在工程勘察中孤石与基岩的判别

在工程勘察中孤石与基岩的判别在工程勘察中孤石与基岩的判别2010-08-1611:06【摘要】在工程勘察中，孤石与基岩判别难度较大，判别错误将会带来极大的工程隐患。

通过对相关基础理论研读，结合连云港地区长期的工程勘察实践，本文就孤石与基岩的判别，提出几种判别的分析方法。

【关键词】工程勘察孤石基岩判别
随着城市化建设的高速发展，连云港市正在建设和将要建设的高层建筑越来越多，对地基基础也提出了越来越高的要求。

高层建筑一般都要求的基岩作为桩基础桩端持力层。

尤其是连云港市东部城区，地处山前地带，地质结构复杂，高层建筑均要求的坚实稳定的基岩作为基础持力层。

由于该地区已历经多次沧海桑田的多轮回地质变迁，沉积层中埋藏有大量的孤石。

孤石中有的体积很大，直径达数米，且深度较高。

工程勘察中如果打在孤石上，并取出了较长、较好的岩芯，从而判定为基岩，将会带来极大的工程隐患。

连云港市就发生过多起勘察人员将孤石判定为基岩，导致质量事故的先例。

我们在长期的工程勘察实践中，结合岩体结构构造、构造地层、地形地貌等基础理论，总结出一套切实可靠的孤石与基岩的判别方法，在勘察实际工作中屡试不爽。

一、构造裂隙分析方法
1.基岩:一般都经历了长期的构造运动，岩体中分布着大量的构造裂隙，岩芯的完整性不好。

2.孤石:孤石岩芯的完整性一般很好，岩芯采取率也很高。

3.原理分析:基岩都是存在于原地，地层中孤石一般都是从异地通过某种动力搬运而沉积下来的。

孤石在其形成过程中，有沿各种结构面所切割的稳定体呈最小化的趋势。

在机械崩塌所导致的巨大岩石块体中，可能存在许多构造裂隙。

风化将
沿这些裂隙发育，将把这岩石块体进一步切割为更小的块体。

经过各种地质营力的搬运作用，即使这些块体还有一些微细裂隙，在搬运工程中，岩石块体与块体发生碰撞。

岩石块体与地表或河床、河壁发生碰撞，存在暗伤(微细裂隙)的岩石块体将碎裂为更小的块体。

所以说历经各种风化作用的孤石中是不存在裂隙的。

二、风化程度分析方法
1.基岩:按风化程度、风化阶段的不同，依次分为全风化岩、强风化岩、微风化岩和未风化岩。

虽然各层的厚度可能不同，但风化程度的规律是可循的。

2.孤石:无法按照风化程度进行鉴别。

孤石与周边介质的界面明显。

3.原理分析:基岩由浅入深，随着风化作用的越来越弱，岩石的强度越来越高。

起初岩石的全风化阶段，岩石为土状，基本没有联结强度，只能看到岩石矿物的晶体。

岩石的强风化阶段，岩石的结构构造都清晰地出现，但结构强度却很低。

孤石作为独立体，与周围的沉积体界限分明，没有明确的过渡关系。

这是由于地质年代是非常漫长的历史阶段，如连云港市云台山的片麻岩的历史已达十几亿年，而地层中的孤石其历史形成可能只是几万年、几十万年，时期非常短暂，不能形成基岩中所体现的全分化、强风化、微风化和未风化等各个阶段。

三、颜色分析方法
1.基岩:岩芯一般沿裂隙风化程度高，尤其是中风化岩芯。

其颜色一般保持原岩的颜色，发黄发红的部位一般存在于裂隙面附近。

2.孤石:岩芯的颜色一般发黄发红。

3.原理分析:基岩尤其是中风化及以下基岩，由于埋深较大，空气和水很难进入岩体深部，只能顺着裂隙而渗入，所以氧化作用只能顺裂隙面发育，取出岩芯一般能保持较好的原岩颜色。

而孤石在没有被埋藏之前，存在于大气环境中，氧气和水供应量充足，孤石在各个方向上均能与风化介质直接接触，因此，氧化反应充分，颜色一般发黄发红。

四、层序分析方法
1.基岩:一般循全风化、强风化、微风化和未风化顺序，岩石越来越硬。

2.孤石:单个孤石强度基本相同，不同的孤石强度不同。

新的、强度较高的孤石可能覆盖于老的、强度较弱的孤石之上。

沉积物，下部的孤石沉积的地质时期更为久远，其风化程度相应较高，其强度就会较低，颜色会更暗红些;上部的孤石沉积时间相应较短，分化程度可能较低，强度也会高一点，颜色反应出来的氧化作用更弱。

3.原理分析:孤石作为异地搬运而来的
五、工程钻进分析方法
1.基岩:在钻机钻进中，基岩的钻进随着岩石的变硬会越来越难，越来越慢，基本不会出现突然透空(掉钻)现象。

2.孤石:钻进一般比较均匀，会出现突然的透空(掉钻)现象。

3.原理分析:孤石的风化程度一般比较均匀，故钻机钻进也比较均匀。

由于岩石钻进，钻进的机械功力、泥浆泵的水压均较大，如果穿透孤石层，下面的泥土会很快被打穿，土粒随循环水带出，钻机好像打在空气中一样，进尺突然加大，好象透空、掉钻一样。

六、结束语
在工程勘察过程中，孤石与基岩的判别对桩基础施工有着举足轻重的影响。

以上为笔者提出的几点关于判别孤石与基岩的分析方法，希望能给大家在勘察工作中提供帮助。

参考文献:
[1]岩土工程勘察规范(GB50021-2001)[S]
[2]工程地质手册(第四版).[M].北京:中国建筑工业出版社，2007。