浅谈岩石地基承载力确定方法

朱甲龙

（安徽省·水利部淮委水利科学研究院 蚌埠 23000）

浅谈岩石地基承载力确定方法

朱甲龙

（安徽省·水利部淮委水利科学研究院 蚌埠 23000）

岩石能够承受较高的压力跟剪力，同时能够承受一定的拉力作用，具有强度高、变形小的特点，且在自然界中分布广泛。但在漫长的地质运动中，由于外部和内部应力的作用，现存于地表的岩体具有不连续性、非匀质和各向异性，且受到水、温度、应力场综合影响，加上人们对岩体固有特性的传统认识限制了岩石地基承载力理论的发展，致使岩石地基承载力的确定成为了非常复杂的课题。本文针对岩石地基固有特性，结合皖南地区丰富的工程经验对岩石地基承载力确定方法进行阐述与探究。

岩石地基 承载力 荷载试验 单轴抗压强度

1 岩基载荷试验

1.1试验要求

根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）附录，适用于确定完整、较完整、较破碎的岩基作为天然地基或桩基础持力层的承载力。采用圆形刚性承压板，直径为300mm。当岩石埋藏深度较大时，可采用钢筋混凝土桩，但桩周围需要采取措施消除桩身与土之间摩擦力。

1.2试验装置

试验采用大型钢梁组成的反力装置并搭设堆重平台，油压千斤顶加载，压力表控制每级加荷值，在桩身垂直方向按规范安装百分表测量桩身沉降量。逐级加载，在每级荷载作用下达到相对稳定标准后施加下一级荷载。

1.3岩石地基承载力的确定

（1）对应于p-s曲线上起始直线段的终点为比例界限。符合终止加载条件的前一级荷载为极限荷载。将极限荷载除以3的安全系数，所得值与对应于比例界限的荷载相比较，取小值。

（2）每个场地载荷试验的数量不应少于3个，取最小值作为岩石地基承载力特征值。

（3）岩石地基承载力不进行深宽修正。

其次，立法原意的把握。对《行政强制法》第53条规定，立法者在相关释义中作了权威解读，“对于金钱给付以外的案件，行政机关申请人民法院强制执行，人民法院在审查后裁定执行的，原则上由人民法院依照民事诉讼法规定的相关程序执行，但也不排除在人民法院审查裁定执行后，由行政机关具体组织实施”⑪全国人大常委会法制工作委员会行政法室编写：《〈中华人民共和国行政强制法〉释义与案例》，中国民主法制出版社2011年7月第1版，第197页。。结合《行政强制法》修改意见稿第四稿第60条规定的由法院负责执行事后被删除，说明《行政强制法》是为裁执分离预留了空间的，裁执分离合法说是成立的。

2 岩石单轴抗压强度

2.1试验方法

最后，农业新型经营主体发展壮大，促进了农村一、二、三产业的融合发展。目前，全市农业龙头企业670家、农民合作社2 333家、家庭农场1 280家，由此促进了农业规模化、集约化、现代化发展。

事实上，在3阶方阵中，只是要求每行之和、每列之和(共6个)相等，不要求两对角线之和也同它们相等(于是不一定构成3阶幻方)，我们仍然可以得到式(6).我们现在来证明这点.

品牌农业区域效应逐步显现。卧龙区通过发展龙头企业、培育农业品牌等举措，充分发挥品牌农业企业的产业链优势，提高标准化、区域化、产业化经营水平，提高农业经济整体效益，有力地推进区域经济的增长。如石桥的月季，现已发展到卧龙区的各个乡镇；石桥的老姜历史悠久，姜质优良，在石桥的各个村都有不同规模的种植；谢庄龚河的玫瑰花、董营的红薯已发展到周边村种植；蒲山的桃、潦河坡的石榴、潦河的葡萄等因特色不同，形成了不同的旅游观光区，而且由于产品品质优良，在南阳乃至武汉、上海等大中城市备受欢迎，品质优良价位高，品牌效应有所显现。

首先依工程地点桩所选择持力层，取一组岩石试块试压，得出一组试压数据，依据岩样试验的单轴抗压强度换算成岩石单轴抗压强度标准值，并乘以回归修正系数得出岩石地基承载力特征值。计算公式如下:

式中：fa─岩石地基承载力特征值（MPa）；

Ψr─折减系数；

fr— 岩石单轴抗压强度标准值（kPa）；

本文引入柔性作业车间广义能耗概念，分析了柔性作业车间调度直接电能和间接能耗，以车间广义能耗最低和完工时间最小为优化目标，建立了面向广义能耗的柔性作业车间调度优化模型。采用多目标模拟退火算法求解了上述优化模型，得到了不同优化目标下的调度方案。最后对不同调度方案进行了对比分析，证明本文所提的柔性作业车间调度方法可显著降低车间的广义能耗和完工时间，从而验证了该方法的有效性。

