【摘 要】花崗巖在我國分布廣泛，全風(fēng)化花崗巖引起的工程問題較為普遍，本文總結(jié)了全風(fēng)化花崗巖可能產(chǎn)生的工程問題及簡要介紹采取的工程措施，以便在今后的花崗巖地區(qū)勘察、設(shè)計(jì)、施工提供參考。
【關(guān)鍵詞】花崗巖；工程特性；球狀風(fēng)化
1 全風(fēng)化花崗巖的工程特性
1.1 全風(fēng)化花崗巖物理力學(xué)特性
全風(fēng)化花崗巖礦物成分的不同造成花崗巖工程性質(zhì)有較大的差異�；◢弾r形成條件及結(jié)構(gòu)特征的不同導(dǎo)致經(jīng)典或一般土力學(xué)理論無法對全風(fēng)化花崗巖工程特性給出本質(zhì)合理的解釋。一般情況下，天然狀態(tài)的下的花崗巖抗剪強(qiáng)度較高，壓縮模量較大，孔隙比較大，含水率偏低的特性。全風(fēng)化花崗巖的工程特性受到其含黏土礦物（高嶺土、蒙脫石、伊利石）的影響較大，根據(jù)黏土礦物含量的差異，風(fēng)化物表現(xiàn)出呈砂土狀或者黏土狀，直接影響花崗巖的工程特性。
1.2 全風(fēng)化花崗巖力學(xué)指標(biāo)的選取
全風(fēng)化花崗巖力學(xué)指標(biāo)的選擇直接決定設(shè)計(jì)的安全性、經(jīng)濟(jì)性及合理性，目前對于全風(fēng)化花崗巖力學(xué)指標(biāo)的選擇方法有差異，主要方法為室內(nèi)試驗(yàn)、原位測試及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。室內(nèi)試驗(yàn)主要是利用工程地質(zhì)鉆探孔所采取的原狀土樣或擾動土樣，通過室內(nèi)剪切試驗(yàn)及壓縮試驗(yàn)，測得全風(fēng)化花崗巖的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)及壓縮指標(biāo)，受到難于采取原狀樣等局限，室內(nèi)試驗(yàn)所測指標(biāo)一般偏低。原位測試主要是通過靜力觸探勘探孔以及載荷試驗(yàn)、現(xiàn)場大規(guī)模剪切試驗(yàn)及孔內(nèi)剪切試驗(yàn)等方法�，F(xiàn)場原位測試所采取指標(biāo)一般偏高。巖土工程宏觀的判斷對于工程來講是至關(guān)重要，經(jīng)驗(yàn)知識是不可或缺的重要內(nèi)容，全風(fēng)化花崗巖力學(xué)參數(shù)可以也應(yīng)該通過工程地質(zhì)類比的方法，利用既有工程中類似的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)知識和指標(biāo)數(shù)值，類比確定其力學(xué)指標(biāo)。建議花崗巖全風(fēng)化的力學(xué)指標(biāo)結(jié)合室內(nèi)試驗(yàn)、原位測試以及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，綜合確定合理的力學(xué)指標(biāo)來指導(dǎo)設(shè)計(jì)。
2 全風(fēng)化花崗巖的工程措施及病害治理
2.1 路基
2.1.1 邊坡及基床
花崗巖風(fēng)化物中礫石和砂粒成分比例較大，一般Φ值較大，C值較小，這樣的風(fēng)化物若是沒有水的影響，天然強(qiáng)度較高，若是在水的影響下，風(fēng)化物強(qiáng)度衰減程度大，容易形成邊坡沖蝕和崩塌，路基邊坡常因水流沖蝕作用造成沖溝發(fā)育，進(jìn)而引起邊坡坍塌破壞，在施工開挖中邊坡沿節(jié)理面破壞，甚至形成工程滑坡。因此花崗巖路塹高邊坡應(yīng)加強(qiáng)防護(hù)，常在坡腳設(shè)置擋土墻等支擋措施，并做好坡面防、排、截水措施。
若花崗巖風(fēng)化物中黏粒、粉粒成分比例較大，一般C值較大，Φ值較小，這樣的風(fēng)化物天然強(qiáng)度較大，在水的作用下，土體強(qiáng)度衰減較慢，不易形成沖蝕破壞，但是路基基床容易產(chǎn)生翻漿冒泥破壞。設(shè)計(jì)中應(yīng)進(jìn)行基床處理，換填中粗砂或加土工合成材料封閉等措施。
2.1.2 地基處理
谷地地下水位較高，受到地下水的長期浸泡，一般軟土分布較為廣泛，規(guī)模較大，如池塘中發(fā)育的塘中淤積成因的流塑狀、軟塑狀淤泥或淤泥質(zhì)土，沖溝中發(fā)育的沖積、洪積成因的流塑狀、軟塑狀土等。因此在工程勘察設(shè)計(jì)中應(yīng)重點(diǎn)查明花崗巖地區(qū)谷地軟土的發(fā)育情況，并采取適當(dāng)?shù)牡鼗幚泶胧?nbsp;
