深圳地區(qū)燕山期花崗巖風(fēng)化帶劃分及鑒別

張運(yùn)標(biāo)，陳枝東，張領(lǐng)帥

（1、深圳市深勘工程咨詢有限公司深圳518028；2、深圳宏業(yè)基巖土科技股份有限公司深圳518057）

0 前言

深圳地區(qū)除平原及堆積階地分布區(qū)覆蓋較厚的第四系松散堆積層以外，全區(qū)主要有五大類巖石。第一類是燕山期花崗巖，主要分布于東南部的大鵬新區(qū)、坪山區(qū)和鹽田區(qū)，西部的福田、寶安、南山、龍華區(qū)等周圍地區(qū)，以及龍崗區(qū)東北部；第二類為石炭系和侏羅系的砂頁(yè)巖，集中分布于深圳中、北部地區(qū)；第三類為侏羅系火成巖，主要分布于梧桐山、七娘山周邊地區(qū)；第四類是泥盆系以前的淺變質(zhì)巖及加里東期片麻狀花崗巖，集中分布于西北部與深圳南部海岸山脈一帶；第五類為泥盆系石英砂巖、長(zhǎng)石石英砂巖、板巖，主要分布于深圳市東北部。

上述五大類巖石中，燕山期花崗巖分布最廣，約占全區(qū)面積50%以上［1］。深圳地區(qū)屬亞熱帶氣候，高溫多雨，為花崗巖的風(fēng)化提供了有利條件。深圳地區(qū)花崗巖受風(fēng)化強(qiáng)烈，剝蝕嚴(yán)重，地貌上多為殘丘或低丘陵，壓縮變形小，地基承載力高，是城市發(fā)展的最佳地基區(qū)域。目前已建成或正在興建的城區(qū)如福田、南山、寶安及龍華和龍崗區(qū)坂田均位于花崗巖分布區(qū)［2］。

燕山期花崗巖由于風(fēng)化作用，不同深度的風(fēng)化方式和風(fēng)化程度均有所不同［3］。花崗巖不像沉積巖具有層狀分布特點(diǎn)，風(fēng)化作用對(duì)巖體本身不存在差別，但風(fēng)化程度與巖性密切相關(guān)。也不像碳酸鹽巖由于化學(xué)淋溶作用，局部出現(xiàn)紅粘土覆蓋層，不存在全、強(qiáng)、中風(fēng)化帶?；◢弾r形成的垂直分布帶的風(fēng)化剖面大部分是在原地逐漸風(fēng)化形成的，風(fēng)化程度隨巖體埋深增加而逐漸減弱，相鄰風(fēng)化帶為逐漸過(guò)渡，界限并不明顯。在勘探取芯時(shí)，殘積土、全風(fēng)化和強(qiáng)風(fēng)化花崗巖在鉆機(jī)扭力的作用下，巖芯易擾動(dòng)破碎，用取芯管取得的巖芯往往呈砂土狀或礫砂狀、碎塊狀，難以取得完整的柱狀芯樣，其界面難以界定。同時(shí)對(duì)于構(gòu)造發(fā)育區(qū)域內(nèi)，特別是張扭性斷裂帶兩側(cè)，風(fēng)化程度較強(qiáng)的花崗巖，即使采取鉆孔取芯方式，通常也未必能準(zhǔn)確判斷巖體究竟為何種風(fēng)化帶。對(duì)于工程建設(shè)項(xiàng)目的樁基施工風(fēng)化帶持力層勘驗(yàn)時(shí)，通過(guò)鉆孔泥漿上返或鉆機(jī)鉆斗撈取的巖渣判別風(fēng)化帶程度則難度更大。

