贵州省极软岩地基承载力研究

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1、贵州省极软岩地基承载力研究通过对极软岩场地进行岩基载荷试验，得出折减系数为0.53，远大于规范中的值0.2，并对比分析南京地区建筑地基基础设计规范，建议贵州省规范制定部门多收集极软岩载荷试验数据，进一步细化折减系数。关键词：极软岩；岩基载荷试验；折减系数前言　　贵州省地处我国西南部，沉积地层发育齐全，自中元古界至第四系均有出露，厚度达3万余米，沉积岩分布范围广，岩石种类多，其中碳酸盐岩最为发育，又有泥岩、泥质粉砂岩和页岩等极软岩分布。　　规范[1][2]对极软岩的定义为饱和单轴抗压强度frk≤5，极软岩在工程特性上表现出承载力低、变形大、遇水易软化崩解、曝晒后易开裂等特征。目前工业与

2、民用建筑和公路工程勘察中确定极软岩岩基承载力的最常用方法是用单轴抗压强度标准值乘以折减系数，无经验时，完整岩体可取0.5，较完整岩体可取0.2～0.5，较破碎岩体可取0.1～0.2[1]。但是结合贵州大量的工程实践发现：这种做法存在缺陷，因为贵州省规范[3]中提出的折减系数范围过大，建立的对应关系不够准确，因此是在实际取值时，岩土工程勘察人员一般选取比较保守的值，从而造成了工程造价的提高。1工程概况　　某工业厂房位于贵阳市小河向斜核部东翼，场区构造简单，无区域性断层通过，场地地层为侏罗系自流井群，岩性为泥质粉砂岩，产状为80°∠45°，褐红色～紫红色，薄层～中厚层，中风化层节理发育，

3、岩芯多呈碎块状～短柱状，岩体较破碎，勘察取得12件中风化岩芯，天然单轴抗压强度标准值为2.52Mpa。工程重要性等级为一级，场地等级为二级（中等复杂场地），二级中等复杂地基，岩土工程勘察等级为甲级。2现场载荷试验2.1岩基载荷试验简介　　图1典型的载荷试验p-s曲线　　因为原位测试能较好的反应岩体的实际受力情况，所以确定极软岩地基承载力最可靠、最精确的方法是现场载荷试验，但是其缺点是成本高，周期长，因此多用于高层建筑和特大桥等。　　岩基载荷试验是现场在直径为300mm的圆形刚性承压板上逐级增加荷载，并测得每一级荷载下的稳定沉降，直至达到地基破坏标准，将上述试验得到的各级荷载与相应的稳

4、定沉降量绘成P-S曲线，测定承压板下应力影响范围内的岩基的承载力和变形特性。　　典型的岩基载荷试验p-s曲线分为三个阶段（图1）：　　①、弹性变形阶段Ⅰ，p-s曲线成直线关系，此时荷载小于临塑荷载。②、剪切变形阶段Ⅱ，p-s曲线由直线变成曲线段，此时荷载大于临塑荷载小于极限荷载。③、破坏阶段Ⅲ，当荷载大于极限荷载时，沉降急剧加大。2.2岩石地基承载力的确定　　①、p-s曲线上直线段的终点对应的荷载为比例界限。符合终止加载条件的前一级荷载为极限荷载。将极限荷载除以3的安全系数。取所得值与比例界限值中的小者。　　②、每个场地载荷试验的数量不应少于3个，最小值即为岩石地基承载力特征值。2.

5、3试验过程及结果　　①、01号测点　　试验荷载从0KPa加至4800KPa，P～s曲线呈缓变形，无明显陡降段，s～lgt曲线呈平行规则排列，荷载加载到4800KPa后，已达到本次试验的荷载要求，总沉降量为18.91mm，故该试验点极限荷载为Pu≥4800KPa，承载力特征值为fa＝1600KPa(比例界限值为1600KPa)。　　　　图201号测点P-S曲线图　　图301号测点s～lgt曲线图　　　　②、02号测点　　试验荷载从0KPa加至4800KPa，累计沉降量为37.61mm，P～s曲线呈缓变形，无明显陡降段，s～lgt曲线呈平行规则排列；试验荷载加载到4800KPa，已达到本

6、次试验的荷载要求，故该试验点极限荷载为Pu≥4800KPa,承载力特征值为fa＝1600KPa(比例界限值为2000KPa)。　　　　图402号测点P-S曲线图　　图502号测点s～lgt曲线图　　　　③、03号测点　　试验荷载从0KPa加至4000KPa，累计沉降量为34.46mm，P～s曲线呈缓变形，无明显陡降段，荷载继续加载到4400KPa时，本级沉降量为10.53mm，累计沉降量为44.99mm，沉降急骤增大，P～s曲线出现陡降，该测试点在本级荷载作用下已至破坏；故该试验点极限荷载Pu=4000KPa，承载力特征值为fa＝1333KPa(比例界限值为1600KPa)。　　　　

7、图603号测点P-S曲线图　　图703号测点s～lgt曲线图2.4试验结果对比分析　　根据试验资料分析：01、02、03测试点承载力特征值的最小值为1333kPa，根据规范[1]，拟建场地中风化泥质粉砂岩承载力特征值为fa＝1333kPa。其实际的折减系数为1.33Mpa÷2.52Mpa=0.53，远大于较破碎岩体的0.2。另外高文华等[4]分析了岳阳市中风化软质岩载荷试验结果，根据规范提供的方法反算折减系数，得出岳阳市城区较完整的中风化板岩地基承载力的实