黑云母花岗岩全风化层工程地质特性研究

研究目的:华东、华南地区广泛分布有黑云母花岗岩,花岗岩全风化层厚度大,工程地质特性特殊。目前有多条高速铁路在华东、华南区域兴建,针对这种地层条件下的边坡处理以及路基填筑成为极为关键的问题。为全面了解华东、华南地区黑云母花岗岩的工程地质特性,在该区域多地取样进行室内试验,对风化层的矿物风化特征、物理特性、强度特性以及膨胀性进行系统的探讨,为该区域的铁路建设提供可靠的依据。研究结论:(1)华东、华南地区黑云母花岗岩的矿物成分主要是石英、长石和黑云母,发生风化蚀变的主要是长石和云母,长石风化蚀变成高岭石、伊利石或蒙脱石,黑云母蚀变为伊利石和铁锰质物;(2)华东、华南地区黑云母花岗岩全风化层结构疏松,泥质胶结为主,塑性指数在10%左右,属于粉质黏土的范畴;(3)黑云母花岗岩全风化层原状样的摩擦角在27°左右,粘聚力均小于100 kP a,粘聚力随具体地区相差较大;(4)黑云母花岗岩全风化层均不具有膨胀性;(5)该研究成果可为穿越花岗岩地区的铁路勘察设计提供参考与借鉴。

海东线花岗岩全风化层地基沉降特性试验研究

地基沉降已成为高速铁路客运专线路基的主要控制因素之一,掌握花岗岩全风化层地基沉降特性,对指导在花岗岩地区修建高速铁路客运专线选择合理、经济的地基处理措施具有重要意义。研究结果表明:海东线花岗岩全风化层地基浅层5～8m表现为明显的黏性土特性,深层性质逐渐接近粉土;路堤在填筑期可完成总沉降的80%以上,放置1～2个月,可完成总沉降的90%左右;全风化层土应力-应变、应变-时间关系均符合双曲线模型,沉降预测推荐双曲线法;花岗岩全风化层地基上一般地段修建有砟轨道客运专线地基可不处理,修建无砟轨道客运专线一般地震宜采用复合地基穿过地基浅层5～8m,对于高填方及过渡段加大复合地基处理深度。

海东线花岗岩全风化层沉降计算参数试验研究

地基沉降已成为客运专线路基的主要控制因素之一。文章根据海东线花岗岩全风化层物理特性,开展了地基沉降计算参数试验研究,提出适宜的地基沉降计算参数和试验方法。研究结果表明:海东线花岗岩全风化层颗粒分布不均匀,粒度主要分布在中砂以上和细砂以下粒组,地基浅层5～8 m表现为明显的粘性土特性,深层性质逐渐接近粉土;对多种试验方法及结果进行综合分析,推荐采用标准贯入试验作为花岗岩全风化层沉降计算参数确定的勘探方法,现场实测及离心模型试验地基反力系数关系证明了采用标准贯入试验的合理性,并拟合出了标准贯入试验与压缩模量的经验公式。

某客运专线花岗岩全风化层工程特性分析研究

某客运专线穿越花岗岩全风化层地区,在工程地质勘察过程中,发现个别地段由室内试验和标贯测试得出的花岗岩全风化层的压缩模量、承载力等指标差异性较大。为保证地质基础资料的可靠性,通过分析室内试验和野外标贯测试数据,研究了该区域花岗岩的工程特性,同时选取代表性地段进行了浅层载荷平板试验,分析研究其在不同荷载应力作用下变形的特性,从而对全风化花岗岩的力学性质和变形特性进行分析和评价。综合室内试验统计指标、标贯测试、载荷试验三种方法,对该区域的花岗岩全风化层进行了综合分析,提出了合理的压缩模量和地基承载力等指标,为设计、施工提供了可靠的依据。

花岗岩全风化层的勘察方法及工程特性

通过对粤赣高速公路进行的大量勘察工作,结合设计、施工中发现的问题,阐明了花岗岩全风化层的划分标准及勘察方法,同时根据大量的室内试验及原位测试资料,分析得出花岗岩全风化层的物理力学性质及压缩特性,研究了花岗岩全风化层斜坡失稳机理和防护措施,从中总结出花岗岩全风化层的勘察设计侧重点。

花岗岩全风化层桩井流砂病害整治

贵广高速铁路某人工挖孔桩在桩井开挖至花岗岩全风化层采用井内抽水降水时,桩井底出现流砂病害,导致桩井钢筋混凝土护壁背后脱空,护壁开裂变形,局部垮塌,钢筋外漏,威胁施工安全。本文从技术、经济、工期等方面分析了几种流砂病害整治措施的优缺点后,选取井点降水和改钻孔两个整治方案进行比选,最终确定钻孔灌注桩整治方案。该方案通过泥浆护壁,机械成孔,有效地避免的了流砂病害的发生,将施工风险降低到最低。实践证明在砂状全风化花岗岩开挖桩井易产生流砂现象,在此类地质条件下采用锚固桩时,建议优先采用机械成孔的钻孔灌注桩,若采用挖孔桩,应采用有效的降水和保护措施以避免发生流砂病害。

海东线全风化花岗岩路基离心模型试验研究

离心模型试验是研究以重力为主要影响因素的土工建筑物性状的一种较好方法,由于不同地区的花岗岩全风化层性质不同,开展海东线花岗岩全风化层路基离心模型试验,掌握花岗岩全风化层路基沉降特性、路基基底应力分布及地基附加应力衰减规律,对修建客运专线具有重要意义。离心模型试验研究结果表明:海东线花岗岩全风化层路基施工及填筑期可完成总沉降的75%以上,放置90d后工后沉降满足有砟轨道客运专线要求;地表路基中心应力介于均布荷载和比例荷载之间,沉降或承载力设计应对比例荷载法进行修正;地基表层附加应力衰减较Boussinesq(布辛奈斯克)法快,较深处应力衰减放慢,计算压缩层厚度可适当减小;地基加固后加固区整体沉降明显。

龙川县花岗岩浅表层抗剪强度试验对比研究

以广东龙川县花岗岩残积土层与全风化层为研究对象,采用现场便携式剪切和钻孔剪切原位试验,以及室内重塑样快剪试验,研究不同含水率条件下的抗剪强度。结果表明:花岗岩残积土层与全风化层的抗剪强度均随着含水率的增加而减小。残积土层现场原状样试验所得抗剪强度均高于室内重塑样,二者差异的主要因素为重塑样颗粒间不再具有较强的结构联接;全风化层原位试验所得内聚力大于室内试验,但两种试验内摩擦角近乎一致,造成原位与室内试验结果的差异不仅与重塑样较弱的结构联接有关,还由于剪切边界条件与应力状态不尽相同。花岗岩浅表层无论是残积土层还是全风化层,均具有较强的结构性,室内重塑样试验结果往往不能真实反映土体的抗剪强度,室内重塑土试验所得到的抗剪强度值偏低。

某城际铁路花岗岩的工程地质特性分析研究

某城际铁路经过花岗岩地区,在工程地质勘察过程中,发现室内土工试验及原位测试得到的花岗岩全风化层的压缩模量等物理指标差异性较大,为保证地质资料的可实施性,通过分析室内试验和野外标贯测试数据,研究该区域花岗岩的工程地质特性,并选取代表性区域进行旁压试验,分析研究其在不同测试压力作用下的变形特性,从而对全风化花岗岩的力学性质和变形特性进行分析和评价。综合室内试验、标贯测试及旁压试验数据,提出合理的压缩模量及地基承载力指标,为设计、施工提供可靠的依据。