由于燕山期花崗巖風(fēng)化帶為逐漸過(guò)渡，分界不明顯，地勘單位工程技術(shù)人員按照感官法對(duì)樁底持力層勘驗(yàn)時(shí)，風(fēng)化帶的鑒別難以準(zhǔn)確把握，因此盡量向偏于工程安全的方向劃分。比如按照感官法劃分地層，將全風(fēng)化判定為殘積土，將礫狀強(qiáng)風(fēng)化判定為土狀強(qiáng)風(fēng)化，甚至判定為沖洪積或坡洪積含粘性土礫砂，或?qū)⑼翣顝?qiáng)風(fēng)化判定為全風(fēng)化，中風(fēng)化判定為強(qiáng)風(fēng)化［4］，這樣造成樁基工程的大量浪費(fèi)。對(duì)于構(gòu)造發(fā)育帶場(chǎng)地內(nèi)的碎裂巖芯，為保守起見，有時(shí)一律判定為強(qiáng)風(fēng)化，造成的浪費(fèi)更大。

1 劃分依據(jù)

巖體風(fēng)化帶的劃分研究經(jīng)歷了由定性到定量，單因素到多因素，從一般方法到應(yīng)用概率、模糊數(shù)學(xué)等方法的發(fā)展過(guò)程。劃分巖體風(fēng)化程度不僅包括巖體風(fēng)化特征的宏觀方面（如顏色、巖體完整性、樣品堅(jiān)硬程度等），還包括微觀方面反映風(fēng)化程度的物理、化學(xué)等指標(biāo)［5］。如宋立峰等人［6］根據(jù)修正標(biāo)貫擊數(shù)將深圳地區(qū)花崗巖劃分殘積土、全風(fēng)化和強(qiáng)風(fēng)化。何珊儒等人［7］根據(jù)巖體野外表觀特征，鉆孔芯樣特征、縱波波速比等，對(duì)花崗巖風(fēng)化帶進(jìn)行了劃分和較為詳細(xì)的描述。尚彥軍等人［8］根據(jù)花崗巖化學(xué)風(fēng)化指標(biāo)和微觀特征方面指標(biāo)，進(jìn)行了不同風(fēng)化程度花崗巖的劃分。

雖然巖體風(fēng)化程度劃分指標(biāo)較多，但是大多數(shù)指標(biāo)取決于個(gè)人感官上的觀察判斷能力，并不是遵從嚴(yán)格的地質(zhì)定義。如某些規(guī)范中，把巖體按照節(jié)理、裂隙分割成塊的大小，作為巖體風(fēng)化程度劃分的標(biāo)準(zhǔn)之一，從地質(zhì)風(fēng)化本質(zhì)方面來(lái)看并不適宜，特別是當(dāng)巖體遭受以化學(xué)風(fēng)化作用為主時(shí)?；◢弾r化學(xué)風(fēng)化模式的過(guò)程是水化→溶解→水解，水化階段首先引起巖石礦物中成分和結(jié)構(gòu)開始變化，如黑色礦物及普通角閃石等。節(jié)理裂隙的發(fā)育程度與巖體形成時(shí)的條件、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以及后期的環(huán)境均有關(guān)系，其雖然可以促進(jìn)巖體的風(fēng)化速度，但不能直接反映出巖體的風(fēng)化程度。風(fēng)化程度越高的巖體，節(jié)理裂隙一定發(fā)育，但是節(jié)理裂隙發(fā)育強(qiáng)烈的巖體，未必風(fēng)化程度就高。如礦物中等風(fēng)化的巖體雖然節(jié)理裂隙發(fā)育，對(duì)巖體力學(xué)性質(zhì)和工程建設(shè)方面影響較大，但是由于風(fēng)化程度較輕，按照礦物風(fēng)化程度強(qiáng)弱，仍可以定義為中風(fēng)化帶。

從地質(zhì)演化的本質(zhì)方面來(lái)看，巖石是具有一定結(jié)構(gòu)構(gòu)造的多種礦物的集合體，花崗巖不同的風(fēng)化帶主要根據(jù)巖石結(jié)構(gòu)的崩解（即物理風(fēng)化）和不同礦物的風(fēng)化程度的強(qiáng)弱進(jìn)行劃分。

從巖石的崩解程度來(lái)看，花崗巖殘積土、全風(fēng)化巖的原巖結(jié)構(gòu)幾乎全部被破壞，礦物除石英外基本風(fēng)化為單純粘性土；全風(fēng)化巖原巖結(jié)構(gòu)基本被破壞，礦物除石英外演變?yōu)榧t土層，無(wú)可視節(jié)理；殘積土和全風(fēng)化巖的各種礦物顆粒粘結(jié)在一起。強(qiáng)風(fēng)化巖原巖結(jié)構(gòu)大部分被破壞，演變?yōu)樯巴?、礫狀或塊狀巖土層，節(jié)理隱約可見；中風(fēng)化巖原巖結(jié)構(gòu)基本未被破壞（見圖1）。

