花崗巖風(fēng)化帶的劃分及工程評價

摘要：花崗巖的風(fēng)化問題一直是很多地區(qū)關(guān)注的地質(zhì)問題，因為它可以直接影響該地相關(guān)建筑的施工，若處理不好花崗巖風(fēng)化問題，將給工程帶來一定的工作難度，讓工程無法正常進行。本文根據(jù)自己對花崗巖的了解，對花崗巖進行了簡單說明，并在了解花崗巖特征的基礎(chǔ)上對花崗巖風(fēng)化帶的劃分及工程評價做出了詳細分析。

關(guān)鍵詞：花崗巖 風(fēng)化帶 劃分 工程評價

花崗巖經(jīng)風(fēng)化作用后對巖體有一定的破壞，不同風(fēng)化程度對巖體的破壞力度不一樣。根據(jù)花崗巖風(fēng)化程度，可以將花崗巖風(fēng)化帶劃分為殘積土、全風(fēng)化、強風(fēng)化、中等風(fēng)化、微風(fēng)化、未風(fēng)化六個級別。地質(zhì)定性和定量數(shù)據(jù)是界定風(fēng)化分帶的兩個關(guān)鍵因素，這兩個界定條件符合國家相關(guān)規(guī)范要求，但由于不同的巖石具有不同的風(fēng)化特征，而規(guī)范中的特征描述并不全面，且人們依據(jù)規(guī)范對不同巖體風(fēng)化帶地質(zhì)特征的理解和認識也不盡相同，如果在理解上出現(xiàn)分歧，將直接影響工程施工的判斷，嚴重者還會導(dǎo)致工程施工的判別失誤。

一、基本概述

（一）花崗巖的理解

花崗巖具有結(jié)構(gòu)緊密、強度高等特點，因此常被選作建筑物的基礎(chǔ)，它主要分布于我國東北、華北、華中及華南等地區(qū)，形成時期為燕山期?；◢弾r風(fēng)化層與殘積土厚度因巖石成分、巖石結(jié)構(gòu)、地形地貌條件、地表水侵蝕度等的不同而不同，也因它們的變化而變化，但總體的殘積土厚度變化趨勢是由南向北逐漸變薄，復(fù)雜的風(fēng)化帶變化增加了劃分工作難度，嚴重影響風(fēng)化帶的準確判斷和劃分，使工程施工難以正常進行。對花崗巖風(fēng)化帶劃分的研究，南方和北方的研究力度不一樣，劃分方法在細節(jié)方面也存在不同，但南方因復(fù)雜地形地貌對花崗巖風(fēng)化帶劃分研究更為深入，北方對花崗巖風(fēng)化帶的劃分相對來說比較簡單，但南北方都主要集中在殘積土與全風(fēng)化的劃分。

（二）花崗巖風(fēng)化帶的基本特征

花崗巖風(fēng)化帶的特征多種多樣，其特征因風(fēng)化地區(qū)濕度、氣候、雨水量等不同而顯示不同，濕潤氣候區(qū)一般以化學(xué)風(fēng)化為主，干燥氣候區(qū)一般以物理風(fēng)化為主?；◢弾r多以沿節(jié)理裂隙風(fēng)化為主且風(fēng)化厚度變化大，大到一定程度，則變成球狀風(fēng)化。風(fēng)化帶的厚度，花崗巖種類、節(jié)理疏密、氣候條件、地表水與地下水活動狀態(tài)等是影響花崗巖風(fēng)化厚度的重要影響因素?；◢弾r風(fēng)化帶一般劃分為殘積土、全風(fēng)化帶、強風(fēng)化帶、弱風(fēng)化帶、微風(fēng)化帶及新鮮巖石。

其中殘積土的基本特征為：巖石呈黃褐色，土狀且具有可塑性、含有砂礫。全風(fēng)化帶的基本特征為：巖石呈黃褐色、灰褐色，且原巖結(jié)構(gòu)基本破壞，長石已風(fēng)化成土狀，黑云母、角閃石晶形已消失，稍具塑性。強風(fēng)化帶的基本特征為：巖石呈黃褐色、灰黑色，且原巖結(jié)構(gòu)破壞，長石、云母等風(fēng)化成次生礦物。風(fēng)化明顯不均勻，有少量球狀風(fēng)化，厚度變化大。強風(fēng)化帶根據(jù)鉆探劃分法可以劃分為兩個亞帶，即Ⅰ類強風(fēng)化帶，其特征為砂礫狀、夾少量巖塊，較軟，能挖動；Ⅱ類強風(fēng)化，其特征為碎塊狀，較硬，難挖動。

