丹霞组砂岩残积层和风化层的勘探与地层划分

谭沃新

1 成因及分布规律

丹霞组砂岩主要矿物成分为石英砂和泥质，构造裂隙呈竖向发育，当其地势较高位于地下水位以上时，受日晒雨淋风化侵蚀，砂岩逐渐沿竖向裂隙风化后崩塌，形成深沟低谷纵横与陡岩峭壁林立的特殊地形，在沟谷与峭壁之间会形成坡积层。当其地势较低位于地下水位之下时，特别是在河道两岸的地方，砂岩被地下水长期浸泡逐渐软化成残积层和全～强风化层，残积层主要由粉土和石英砂组成，厚度分布不均匀，一般越近河边越厚，距离河边越远则越薄，在河流的横向剖面上形成一个巨大的楔形体分布。一般情况下残积层逐渐过渡到全～强风化层，但因地下水径流方向的随机性和流量的不均匀性，其风化强烈程度随之不均一，残积层中会夹全～强风化薄层或砂岩块石，全～强风化层中也会夹残积土薄层，残积层和全～强风化以夹层或互层状出现，给勘探钻孔施工和地层界面划分带来一定困难。

2 勘探方法

因该类地层中含有较多的石英砂粗颗粒，粘合性极差，干钻钻不进，遇水易崩解，取芯非常困难。石英砂含量多比重大易沉淀在孔内不易返出，要加泥粉造浆，用浓泥浆循环返出孔内沉渣，钻具才能下放孔底。可根据地层的软硬程度选用中八角合金钻头或复合片钻头，中等转速，为保证土芯采取率，钻进时应采用回水控制泵量，防止循环液过大冲蚀土芯，有条件时最好采用双管钻具钻进。要求控制回次进尺在2.0 m内，准确记录钻进时间，注明钻速的快慢变化情况(中等转速和中等压力的情况下:快进≥1.00 m/5 min，中等 0.50 m/5 min ～ 1.00 m/5 min，慢进≤0.25 m/5 min);回次末停水后慢速加压烧钻采取土芯。

3 分层方法

因该类地层的软硬不均匀，多夹层和互层出现，要根据钻进时间(钻速)、土芯观察和标贯(或触探)击数来综合考虑才能准确分层:

①残积层:褐黄色、暗红色，主要由粉粒和石英砂组成，可定名为砂质粉土或粉土，稍密～密实状，土芯呈柱状或泥砂状，钻速为快进，回次末停水后烧钻可钻下30 cm～50 cm，标贯试验击数一般小于30击;

②全风化泥质砂岩:褐黄色、暗红色，矿物成分已全部风化石英砂和粉粒，密实或坚硬状，由于被循环液冲蚀和岩芯管震动后土芯崩解呈碎屑状和砂状，钻速为中等，回次末停水后烧钻可钻下10 cm～30 cm，从烧上的土芯仍可隐见原岩节理，标贯试验击数一般为30击～50击;

③强风化泥质粉砂岩:暗红色、灰绿色，半岩半土状，岩芯极破碎呈碎屑状、散体状和碎石状，可见原岩节理，钻速为慢，回次末停水后烧钻仅能钻下10 cm以内或钻不进，标贯试验击数均大于50击。

4 承载力取值

残积层可根据《建筑地基基础设计规范》，按标贯试验击数和土工试验数据查表4.4.3-5取值;全 ～强风化层可查表10.2.3-3～6取值，或根据本地区经验数据取值。

5 基础类型的选择

当上覆土层厚度不大时(在可开挖深度范围内)，可选用天然地基浅基础;当上覆土层厚度较大时，则可考虑选用桩基础。因砂岩残积层和风化层摩阻力值较大，建议首选目前韶关地区应用较广的静压式预应力管桩;其次才考虑选用钻(冲)孔灌注桩。

6 结语

砂岩残积层和风化层的厚度变化大，受山形地貌和河流走向的影响其岩面起伏大。钻探采取率低，要结合原位测试数据才能准确分层，软硬夹层或互层多，承载力变化较大，在基础设计和施工时要特别注意。

[1]GB 50021-2001，岩土工程勘察规范(2009年版)[S].

[2]GB 50007-2002，建筑地基基础设计规范[S].

[3]JGJ 94-2008，桩基础设计规范[S].

[4]张怀建，杨永华.浅谈碎石土滑坡的勘察方法[J].山西建筑，2010，36(27):88-89.