從礦物成分的風(fēng)化強(qiáng)弱方面來(lái)看，深圳地區(qū)燕山期花崗巖主要由細(xì)粒、中粒、粗粒花崗巖、黑云母花崗巖、斑狀黑云母花崗巖、二長(zhǎng)花崗巖組成，局部為石英閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)斑巖。主要礦物成分為長(zhǎng)石（正長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石）、石英、云母（白云母、黑云母）及少量黑色礦物組成。花崗巖中的正長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石容易風(fēng)化為高嶺土，云母及部分黑色礦物容易風(fēng)化為含氧化鐵的粘性土，通常外觀呈紅褐色，石英顆粒幾乎永遠(yuǎn)不會(huì)風(fēng)化，處于各風(fēng)化帶中的石英礦物均保持原顆粒形態(tài)，被風(fēng)化或在構(gòu)造帶內(nèi)受構(gòu)造擠壓后會(huì)碎裂為石英砂粒。鉀長(zhǎng)石一般呈肉紅色較難風(fēng)化，與巖體風(fēng)化程度關(guān)系非常密切，殘積土中的鉀長(zhǎng)石風(fēng)化為粘性土；全風(fēng)化帶中的鉀長(zhǎng)石風(fēng)化為粉土狀，用手捏有砂感；土狀強(qiáng)風(fēng)化中的鉀長(zhǎng)石風(fēng)化為中、細(xì)砂狀，手捏砂感明顯，可以捏碎；礫狀強(qiáng)風(fēng)化中的鉀長(zhǎng)石基本未風(fēng)化呈礫狀，用手捏不碎，硬度相當(dāng)于石英；塊狀強(qiáng)風(fēng)化帶中的鉀長(zhǎng)石未風(fēng)化，與正、斜長(zhǎng)石、石英、云母仍粘結(jié)在一起，呈塊狀、餅狀，巖塊可拆斷，但鉀長(zhǎng)石不分離。

圖1 巖石結(jié)構(gòu)崩解程度示意圖Fig.1 Schematic Diagram of Rock Structure Collapse

因此花崗巖原巖結(jié)構(gòu)的崩解程度和鉀長(zhǎng)石的風(fēng)化強(qiáng)弱狀態(tài)是野外、鉆孔、沖孔、旋挖樁判定花崗巖殘積土、全風(fēng)化及土狀、礫狀、塊狀強(qiáng)風(fēng)化的重要依據(jù)，尤其是鉀長(zhǎng)石的風(fēng)化狀態(tài)。對(duì)于過(guò)渡界面位置，如果再結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)校正擊數(shù)進(jìn)行分帶，風(fēng)化分帶的準(zhǔn)確性可以大大增加［9］。

2 燕山期花崗巖風(fēng)化帶劃分

隨著深圳大規(guī)模的工程建設(shè)活動(dòng)，尤其是較為集中的福田、南山、寶安和龍華片區(qū)，大部分建設(shè)場(chǎng)地位于燕山期花崗巖分布區(qū)。為了更準(zhǔn)確地指導(dǎo)工程建設(shè)活動(dòng)，確定地基承載力和沉降問(wèn)題［10］，深圳市標(biāo)準(zhǔn)《地基基礎(chǔ)勘察設(shè)計(jì)規(guī)范：SGJ 01-2010》除按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，將巖體風(fēng)化程度分為未風(fēng)化、微風(fēng)化、中風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化、全風(fēng)化和殘積土六大類以外，還將受張扭性斷裂影響的厚層強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，進(jìn)一步細(xì)分為土狀強(qiáng)風(fēng)化、礫狀強(qiáng)風(fēng)化和塊狀強(qiáng)風(fēng)化三個(gè)亞帶，將花崗巖殘積土按照≥2 mm 的顆粒含量，分為礫質(zhì)粘性土、砂質(zhì)粘性土和粘性土三個(gè)亞帶。各類風(fēng)化帶劃分及野外特征如下：

