摘要：本文通过对强风化岩石(板岩Zwhc)进行基岩载荷试验,在天然地基情况下,通过基岩竖向静载试验最终确定强风化板岩的地基承载力特征值,试验数据较传统的经验数值提高很多，为工程建设最大程度利用岩土物理特性提供科学依据，在保证工程安全的情况下，也大幅度的减少了施工成本。
关键词：强风化板岩基岩载荷试验人工挖孔
Abstract: this article through to the strongly weathered rock (SLATE Zwhc) bedrock load test, in the case of natural foundation, through the bedrock vertical static load test finally confirmed the strongly weathered SLATE characteristic value of subgrade bearing capacity, the test data with a more traditional numerical increase a lot of experience for the engineering construction maximum use of geotechnical physical characteristics provide scientific basis, in order to ensure the safety of engineering, and greatly reduce the construction cost.
Keywords: strong weathering SLATE bedrock load test man-dug hole
中图分类号：C33文献标识码：A 文章编号：
一、前言
强风化岩石，作为一种良好的天然地基，在工程建设过程中往往被选作地基持力层。传统方法上对强风化岩石的承载力确定多通过标准贯入和超重型、重型动力触探来确定，通过标贯或动探锤击数经统计修正后的锤击数标准值，依据相关岩土规范的规定来给出承载力。还可以通过对强风化岩石取样，试验室做点荷载试验，通过点荷载数据换算成岩石饱和单轴抗压强度值来间接确定岩石的承载力。
对岩土的地基承载力，最准确的当然是现场对该土层在天然状态下通过试验直接确定，在实地客观准确的反映该土层的承载强度。本文通过选取在大连市某建筑工地实地对强风化板岩所做的基岩载荷试验，说明通过现场试验来确定所选持力层的承载力是既可靠又经济的，是目前值得推广的来准确给定相关岩土参数的一种手段。
二、试验场地岩土工程概况
1、场地建筑概况
拟建建筑场地位于大连市核心地段，整个工程由一座30层主楼及4层裙房组成，整个建筑范围内均有二层地下室，地基采用钢筋混凝土框架结构。基础开挖深度在8.0-10米，开挖所至岩土层为强风化板岩,设计拟选取强风化板岩做地基持力层，采用筏板基础，周边地勘报告提供的强风化板岩地基承载力特征值为400kPa。
2、现场地质概况
场地在钻探揭露深度范围内出露地层为第四纪全新统人工堆积层（Q4ml）、第四纪全新统海积地层（Q4mc）及冲洪积碎石层（Q4al+pl）、震旦系五行山群长岭子组（Zwhc）板岩。钻探揭露深度范围内，区内地层自上而下为：素填土（Q4ml），层厚1.60～7.90m，层底埋深1.60～7.90m，层底高程-2.25～2.49m；淤泥质粉质粘土（Q4mc），层厚0.50～4.90m，层底埋深3.90～10.00m，层底高程-6.09～-0.26m；碎石（Q4al+pl），层厚0.60～4.50m，层底埋深5.00～11.20m，层底高程-7.07～-1.12m。全风化板岩（Zwhc），层厚0.90～10.00m，层底埋深6.70～15.00m，层底高程-10.70～-2.980m；强风化板岩（Zwhc），钻探揭露层厚0.80～10.90m，揭露层底埋深8.60～22.90m，揭露层底高程-15.91～-4.59m；中风化板岩（Zwhc），钻探揭露层厚3.00～19.10m，揭露层底埋深21.80～32.50m，揭露层底高程-28.81～-17.22m。
三、基岩载荷试验方法
1、人工挖孔
试验探井采用外径1.6m的人工挖孔，内径为1.3m±0.05m。人工挖孔井筒（护壁）厚度为15cm，采用C30混凝土，内配环向和纵向钢筋，钢筋设置由施工单位按照当地经验自行配置。
探井的深度在10.0m左右，并保证人工挖孔至强风化板岩土层，在同一探井内做试验的应保证两次试验高差在1米以上，以确保上次试验不影响下层岩土的强度。探井内挖至强风化岩石后确保承压板坐落在原始的不被破坏的强风化板岩土层上，探井内不应存在积水，堆块、凹凸不平等影响试验结果的因素。
为保证试验的合理性，试验所选取的3个探井均匀分布于建筑场地内，试验总计成功完成5个试验点的基岩载荷试验。
2、试验加载装置
本次试验是将直径为300mm圆形刚性承压板置放井底的试验点上，试验点按要求找平并垫薄沙，利用传力柱引到地面，采用压重平台提供反力。试验时用油压千斤顶分级加载。
3、试验加载方法和沉降观测
(1)试验加载：采用单循环加载，荷载逐级递增直到破坏，然后分级卸载。每级加载为预估最大试验荷载的1�10，第一级加载值为预估极限荷载的20%，达到稳定条件后，加下一级荷载。
(2)沉降量观测：在传力柱上端的两边装设2个位移传感器，每隔10分钟测定一次沉降量，百分表精度为0.01�。千斤顶及位移传感器连接载荷试验仪，整个过程为自动加压。
（3）试验结束：试验加载至岩土破坏为止。
4、试验数据处理
由于试验采用直径为300mm承压板，实验数据处理按1/3取值，所得数据中的最小值作为最终岩石承载力特征值的参考数据。
图基岩载荷试验示意图
四、试验结果分析
试验中对3个探井中5个实验数据进行了统计修正，试验结果见下表：
岩体载荷试验强度参数统计表
根据现场载荷试验结果，最终地质报告中提供的强风化板岩的地基承载力特征值为800kPa,较传统的强风化板岩承载力特征值400 kPa左右提高了近一倍，设计时保守按照600kPa设计，最终工程结束后各项指标均为合格,目前建筑物已建成一年以上，建筑场地稳定，地基稳定。施工过程中因承载力的提升从而大幅度的减小工程成本。
五、结论
原位基岩载荷试验，通过现场原位对建筑物基础所选择的地基持力层的强度进行试验确定，不论结果是承载力较之传统数据的提高或者降低，都实际的反映了建筑物所坐落的持力层的强度，这个数据是最为准确的，对工程的安全性来讲也是最有力的证明和保证。
工程建筑上，目前大多数采用的是经验值，很多时候往往连最简单的标贯、动探等原位测试都很少去做，其实各岩土层受地域及现场水文、地质构造等条件的影响其岩土特性都会有很大的差异，就地基持力层的承载力特征值来说，我们应该广泛的推广现场原位载荷试验，在原位实地的确定岩土层承载力的同时为工程的安全性和科学经济打下坚实的基础。
六、结束语
现场原位试验目前在大连地区很少进行，各岩土层的强度数据都是在传统的标贯、动探或试验室分析的基础上参考地区以往经验确定的。实际上现场原位载荷试验成本并不高，试验数据却更加安全可靠，实验值相对提高能降低预计成本，实验值降低却能确保建筑物的安全性，对整个工程而言都是利大于弊的。
参考资料：
1 《建筑地基基础设计规范》（GB50007―2002）的有关规定
2 《工程地质手册》（第四版）
3《岩土工程勘察规范》（GB50021―2001）（2009年版）
4《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2001）（2006年版）
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。