花岗岩残积土物理力学性质研究.pdf

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1、2012年7月建耐目蒜瞄勘察与测绘花岗岩残积土物理力学性质研究王华娣摘要：花岗岩残积土可分为A层、B层、c层，本文研究了各层的物理力学性质，以供参考。关键词：花岗岩残积土；物理力学：土质花岗岩残积土指的是花岗岩被强烈风化之后而残留于原地的一种松散土层，花岗岩残积土成层较厚的地区是南方，其中最厚的花岗岩残积土层已达到50Ⅱb按照花岗岩残积土土质具有的不同特征，可将其按照自上而下的顺序分为三层，即A层、B层、c层【1l。A层为粘性土，颜色多为砖红色、褐红色，花岗岩的原岩结构被完全破坏，土层中多含有粘土矿物及石英，在粘土矿物中，高岭土是主要的组成部分，粉粒、粘粒的含量也相对较高，平均粘粒含量为

2、21．7％，砂粒平均含量为39％，粉粒含量则为39．5％，A层土质多呈硬塑或坚硬状态。B层残积土多为砂质粘土，颜色多为杂色，花岗岩原岩结构被破坏，石英颗粒是该层的主要土质，高岭土是粘土矿物的主要组成部分，长石被全部风化，平均的粘粒含量为18．4％，砂粒含量为47．1％，粉粒含量为25．6％，B层土质以硬塑状为主，伴有少量可塑状土质。C层花岗岩残积土为砂砾质粘土，颜色多为褐黄色及灰白色，仍保存着原岩构造外貌；石英颗粒的含量大于40％，大部分长石被风化成粘土矿物，相对于A层及B层来说，粘土矿物的含量较少，高岭土是主要的土质成分，也含有较多的砾石、粗砂、绿泥石及伊利石，以上四者的平均含量为43

3、．4％，此外，粘粒平均含量为15．7％，粉粒含量为19．1％，细砂的含量则为21．8％，C层土质较为松散，可用手将其捏成团【2】。1花岗岩残积土物理性质分析1．1物理力学方面的性质A层、B层、及c层主要的物理力学特征见表l。表1花岗岩残积土不同亚层主要物理力学指标平均值对比标贯击数(击)重度州(kN·m-3)含水量(∞，％)吼隙比(e)剪切波速vs，(m．s_·)A层1217．530O．896225B层2219．526O．725298C层3320．021O．635353由上表可以发现，A层、B层及C层的物理力平均指标值有着明显差异，这一点也说明了划分出三个不同的亚层是合理的。尤其需要注意

4、的是，自A层到c层的土质变化呈渐变规律。1．2花岗岩残积土各层的原位测试结果对花岗岩残积土的各层进行了贯入试验、剪切波速，实验结果见表2。表2花岗岩残积土各层原位测试统计结果标贯击数(击)剪切波速vs，(m·s-z)均值12225A层范围值3—1617l～289均值22298B层范围值15—28260一345均值33353C层范围值26～39312～3781．3花岗岩残积土各层的室内土工测试结果为了能够深入了解花岗岩残积土各层变形的特点，不仅要对其进行物理力学特性实验，还要对其进行室内高压固结测试。A层、B层及c层的测试统计结果如表3，表4与表5为高压固结的测试统计结果。2花岗岩残积土的

5、物理力学试验结果分析2．1物理指标分析由表1可以发现，随着花岗岩残积土深度增加，土层天然重度吖随着深度增加而增加，即吖按照A层、B层及c层顺序呈现出递增的趋势，而孔隙比e与天然的含水量m则是随深度增加而减少，即按照A层、B层及C层顺序呈现出递减的趋势，通过以上物理指标的分析，充分说明了花岗岩残积土的深度越大，土层土质的层序也逐渐变好罔。而通过表3的分析，可以看出组成花岗岩残积土的颗粒当中，A层、B层及c层在表3花岗岩残积土各层的物理指标统计重度1／(kN·m。)液性指数I。颗粒组成百分含量，％塑性指数I．d>2mmd>0．5m瑚d

6、层均值0～O．3612～3229～63l～20168～23．2均值19．50．101742918．OB层范围值186—202<0～0．321l～3033～544一1615．7—19．8均值20．O0022146915．1C层范围值19．2～20．4<0～O．2213～3237—594—1612．5～17．6表4花岗岩残积土各层的高压固结测试统计结果不同负重下各层的空隙比e(kPa)压缩系数a，MPa—e0eje2e3e5e1alo‰a，4A层均值O．910．84O．800．770．53O．680．330．21O．15B层均值0．75O．67O．640．620．600．580．250．19

7、0．13C层均值O640．59O．57O．53O．520．480．23015O11表5花岗岩残积土各层高压固结测试统计结果垂直固结系数cv／×10-2(cm。·s一·)压缩模量E埘PaCvIC订C竹Cv7E乩lm3E轧}∞E8dⅫ7A层均值619313．81．761．521．351．2lB层均值6．7511．615．71．591．471251．16C层均值8．O13．218．91．571．36l241．132mm以上的平均砂粒含量与