⑴ 殘積土：土的組織結(jié)構(gòu)已全部破壞，顏色一般較深、較雜，氧化鐵浸染嚴(yán)重，礦物除石英外已全部風(fēng)化為粘性土，但基本保留原巖結(jié)構(gòu)，但母巖結(jié)構(gòu)不清晰，礦物用手捏無(wú)砂感，呈可塑～硬塑土狀。由中粒、粗?；◢弾r風(fēng)化的殘積土屬于礫質(zhì)粘性土，由細(xì)?；◢弾r風(fēng)化的殘積土屬于砂質(zhì)粘性土，由二長(zhǎng)花崗巖、閃長(zhǎng)斑巖或巖脈風(fēng)化的殘積土屬于粘性士（或高嶺土）［11］。殘積土沖擊鉆進(jìn)容易，用鐵鍬易挖掘，校正標(biāo)貫擊數(shù)≤30擊。

殘積土與下部全風(fēng)化巖的主要區(qū)別為殘積土具有花斑狀結(jié)構(gòu)，呈可塑～硬塑狀，地表用鐵鍬可以挖掘。全風(fēng)化巖不具有花斑狀結(jié)構(gòu)，呈堅(jiān)硬土狀，地表用鐵鍬較難挖掘。

⑵ 全風(fēng)化花崗巖：組織結(jié)構(gòu)基本已破壞，但尚可辨認(rèn)，顏色開始變淺。除石英外，全部礦物已風(fēng)化成粘性土，鉀長(zhǎng)石礦物用手捏有砂感，巖體呈堅(jiān)硬土狀，浸水變軟，強(qiáng)度降低。沖擊鉆進(jìn)容易，校正標(biāo)貫擊數(shù)30～50 擊，地表全風(fēng)化巖用鐵鍬挖掘較困難。屬于極軟巖，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ級(jí)。

全風(fēng)化帶與下部強(qiáng)風(fēng)化帶的區(qū)別主要在于全風(fēng)化巖鉀長(zhǎng)石已風(fēng)化成粉末狀，手捏有砂感，巖體呈堅(jiān)硬土狀，巖塊浸泡在水中3～5 min可以崩解，而強(qiáng)風(fēng)化巖塊則不易崩解或難崩解，鉀長(zhǎng)石用手捏砂感明顯。

⑶ 強(qiáng)風(fēng)化花崗巖：結(jié)構(gòu)大部分破壞，礦物除石英和鉀長(zhǎng)石外，已風(fēng)化成粘性土，鉀長(zhǎng)石用手捏砂感明顯。裂隙極發(fā)育，大部分礦物被氧化鐵（或錳質(zhì)）浸染，一般礦物已分離，巖體一般呈堅(jiān)硬土狀、砂礫狀、塊狀，浸水變軟，強(qiáng)度降低。處于張性、張扭性斷裂構(gòu)造影響強(qiáng)烈部位的強(qiáng)風(fēng)化層厚度較大，可達(dá)8～20 m。沖擊鉆進(jìn)較困難，回轉(zhuǎn)合金鉆進(jìn)容易，校正標(biāo)貫擊數(shù)大于50 擊，屬于極軟巖～軟巖，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅵ～Ⅴ級(jí)。對(duì)于較厚的強(qiáng)風(fēng)化層，根據(jù)巖體風(fēng)化大多數(shù)顆粒粒徑大小，分為土狀強(qiáng)風(fēng)化、礫狀強(qiáng)風(fēng)化、塊狀強(qiáng)風(fēng)化三個(gè)亞帶。

① 土狀強(qiáng)風(fēng)化：結(jié)構(gòu)大部分已破壞，礦物除石英、鉀長(zhǎng)石外已全部風(fēng)化成粘性土，鉀長(zhǎng)石保留原晶形，用手捏即碎，砂感明顯，風(fēng)化裂隙極發(fā)育，大部分礦物被氧化鐵（或錳質(zhì)）浸染。巖體呈堅(jiān)硬土狀，硬塑～堅(jiān)硬狀態(tài)，巖塊浸泡在水中3～5 min逐漸崩解為砂土狀。沖擊鉆進(jìn)較容易，校正標(biāo)貫擊數(shù)50～60 擊，地表土狀強(qiáng)風(fēng)化，鐵鍬挖掘較困難，屬于極軟巖，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ級(jí)。