2.2试验要点

随着毕业的临近，一些多年积聚的矛盾很可能一触即发，久拖未决的问题也会在毕业前夕突显出来.例如学生的欠学分问题，在低年级这一问题也许未能引起学生的重视，但到了毕业年级，所欠的学分、需要重修的课程成为学生能否顺利毕业，能否获得学士、学位证书的关键，也成为影响其个人命运和前途的核心问题.这些问题处理不当，将直接对学生造成影响，而一旦学生情绪激动采取偏激行为，将对学生个人人身安全和校园安全稳定造成极大影响.对于高校教务管理人员来讲，做好毕业生的学业管理工作是帮助学生顺利完成人才培养目标的重要环节，是毕业生顺利、文明、感恩离校的前提[2].

a.用取芯机在选择的持力层或从持力层采取的岩块取出岩样。

b.岩样尺寸一般加工为Φ50mm×100mm，数量不应少于6个进行处理。

水样的主要测定项目为COD、pH、水温，其中COD测定方法参照《水质 化学需氧量快速消解分光光度法（HJ/T399-2007）》，pH测定方法参照《水质pH值的测定 玻璃电极法（GB/T6920-1986）》。

c.在压力机上以每秒500～800kPa的加载速度加载，直到试样破坏为止，记下最大加载，做好试验前后的试样描述。

式中：fa—岩石地基承载力特征值（MPa）；

式中：frk—岩石单轴抗压强度平均值（kPa）；

Ψ—统计修正系数；

frk─岩石单轴抗压强度标准值（MPa）。

n—试样个数；

δ—变异系数。

上述分别从现场原位试验和室内试验对岩石地基承载力确定方法作了阐述。原位静载荷试验最为精确可靠，可在原位直接确定承载力、变形模量、弹性模量等参数。通过大量的对比试验表明原位静载荷试验承载力值略高于室内试验值，从而能够充分发挥岩石地基承载力、做出经济合理的地基基础设计。但原位静载荷试验对场地、设备要求过高，试验周期长，试验费用也较大。因此，为能在保证试验结果的准确性同时兼顾试验过程的便捷性、经济性，下面阐述一种方法：岩石点荷载试验确定地基承载力值。

3 岩石点荷载试验

3.1试验方法

3.6成果整理

d.根据参加统计的一组试样的试验值计算其平均值、标准差、变异系数，取岩石单轴抗压强度的标准值为：

由图2可知，在底物质量浓度6～10 mg/mL，玉米醇溶蛋白与Zn2+螯合能力逐渐升高，当底物质量浓度为10 mg/mL时，Zn2+螯合能力为5.92 mg/g，达到最高，此时的酶解度为36.13%。随着底物质量浓度增大，玉米醇溶蛋白Zn2+螯合能力及酶解度均缓慢降低，可能是因为底物质量浓度增大导致反应体系黏度增大，进而影响了分子运动速率，降低了Zn2+螯合能力及底物和酶切位点的结合。

Ψr—折减系数；

⑤Ⅴ号Mo矿体：矿体宽度8.9m，Mo最高品位0.054×10-2，平均品位0.035×10-2，其中样品TC16H7、TC16H8伴生Pb品位0.247×10-2、0.203×10-2；

frk—岩石单轴抗压强度标准值（MPa）。

众人哈哈一笑，秦明月说：“志武分析的还是有道理的，但是切记一条，这也是你给自己画的框框，而真相往往在框外。”

岩石点荷载试验是将试样置于上、下两个球端圆锥状压头之间，对试样施加集中荷载，直到试样破坏，据此求得岩石点荷载强度。

3.3试验仪器

在农村小学的教学过程中，由于我国社会发展的原因，导致了很多学生都是留守儿童，在学校的时候还有教师的教学管理，一旦放学回到家后就没有人去教育，导致了学生的家庭教育出现空白，这样对学生以后的学习成长会产生一定的影响。

携带式数码点荷载仪。加载系统主要包括千斤顶、承压框架、球端圆锥状压头。

P—破坏荷载（N）；

综上，各种控制方式均有自己的优缺点，具体如何选用取决于客户的实际需求。根据大量的工程实际经验总结分析，针对相对独立的炉排系统，现阶段最适宜的控制方案为“部分纳入DCS”的方式。设置独立的就地ACC控制柜（PLC柜），可以可靠地对现场设备进行操控，再通过数据通讯及少量硬接线的形式与DCS进行数据交换，将设备运行状态和重要信号反馈给DCS，从而整体监控，最终实现统一管理。