二、花崗巖風(fēng)化帶的劃分

（一）地質(zhì)調(diào)查及探井準備工作

地質(zhì)調(diào)查及探井是檢測花崗巖風(fēng)化度前的準備工作，它的目的是探測和尋找花崗巖的原始巖石狀態(tài)，以便于準確判斷花崗巖風(fēng)化度，因為巖石原始狀態(tài)是判斷和劃分花崗巖風(fēng)化帶的主要依據(jù)。進行地質(zhì)調(diào)查及探井時的核心工作是探測出巖心狀態(tài)，并試驗或測試巖心相關(guān)指標，最終實現(xiàn)劃分，但這種方法在劃分過程中忽略了巖石野外特征，所以在探測時一定要重視野外特征，以地質(zhì)調(diào)查及探井為主獲取野外特征。

（二）鉆探劃分

鉆探是現(xiàn)階段最常見的花崗巖風(fēng)化帶劃分方法，它可以直接反映花崗巖的宏觀特征，具有很大的人為性，因宏觀又具有很大的不確切性，體現(xiàn)在花崗巖強風(fēng)化帶的確認與劃分，因為鉆探過程中會嚴重破壞鉆孔巖芯的原始狀態(tài)，造成風(fēng)化帶劃分錯覺。

（三）孔內(nèi)原位劃分

孔內(nèi)原位劃分是通過原位測試及物探波速測試實現(xiàn)風(fēng)化帶劃分，它不會破壞巖石原始狀態(tài)，并且能反映巖石原始應(yīng)力狀態(tài)，是風(fēng)化帶劃分的重要方法。具體相關(guān)測試有旁壓試驗、平板載荷試驗和大剪試驗等，但唯一不足的是試驗周期時間較長，有很大的局限性，并沒有得到廣泛應(yīng)用，但該劃分方法直接性及準確性極高，值得實際地質(zhì)勘察推廣應(yīng)用。

（四）室內(nèi)土工劃分

該方法主要配合地質(zhì)調(diào)查及探井使用，首先利用地質(zhì)調(diào)查及探井獲取的巖石樣本，提取原始狀態(tài)下的巖石；然后根據(jù)相關(guān)規(guī)定及標準監(jiān)測風(fēng)化程度；最后使用土測試方法劃分全風(fēng)化和殘積土，使用巖石測試方法劃分強風(fēng)化等風(fēng)化巖。

（五）物探測試方法

該方法經(jīng)濟效益和時間效應(yīng)很高，具有探測速度快、測點密度大且連續(xù)、成本低等優(yōu)勢，但在使用過程中需要配合鉆探，尤其對山區(qū)風(fēng)化帶的監(jiān)測及劃分，必須將巖土工程物探和鉆探相結(jié)合一起勘察。

三、花崗巖風(fēng)化帶的巖土工程評價

（一）地基承載力的評價

地基承載力的強弱取決于地基的選用，一般最好選用天然地基，因為它不但能節(jié)約建筑成本，還能夠縮短建筑時間，且承受力強，但在工程施工前一定要對風(fēng)化巖、殘積土等地基承載力進行監(jiān)測和確定，并區(qū)別巖土工程級別。

（二）路塹邊坡坡率的評價

路塹邊坡坡率的評價主要從花崗巖強度、硬度和抗風(fēng)化能力等進行。檢測和評價花崗巖路塹邊坡坡率，以此判斷強風(fēng)化花崗巖開挖后，在空氣中長時間暴漏后，風(fēng)化成砂狀的速度。檢測時還要考慮強風(fēng)化巖石繼續(xù)風(fēng)化、表水對邊坡穩(wěn)定性影響等問題。

（三）路基填料的評價

路基填料如果不達標，將形成大量棄砟，導(dǎo)致泥石流等人為地質(zhì)災(zāi)害。因此，施工過程中應(yīng)考慮花崗巖的移挖作填。選用填料時應(yīng)嚴格按照標準參數(shù)進行填料，石英參數(shù)、黏土礦物參數(shù)及液限參數(shù)等是全風(fēng)化花崗巖填料關(guān)鍵參數(shù)。

四、結(jié)語

花崗巖風(fēng)化帶的劃分方法沒有統(tǒng)一標準，各行業(yè)各部門，甚至個人都可以有自己的根據(jù)進行劃分的方法，他們的劃分都有一個共同的特點，便是都根據(jù)自己經(jīng)驗劃分，這容易出現(xiàn)風(fēng)化帶劃分偏差，造成工程施工鑒別上的失誤。本文根據(jù)各種風(fēng)化帶的特征，分析出花崗巖風(fēng)化帶合理、有效的劃分方法。

參考文獻：

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[2]熊自英，黃少強，胡厚田.花崗巖類土質(zhì)邊坡工程特性及加固方法研究[J].工程地質(zhì)學(xué)報，2014，（06）.

（作者簡介：董健，本科，中國電建集團中南勘測設(shè)計研究院有限公司，研究方向：工程地質(zhì)及相關(guān)應(yīng)用方向。）