② 礫狀強(qiáng)風(fēng)化：結(jié)構(gòu)已部分破壞，礦物已全部分離，正長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石及云母風(fēng)化為粘性土，巖樣中可見較多仍保留原晶型的肉紅色鉀長(zhǎng)石，用手捏不碎，風(fēng)化裂隙極發(fā)育，裂隙面被氧化鐵（錳質(zhì)）浸染。巖芯呈砂礫狀，巖塊浸泡在水中3～5 min逐漸崩解為砂礫狀。

鉆、挖、沖孔樁水下施工速度快，樁芯渣土呈散體礫砂狀。沖擊鉆進(jìn)較困難，回轉(zhuǎn)合金鉆進(jìn)容易，但鉆進(jìn)時(shí)有刻巖的響聲。校正標(biāo)貫擊數(shù)60～75 擊，干燥時(shí)挖掘困難，需風(fēng)鎬掘進(jìn)。屬于極軟巖，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ級(jí)。

③ 塊狀強(qiáng)風(fēng)化：保留原巖結(jié)構(gòu)，各種礦物未分離，巖芯呈餅狀、碎塊狀、塊狀，巖塊易拆斷，但不能捏碎，可掰開。沖擊鉆進(jìn)極困難，回轉(zhuǎn)合金鉆進(jìn)較容易，鉆進(jìn)時(shí)有較明顯的刻巖聲響，校正標(biāo)貫擊數(shù)大于75 擊，干燥時(shí)用鎬掘進(jìn)較困難。屬于軟巖，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅳ～Ⅴ級(jí)。

⑷ 中風(fēng)化花崗巖：結(jié)構(gòu)基本未破壞，裂隙發(fā)育，裂隙面有氧化鐵質(zhì)浸染，部分礦物變色，呈塊狀，短柱狀，巖塊手折不斷，錘擊難碎。回轉(zhuǎn)合金鉆可鉆進(jìn)，但較困難，金剛石鉆鉆進(jìn)較易，用鎬極難挖掘、需用鋼釬或爆破挖掘，巖體較破碎，為較軟巖，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅳ級(jí)。

中風(fēng)化帶與強(qiáng)風(fēng)化帶的區(qū)別在于強(qiáng)風(fēng)化巖塊易碎，且用手易折斷，中風(fēng)化巖塊用手折不斷，且錘擊較難破碎。

⑸ 微風(fēng)化花崗巖：結(jié)構(gòu)無(wú)變化、保留原巖顏色，可見少量風(fēng)化裂隙，部分裂隙面被氧化鐵浸染，巖芯呈短柱狀，長(zhǎng)柱狀，巖塊錘擊難碎，需金剛石鉆進(jìn)，巖體較完整，為較硬巖，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅲ級(jí)。

中風(fēng)化及以下風(fēng)化程度較弱巖體中，巖石顏色改變是礦物風(fēng)化一個(gè)非常重要的指標(biāo)，顏色的變化程度能反映風(fēng)化營(yíng)力的入侵，礦物成分的改變情況等等。中風(fēng)化帶與微風(fēng)化帶的區(qū)分以單軸抗壓強(qiáng)度為主，以裂隙發(fā)育程度、破碎程度、顏色變化為輔，中風(fēng)化巖體已明顯變色，微風(fēng)化巖體則斷面新鮮，風(fēng)化過(guò)渡段則呈現(xiàn)一些雜色。

⑹ 未風(fēng)化花崗巖：巖質(zhì)新鮮、堅(jiān)硬，難見風(fēng)化痕跡，僅局部可見微裂隙，巖芯為長(zhǎng)柱狀，需金剛石鉆進(jìn)，巖體完整，為堅(jiān)硬巖，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅰ～Ⅱ級(jí)。