2.2 橋梁
2.2.1 球狀風(fēng)化
完整的弱風(fēng)化花崗巖為良好的橋梁墩臺基礎(chǔ)持力層，在花崗巖球狀風(fēng)化發(fā)育，地質(zhì)勘察中應(yīng)鉆至完整弱風(fēng)化基巖不少于10m，防止橋梁基礎(chǔ)置于孤石之上，造成橋梁墩臺的沉降、傾斜。
2.2.2 施工影響
橋梁樁基礎(chǔ)施工過程中，全風(fēng)化花崗巖土體受到擾動，若受到施工影響，使得鉆孔長期處于泡水狀態(tài)，全風(fēng)化花崗巖其承載力急劇降低，從而降低了樁側(cè)摩擦力，從而影響樁基礎(chǔ)的承載力。因此施工中因采取合理的施工工藝及措施。
2.3 隧道
2.3.1 洞門坍塌
隧道進(jìn)出口施工困難，圍巖基本喪失自穩(wěn)能力，特別是富水地段，自身的強(qiáng)度基本降為零，充分利用圍巖自穩(wěn)能力基本無法實(shí)現(xiàn)，在施工中應(yīng)充分考慮覆蓋層的自重對支護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的荷載，加強(qiáng)支護(hù)，同時(shí)在施工中重點(diǎn)對支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力情況做出及時(shí)、正確的判斷，防止洞門的坍塌。
2.3.2 不均勻風(fēng)化
花崗巖風(fēng)化土中存在球狀風(fēng)化核，俗稱“孤石”，其埋藏分布及大小不均，難以通過勘察手段查明，抗壓強(qiáng)度可達(dá)100MP以上，周邊巖體強(qiáng)度小得多，且容易遇水軟化、崩解，嚴(yán)重影響盾構(gòu)隧道的安全施工。
3 結(jié)束語
全風(fēng)化花崗巖的工程特性研究是一項(xiàng)基礎(chǔ)領(lǐng)域的研究，目前還不夠完善。由于花崗巖風(fēng)化物礦物、結(jié)構(gòu)等的差異性，工程特性有較大差異，本文中所列取的路基、橋梁、隧道工程中花崗巖工程問題僅較為典型，但不能涵蓋所有的工程問題，但是隨著新工藝、新技術(shù)的不斷更新，對花崗巖地區(qū)的工程問題的發(fā)現(xiàn)、預(yù)防和整治將更加合理、完善。
【關(guān)鍵詞】花崗巖；工程特性；球狀風(fēng)化
1 全風(fēng)化花崗巖的工程特性
1.1 全風(fēng)化花崗巖物理力學(xué)特性
全風(fēng)化花崗巖礦物成分的不同造成花崗巖工程性質(zhì)有較大的差異�；◢弾r形成條件及結(jié)構(gòu)特征的不同導(dǎo)致經(jīng)典或一般土力學(xué)理論無法對全風(fēng)化花崗巖工程特性給出本質(zhì)合理的解釋。一般情況下，天然狀態(tài)的下的花崗巖抗剪強(qiáng)度較高，壓縮模量較大，孔隙比較大，含水率偏低的特性。全風(fēng)化花崗巖的工程特性受到其含黏土礦物（高嶺土、蒙脫石、伊利石）的影響較大，根據(jù)黏土礦物含量的差異，風(fēng)化物表現(xiàn)出呈砂土狀或者黏土狀，直接影響花崗巖的工程特性。
1.2 全風(fēng)化花崗巖力學(xué)指標(biāo)的選取
全風(fēng)化花崗巖力學(xué)指標(biāo)的選擇直接決定設(shè)計(jì)的安全性、經(jīng)濟(jì)性及合理性，目前對于全風(fēng)化花崗巖力學(xué)指標(biāo)的選擇方法有差異，主要方法為室內(nèi)試驗(yàn)、原位測試及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。室內(nèi)試驗(yàn)主要是利用工程地質(zhì)鉆探孔所采取的原狀土樣或擾動土樣，通過室內(nèi)剪切試驗(yàn)及壓縮試驗(yàn)，測得全風(fēng)化花崗巖的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)及壓縮指標(biāo)，受到難于采取原狀樣等局限，室內(nèi)試驗(yàn)所測指標(biāo)一般偏低。原位測試主要是通過靜力觸探勘探孔以及載荷試驗(yàn)、現(xiàn)場大規(guī)模剪切試驗(yàn)及孔內(nèi)剪切試驗(yàn)等方法�，F(xiàn)場原位測試所采取指標(biāo)一般偏高。