关于岩石承载力特征值如何合理取值

关于岩石承载力特征值如何合理取值的若干研讨意见岩石承载力特征值的合理确定是一个较复杂的问题，工程勘察报告往往会因为地质成因、风化程度、破碎程度等的不同，以及新老规范、国家标准和部门以及地方标准规定的差异，从而得出不同的结论。例如德化某工程，其岩石单轴抗压强度为61.5mpa，而现场勘察鉴别描述则为较破碎中风化的凝灰溶岩，按照前者的判断，其岩层应属于硬岩，其岩石承载力特征值按地基规范可取fa=0.1×61.5mpa=6.15mpa=6150kpa，但按现场鉴别，则该岩石只能是较软岩，岩石地基承载力最大也只能取0.1×30mpa=3mpa=3000kpa。两者的地基承载力相差一倍以上，这样给基础设计人员带来极大的困惑，因为后者的基础截面宽度选择是前者的一倍。类似这样的问题，勘察报告应该有一个较正确的解答，为此，协会专家委地基基础专业组及结构专业组部分委员于二OO六年四月二十九日在协会会议室再次召开专题研讨会，对该问题进行研讨，经过与会专家成员的热烈讨论，就岩石地基承载力表达问题，多数与会专家达成如下几点共识，现予整理发表供勘察设计单位应用时参考：一、关于岩石的分类问题要较科学合理的确定岩石的地基承载力特征值，首先要对岩石进行正确的分类。岩石分类分为地质分类和工程分类两种。地质分类是岩石的基本分类，主要是根据地质成因、矿物成份、结构构造和风化程度可以用地质名称和风化程度表述，如中风化花岗岩，微风化砂岩等等。工程分类则是在地质分类的基础上进一步区分岩石的坚硬程度，岩石的坚硬程度分类坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩、极软岩等五种，只有对现场进行地质分类的准确鉴别，才有可能定性的确定岩石的坚硬程度，例如根据地基规范附录A表A.0.1的定性划分，未风化~微风化的花岗岩属于硬岩，未风化~微风化的大理岩属于较硬岩，未风化~微风化的凝灰岩属于较软岩，中风化的较软岩属于软岩等等。所以地质分类是工程分类的基础。工程分类还通过岩芯的单轴饱和抗压强度分硬岩和软岩。并以30mpa为定量区分界线，≥30mpa的为硬岩，≤30mpa为软岩。对于能够取样试验的岩石（如完整、较完整或较破碎的岩石）应尽量用定量的方法确定岩石的坚硬程度，对于破碎、极破碎的岩石不能取样试验的，可通过完整性程度采用地基规范附录A的定性方法确定其岩石的坚硬程度。因为地质分类是基本分类，所以当定性分类和定量分类发生矛盾时，应以定性分类为主。例如上述德化某工程凝灰溶岩属硬岩，但中风化后且较破碎应定为较软岩。二、关于岩石地基（桩端）承载力特征值的取值问题在没有岩基载荷试验的情况下，凡是能够按岩土勘察规范要求取样试验的（其采取率在一般情况下应达到80%以上，较破碎的情况下应达到65%以上，其试样应不少于六组），可以由勘察单位直接提出单轴饱和试验成果和岩层完整性情况描述，由基础结构设计人员根据地基规范（GB50007-2002）第5.2.6及8.5.5条的有关规定确定其岩石地基承载力特征值，勘察单位不必再提供极限承载力标准值以免造成不必要的矛盾和误导。对于破碎、极破碎以及软岩等不能取样试验的，则勘察单位应先根据现场鉴别进行地质分类，而后通过平板试验，或其他原位测试，结合地区经验综合判断，并提供承载力特征值，或承载力极限标准值供设计人员使用。三、关于完整、较完整的硬质岩，其地基承载力特征值与桩端岩石承载力特征值要否区分的问题根据地基规范第5.2.4条、第5.2.6条和第8.5.5条的有关规定和说明，完整、较完整的硬质岩，其浅基和深基的平板试验受力机理相同，因而两者的承载力特征值应该相同，不应该区分。这是与岩土地基承载力典型不同的地方。应该指出的是土质地基承载力要进行深宽修正，而完整、较完整中风化以上岩石地基则不要进行深宽修正（见地基规范第5.2.4条表5.2.4注）。四、关于完整、较完整硬质岩的嵌岩桩承载力的估算采用何种公式合适问题关于完整、较完整硬质岩嵌岩桩承载力的估算公式、地基规范采用简化公式，即只考虑桩端阻力，不考虑侧阻力，而岩土勘察高规则除了端阻外尚考虑了侧阻，会议讨论认为还是采用地基规范的简化公式合适，原因是，这种嵌岩桩，其岩层强度远高于桩身强度，桩的承载力往往由桩的自身材料强度控制，故略其他次要因素。对于较软岩，单轴抗压强度折减有可能低于桩身材料强度，此时由设计人员取低值控制。附注：1、参加本次研讨的专家委员：马时冬陈显映王智智谢永明周世回黄良国宋清辉严南生何耀堂林梨珍李秋穆王庆芳李文柏李得民2、本研讨意见由专家委主任委员李得民同志负责整理。3、对本整理意见有不同意见或有修改补充意见的，可将意见送寄协会专家委，或直接通过协会网站或刊物公开发表继续讨论。二OO六年五月二日