3 相似風(fēng)化巖的判別

深圳地區(qū)燕山期花崗巖風(fēng)化帶受到地下水侵蝕、地質(zhì)構(gòu)造影響，巖體風(fēng)化剖面并不具備明顯的界限，尤其是地下水影響較大的風(fēng)化帶或構(gòu)造帶發(fā)育區(qū)域的巖體，巖體風(fēng)化程度的判別難度非常大。限于篇幅，本文僅列舉深圳地區(qū)燕山期花崗巖場(chǎng)地具有代表性的風(fēng)化帶判別。

3.1 礫狀強(qiáng)風(fēng)化與沖洪積、坡洪積含粘性土礫砂層

對(duì)于礫狀強(qiáng)風(fēng)化（見圖2）與沖洪積、坡洪積含粘性土礫砂層（見圖3）直接接觸的地基中，鉆、挖、沖孔樁采取的巖樣均為散體狀，因此在樁基工程的持力層勘驗(yàn)過(guò)程中，從感官上判別出現(xiàn)過(guò)不少錯(cuò)誤案例。

20多年前的深圳市福田區(qū)某工程，設(shè)計(jì)采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，以強(qiáng)風(fēng)化花崗巖作持力層。完工后委托檢測(cè)單位對(duì)10根工程樁進(jìn)行鉆孔抽芯檢測(cè)，技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)芯樣將樁底持力層判定為沖洪積礫砂層，引發(fā)爭(zhēng)議。請(qǐng)筆者到現(xiàn)場(chǎng)判別，筆者看到取上的樁底芯樣中有很多肉紅色的鉀長(zhǎng)石，且石英成分單一。當(dāng)場(chǎng)告訴建設(shè)單位判斷有誤，樁底已進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化帶的中部，樁底屬于礫狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖而非沖洪積礫砂，獲得勘察、設(shè)計(jì)、監(jiān)理單位的認(rèn)可，且符合勘察成果。

圖2 礫砂狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖Fig.2 Gravelly Strongly Weathered Granite Core

圖3 坡洪積原狀含粘性土礫砂Fig.3 Slope Diluvial Undisturbed Gravelly Sand with Cohesive Soil

深圳市坂田梅坂大道東側(cè)某建筑物，采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，以強(qiáng)風(fēng)化花崗巖作持力層，成孔過(guò)程中施工單位取出的巖芯類似礫砂，勘察、施工人員懷疑為沖積礫砂層，無(wú)法終樁。請(qǐng)筆者現(xiàn)場(chǎng)鑒別，筆者發(fā)現(xiàn)巖樣含有較多肉紅色棱角狀鉀長(zhǎng)石顆粒，手捏不碎。筆者明確告知樁底已到強(qiáng)風(fēng)化花崗巖的中部，已完全滿足設(shè)計(jì)要求。

一般沖積礫砂層的礦物幾乎全部為石英或石英巖顆粒，少部分為其它礦物，部分礦物有磨圓度。而礫狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖的礦物除石英外，有較多肉紅色鉀長(zhǎng)石和少量黑色礦物，礦物多具棱角狀，無(wú)磨圓現(xiàn)象或略具磨圓現(xiàn)象，鉀長(zhǎng)石手捏不碎，正長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石已風(fēng)化成粘性土。因此從礦物成分和磨圓度來(lái)說(shuō)，兩者的區(qū)別較為明顯。

3.2 塊狀強(qiáng)風(fēng)化與破碎中風(fēng)化

燕山期中風(fēng)化花崗巖厚度一般為1～5 m，如中風(fēng)化帶厚度超過(guò)5 m，則要注意是否與斷裂有關(guān)，避免將受斷裂影響的破碎巖體判定為強(qiáng)風(fēng)化帶。在構(gòu)造帶發(fā)育帶或破碎帶鉆孔采取芯樣較為困難，芯樣破碎呈碎塊狀，甚至夾薄層土狀糜棱巖，往往會(huì)將中、微風(fēng)化帶或其上部的碎塊狀巖芯誤認(rèn)為強(qiáng)風(fēng)化或中風(fēng)化巖，這種情況在實(shí)際工程中誤判的現(xiàn)象屢見不鮮。