巖土工程宏觀的判斷對于工程來講是至關(guān)重要，經(jīng)驗(yàn)知識是不可或缺的重要內(nèi)容，全風(fēng)化花崗巖力學(xué)參數(shù)可以也應(yīng)該通過工程地質(zhì)類比的方法，利用既有工程中類似的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)知識和指標(biāo)數(shù)值，類比確定其力學(xué)指標(biāo)。建議花崗巖全風(fēng)化的力學(xué)指標(biāo)結(jié)合室內(nèi)試驗(yàn)、原位測試以及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，綜合確定合理的力學(xué)指標(biāo)來指導(dǎo)設(shè)計(jì)。
2 全風(fēng)化花崗巖的工程措施及病害治理
2.1 路基
2.1.1 邊坡及基床
花崗巖風(fēng)化物中礫石和砂粒成分比例較大，一般Φ值較大，C值較小，這樣的風(fēng)化物若是沒有水的影響，天然強(qiáng)度較高，若是在水的影響下，風(fēng)化物強(qiáng)度衰減程度大，容易形成邊坡沖蝕和崩塌，路基邊坡常因水流沖蝕作用造成沖溝發(fā)育，進(jìn)而引起邊坡坍塌破壞，在施工開挖中邊坡沿節(jié)理面破壞，甚至形成工程滑坡。因此花崗巖路塹高邊坡應(yīng)加強(qiáng)防護(hù)，常在坡腳設(shè)置擋土墻等支擋措施，并做好坡面防、排、截水措施。
若花崗巖風(fēng)化物中黏粒、粉粒成分比例較大，一般C值較大，Φ值較小，這樣的風(fēng)化物天然強(qiáng)度較大，在水的作用下，土體強(qiáng)度衰減較慢，不易形成沖蝕破壞，但是路基基床容易產(chǎn)生翻漿冒泥破壞。設(shè)計(jì)中應(yīng)進(jìn)行基床處理，換填中粗砂或加土工合成材料封閉等措施。
2.1.2 地基處理
谷地地下水位較高，受到地下水的長期浸泡，一般軟土分布較為廣泛，規(guī)模較大，如池塘中發(fā)育的塘中淤積成因的流塑狀、軟塑狀淤泥或淤泥質(zhì)土，沖溝中發(fā)育的沖積、洪積成因的流塑狀、軟塑狀土等。因此在工程勘察設(shè)計(jì)中應(yīng)重點(diǎn)查明花崗巖地區(qū)谷地軟土的發(fā)育情況，并采取適當(dāng)?shù)牡鼗幚泶胧?nbsp;
2.2 橋梁
2.2.1 球狀風(fēng)化
完整的弱風(fēng)化花崗巖為良好的橋梁墩臺基礎(chǔ)持力層，在花崗巖球狀風(fēng)化發(fā)育，地質(zhì)勘察中應(yīng)鉆至完整弱風(fēng)化基巖不少于10m，防止橋梁基礎(chǔ)置于孤石之上，造成橋梁墩臺的沉降、傾斜。
2.2.2 施工影響
橋梁樁基礎(chǔ)施工過程中，全風(fēng)化花崗巖土體受到擾動，若受到施工影響，使得鉆孔長期處于泡水狀態(tài)，全風(fēng)化花崗巖其承載力急劇降低，從而降低了樁側(cè)摩擦力，從而影響樁基礎(chǔ)的承載力。因此施工中因采取合理的施工工藝及措施。
2.3 隧道
2.3.1 洞門坍塌
隧道進(jìn)出口施工困難，圍巖基本喪失自穩(wěn)能力，特別是富水地段，自身的強(qiáng)度基本降為零，充分利用圍巖自穩(wěn)能力基本無法實(shí)現(xiàn)，在施工中應(yīng)充分考慮覆蓋層的自重對支護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的荷載，加強(qiáng)支護(hù)，同時(shí)在施工中重點(diǎn)對支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力情況做出及時(shí)、正確的判斷，防止洞門的坍塌。
2.3.2 不均勻風(fēng)化
花崗巖風(fēng)化土中存在球狀風(fēng)化核，俗稱“孤石”，其埋藏分布及大小不均，難以通過勘察手段查明，抗壓強(qiáng)度可達(dá)100MP以上，周邊巖體強(qiáng)度小得多，且容易遇水軟化、崩解，嚴(yán)重影響盾構(gòu)隧道的安全施工。
3 結(jié)束語
全風(fēng)化花崗巖的工程特性研究是一項(xiàng)基礎(chǔ)領(lǐng)域的研究，目前還不夠完善。由于花崗巖風(fēng)化物礦物、結(jié)構(gòu)等的差異性，工程特性有較大差異，本文中所列取的路基、橋梁、隧道工程中花崗巖工程問題僅較為典型，但不能涵蓋所有的工程問題，但是隨著新工藝、新技術(shù)的不斷更新，對花崗巖地區(qū)的工程問題的發(fā)現(xiàn)、預(yù)防和整治將更加合理、完善。
