基岩强风化层有一定厚度，而钻探取芯难度大，为充分挖掘其地基潜力,决定在强风化炭质页岩上作载荷试验，以利于对地基持力层有不同要求的建筑物提出更安全、经济、合理的基础方案。考虑基础施工在雨季，在该层位完成3个试验点的情况下，增加1个点作浸水试验，观测该软质岩石受水浸泡后的失强程度，指导施工验槽。
现场静载试验
试验方法：本试验按国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002执行，均采用慢速维持荷载法进行。
荷载装置
采用堆载方式，试验荷载由电动液压油泵通过事先严格检校的1000KN油压千斤顶施加于基岩上的载荷板，荷载大小由压力传感器通过RS-JYB静载荷测试分析系统检测，并通过精密压力表校核。载板的垂向位移采用两只量程为50mm精度为0.01mm的调频式位移传感器通过RS-JYB静载荷测试分析系统量测。
荷载分级与加荷顺序
本次试验的每级荷载增量均按最大试验荷载的十分之一确定，最大试验荷载根据试验点的岩石风化、破碎情况预估，第一级荷载为加荷增量的两倍，共分9级加荷。
4、测试时间
初始稳定读数后，可进行沉降量测读，加载后即读数，以后每10min读数一次。
5、稳定标准
连续三次读数之差均不大于0.01mm
6、终止加载条件
1）、沉降量读数不断变化，在24小时内，沉降速率有增大的趋势；
2）、压力加不上或勉强加上而不能保持稳定。
三、试验数据分析 １、强风化炭质页岩各测点载荷试验Ｐ～Ｓ曲线见附图。
２、各测点的Ｐ～Ｓ曲线特征及终止实验条件
测点1：P-S曲线呈陡降型，当压力加至2250kpa后，该点沉降迅速加大（至试验终止时其沉降是上一点的5倍）。压力加不上，勉强加上后也不能保持稳定，达到了终止加载条件，确定其前一级荷载2000kpa为极限荷载。
测点2：P-S曲线呈缓变型，当压力加至2250kpa后，沉降量读数不断变化，压力不能保持稳定，结束试验，确定其前一级荷载2000kpa为极限荷载。
测点3：P-S曲线呈缓变型，当压力加至2378kpa后，沉降量该数不断变化，压力不能保持稳定，结束试验，确定其前一级荷载2081kpa为极限荷载。
测點4：P-S曲线呈陡降型，当压力加至1783kpa后，该点沉降迅速加大（至试验终止时其沉降是上一点的35倍）。压力加不上，勉强加上后也不能保持稳定，达到了终止加载条件，确定前一级荷载1486kpa为极限荷载。
３、岩石地基承载力的确定
根据《地基基础设计规范》GB5007-2002，对应于P-S曲线上起始直线的终点为比例界限，符合终止加载条件的前一级荷载为极限荷载，极限荷载除以3的安全系数，得到岩石地基承载力。每组岩石的载荷试验数量不少于3个，取最小值作为岩石地基承载力特征值。
根据上述方法，得出各测试点的地基承载力汇总表：
结果分析
根椐前3个试验点的测试结果，强风化炭质页岩地基承载力特征值fak取值为666Kpa；
第4点清水试验：在开始试验时在试坑里人为注入水，根据该点P～S曲线，当压力加至1783Kpa处，该点沉降迅速加大，至试验终止时5小时内其沉降增量是上一级荷载的35倍，地基承载力特征值495Kpa与正常提取的666Kpa相比，失强25.7%，可见，软质岩石受水浸泡后失强所占比例是较大的，因此，当基槽施工开挖至设计标高验收合格后应及时浇注封底。验槽技术人员应特别注意基槽封底前岩石是否受水浸泡。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。