深圳市前海自貿(mào)區(qū)某工地設(shè)計(jì)要求工程樁進(jìn)入中風(fēng)化花崗巖2 m，施工單位采用XR400D 大功率旋挖鉆機(jī)鉆進(jìn)入巖，發(fā)現(xiàn)旋挖鉆機(jī)機(jī)身抖動(dòng)嚴(yán)重，樁孔底部鉆頭刻巖響聲較大，根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為已經(jīng)進(jìn)入中風(fēng)化巖，但是地勘單位根據(jù)樁位超前鉆芯樣判斷樁底仍處于強(qiáng)風(fēng)化帶，無(wú)法終孔。業(yè)主請(qǐng)筆者到現(xiàn)場(chǎng)鑒別，筆者根據(jù)所取的碎裂巖塊強(qiáng)度判定為受構(gòu)造影響的較破碎中風(fēng)化帶，其強(qiáng)度相當(dāng)于中風(fēng)化巖（見圖4）。

圖4 被誤判為強(qiáng)風(fēng)化的受構(gòu)造影響的中風(fēng)化巖Fig.4 Structurally-affected Moderately Weathered Rocks That Were Misidentified as Srongly Weathered

一般來(lái)說(shuō)，相較于中風(fēng)化巖，強(qiáng)風(fēng)化巖塊顏色更深、裂隙更發(fā)肓，巖石更易破碎為碎塊狀。但劃分中風(fēng)化巖層時(shí)不能只看顏色是否變淺和芯樣是否破碎，還要看巖石的強(qiáng)度。強(qiáng)風(fēng)化巖塊斷面粗糙，易碎且用手易折斷；中風(fēng)化巖塊手折不斷，且錘擊難碎，斷面完整。如其顏色再淺，氧化鐵浸染再嚴(yán)重、再破碎，只要巖塊手折不斷，就不能劃為強(qiáng)風(fēng)化，應(yīng)劃為中風(fēng)化巖。

3.3 破碎微風(fēng)化與中風(fēng)化

燕山期微風(fēng)化花崗巖鉆孔揭露厚度一般為3～5 m，在構(gòu)造發(fā)育地段揭露斷裂帶的鉆孔，鉆穿斷裂帶后鉆入微風(fēng)化巖厚度大于5 m。部分鉆孔在微風(fēng)化帶中遇不同厚度的破碎、極破碎巖夾層，勘察技術(shù)人員常將破碎、極破碎夾層劃為強(qiáng)風(fēng)化或塊狀強(qiáng)風(fēng)化，將夾層上部數(shù)米厚的微風(fēng)化巖歸入強(qiáng)風(fēng)化或中風(fēng)化帶。鉆（沖）、旋挖孔樁取樣一般采用泥漿循環(huán)返渣或鉆斗撈渣取樣，在微風(fēng)化帶的中、上部采取的巖樣為碎塊狀、塊狀，巖樣顏色變淺、裂隙發(fā)育且有氧化鐵浸染，勘察技術(shù)人員判為強(qiáng)風(fēng)化或塊狀強(qiáng)風(fēng)化巖。造成沖（鉆）、旋挖樁施工極為困難，為滿足設(shè)計(jì)樁端入微風(fēng)化巖要求，要鉆穿數(shù)米厚微風(fēng)化巖和若干米厚破碎巖石后才能到達(dá)微風(fēng)化巖，一根樁的入巖時(shí)間要數(shù)天，甚至十多天，造成極大的浪費(fèi)和影響工期。筆者認(rèn)為鑒別巖芯或巖樣時(shí)，主要看巖石強(qiáng)度，如巖石強(qiáng)度相當(dāng)于微風(fēng)化巖則不能劃分為中風(fēng)化，應(yīng)劃分為微風(fēng)化巖。同樣對(duì)分布于微風(fēng)化花崗巖中的破碎～極破碎的夾層，不能劃為強(qiáng)風(fēng)化或中風(fēng)化，應(yīng)劃分為受斷裂或次級(jí)斷裂影響的破碎微風(fēng)化巖，如破碎帶上部的微風(fēng)化巖厚度超過(guò)3 m，夾層強(qiáng)度相當(dāng)于礫狀強(qiáng)風(fēng)化或塊狀強(qiáng)風(fēng)化巖的強(qiáng)度，則可將樁端置于上部微風(fēng)化帶頂部，沒有必要鉆穿數(shù)米厚微風(fēng)化巖及破碎帶后，將樁端置于完整的微風(fēng)化巖中。