《工程岩体试验方法标准》（GB/T50266-99）2.12条：同一含水状态下的岩心试件数量每组应为5～10个，方形块体或不规则块体试件数量每组应为15～20个。要求试样的长（L）、宽（b）、高（h）应尽可能满足L≥b≥h且试件尺寸符合下列规定：当采用岩心试件作径向试验时，试件的长度与直径之比不应小于1；作轴向试验时，加荷两点间距与直径之比宜为0.3～1.0；当采用方块体或不规则块体试件作试验时，加荷两点间距宜为30～50mm，加荷两点间距与加荷处平均宽度之比宜为0.3～1.0；试件长度不应小于加荷两点间距。

3.5试验步骤

a.径向试验时，将岩心试件放入球端圆锥之间，使上下锥端与试件直径两端紧密接触，量测加荷点间距。接触点距试件自由端的最小距离不应小于加荷两点间距的0.5。

b.轴向试验时，将岩心试件放入球端圆锥之间，使上下锥端位于岩心试件的圆心处并与试件紧密接触。量测加荷点间距及垂直于加荷方向的试件宽度。

c.方块体与不规则块体试验时，选择试件最小尺寸方向为加荷方向。将试件放入球端圆锥之间，使上下锥端位于试件中心处并与试件紧密接触。量测加荷点间距及通过两加荷点最小截面的宽度（或平均宽度）。接触点距试件自由端的距离不应小于加荷点间距的0.5。

d.稳定地施加荷载，使试件在10～80s内破坏，记录破坏荷载。

e.试验结束后，应描述试件的破坏形态。破坏面贯穿整个试件并通过两加荷点为有效试验。

点荷载强度试验适用于各类岩石。首先，依据工程地点桩所选择持力层，取一组岩石试块采用点荷载试验方法得出一组岩石的点荷载强度，根据《工程岩体分级标准》（GB50218-94），换算成岩样的单轴抗压强度，统计的一组试样的试验值并计算其平均值、标准差、变异系数，取得岩石单轴抗压强度的标准值，并乘以回归修正系数得出岩石地基承载力特征值。计算公式如下:

点荷载试验强度Is计算公式可采用面积强度公式或间距强度公式。

3.2试验原理

式中：Is—未经过修正的点荷载强度（MPa）；

3.4样本要求及试验要点

A—破坏面面积（mm2）；

De—等效圆直径（mm）。

面积强度公式适合不规则岩块，对于破坏面积可用游标卡尺测量破坏面上加荷点间距和破坏面上垂直于加荷方向的平均宽度进行计算。

间距强度公式适合岩芯点荷载试验，对岩芯径向试验De=D（D为加载点间距，mm）,对于不规则岩块。

当加荷两点间距不等于50mm时，应对计算值进行修正。当其试验数据较多，且同一组试件中的等价岩心直径具有多种尺寸，而加荷两点间距不等于50mm时，应根据试验结果，绘制D2e～P的关系曲线，并在曲线上查找D2e=2500mm对应的P50值，按下列公式计算岩石点荷载强度：

式中：Is（50）—经尺寸修正后的岩石点荷载强度（MPa）；

P50—根据D2e～P关系曲线，D2e=2500mm对应的P值（MPa）。

当加荷两点间距不等于50mm，且其试验数据较少，不宜采用上述方法修正时，应按下列公式计算岩石点荷载强度：

式中：F—修正系数；

m—修正指数，由同类岩石的经验值确定，一般取m=0.4～0.45。

由中国建筑材料检验认证中心、国家水泥质量监督检验中心编著的《水泥实验室工作手册》，已由中国建材工业出版社出版。该《手册》增补了近年来制定和修订的有关水泥产品和检验方法的新标准，同时增列了国家有关标准法和计量法的内容，对不符合国家计量法的一些表示方法进行了纠正。

3.7岩石单轴抗压强度

根据《工程岩体分级标准》（GB50218-94）第3.4.1条，将修正后的岩石单轴抗压强度Is（50）换算成岩石的单轴抗压强度frm。

4 结语

岩石点荷载试验确定岩石地基承载力的方法适用于各类岩石，更接近原位测试试验环境；试验设备小巧灵便，工程现场可以直接取样进行试验，解决了在现场取样到加工标准件进行室内试验过程中各项因素导致岩石崩裂、分化、遇水软化、难以加工成件等问题；经济方面比岩基载荷试验节约了试验成本，缩短了试验周期，具有一定的可推广性■