圖5為深圳市后海片區(qū)某工地被地勘工程技術(shù)人員誤判為中風(fēng)化巖的受構(gòu)造影響微風(fēng)化巖樣。

圖5 被誤判為中風(fēng)化的受構(gòu)造影響的微風(fēng)化巖Fig.5 Structure-affected Micro-weathered Rock Misjudged as Moderately Weathered

4 結(jié)論

⑴ 深圳地區(qū)燕山期花崗巖分布最廣，約占全區(qū)面積的50%以上。風(fēng)化作用所形成的垂直風(fēng)化剖面大部分隨深度增加而逐漸減弱，風(fēng)化程度逐漸過(guò)渡，風(fēng)化帶間分界并不明顯。

⑵ 雖然巖體風(fēng)化帶劃分指標(biāo)較多，但是從最本質(zhì)的地質(zhì)演化方面，花崗巖風(fēng)化帶主要根據(jù)巖石結(jié)構(gòu)的崩解（即物理風(fēng)化）和各種礦物的風(fēng)化程度的強(qiáng)弱進(jìn)行劃分。

⑶ 花崗巖按照風(fēng)化程度劃分為6個(gè)風(fēng)化帶，深圳地區(qū)根據(jù)芯樣顆粒粒徑大小，將殘積土進(jìn)一步細(xì)分為3個(gè)亞帶，根據(jù)芯樣顆粒粒徑大小、巖石強(qiáng)度將厚層強(qiáng)風(fēng)化帶進(jìn)一步分別細(xì)分為3 個(gè)亞帶。無(wú)論如何劃分，花崗巖原巖結(jié)構(gòu)的崩解程度和鉀長(zhǎng)石的風(fēng)化強(qiáng)弱狀態(tài)、修正標(biāo)貫擊數(shù)是野外判定花崗巖殘積土、全風(fēng)化及土狀、礫狀、塊狀強(qiáng)風(fēng)化的重要依據(jù)，尤其是鉀長(zhǎng)石的風(fēng)化狀態(tài)。

⑷ 對(duì)于礫狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖與其上覆沖洪積、坡洪積含粘性土礫砂層的區(qū)別為前者芯樣中有較多肉紅色鉀長(zhǎng)石和原生的石英顆粒，顆粒具棱角，無(wú)磨圓現(xiàn)象，而后者成分為透明的石英和石英巖，略具磨圓現(xiàn)象。

⑸ 對(duì)于地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育地區(qū)的中風(fēng)化或微風(fēng)化巖芯，不能只看顏色是否變淺和芯樣是否破碎，主要看巖石的強(qiáng)度，其顏色再淺，氧化鐵浸染再嚴(yán)重，巖石強(qiáng)度屬于哪個(gè)風(fēng)化帶就應(yīng)判定為哪個(gè)風(fēng)化層。

⑹ 需要指出的是花崗巖風(fēng)化帶除了強(qiáng)風(fēng)化與中風(fēng)化接觸帶較明顯外，其余各帶都是呈漸變的連續(xù)地質(zhì)體，一般風(fēng)化剖面上并無(wú)臺(tái)階式的突變和風(fēng)化跳躍。人為制定的一些標(biāo)準(zhǔn)對(duì)花崗巖風(fēng)化剖面進(jìn)行劃分，實(shí)際上是為了工程建設(shè)設(shè)計(jì)和施工的方便。在野外巖性判定時(shí)，除了本質(zhì)上巖石結(jié)構(gòu)崩解和礦物風(fēng)化方面進(jìn)行定性判別以外，在風(fēng)化帶過(guò)渡區(qū)域采用多種勘察和原位測(cè)試方法（如修正標(biāo)貫擊數(shù)）綜合考慮，可以大大提高地質(zhì)巖性判斷的精度，更好地為工程建設(shè)指導(dǎo)和服務(wù)。