摘要：花岗岩残积土具有遇水软化的特性，为了定量分析含水率变化对花岗岩残积土地基承载力的影响，采用室内试验与标准贯入试验，对比浸水前后的地基承载力，分析含水率对地基承载力的影响机制。结果表明：浸水条件显著增大了土体的含水率，浸水对花岗岩残积土含水率的影响深度不超过2 m，含水率的增加降低了花岗岩残积土的抗剪强度及地基承载力，造成地基承载力损失率最高可达28.7%，地基承载力损失率随深度增加而减小。在基础设计时，应考虑含水率变化对地基承载力的影响，并根据工程要求确定合理的基础埋深。
关键词 花岗岩残积土；含水率；标准贯入试验；室内试验；地基承载力
0 引言
我国沿海燕山期花岗岩和混合花岗岩完全风化形成的残积层分布十分广泛[1-2]。花岗岩残积土具有结构性强、遇水软化等特点，其工程力学特性受含水率变化影响显著[3-5]。本文以福建省某工程中的花岗岩残积土为研究对象，采用标准贯入试验、三轴固结不排水试验，定量分析含水率变化对花岗岩残积土地基承载力的影响，并分析其影响机制，为确定浸水后的基础埋深提供参考。
1 工程概况
福建省某工程采用天然地基和独立基础，以花岗岩残积砂质黏性土作为持力层，此类土多为中细粒花岗岩风化而成的混合土，中间粒径(0.075～0.5 mm)较少。工程所在场地遭遇了1个月的雨水浸泡，积水平均深度约20 cm，基本淹没了施工场地西部几栋建筑所在位置，因此，需分析雨水浸泡对花岗岩残积土地基承载力的影响，以便确定浸水后的基础埋深。
试验场地土层由上到下分布如下：①残积砂质黏性土，按检测时的标贯击数、天然状态等将该层分为①1残积砂质黏性土、①2残积砂质黏性土、①3残积砂质黏性土(浸水前花岗岩残积土基本物理参数如表1所示)；②全风化花岗岩；③砂砾状强风化花岗岩。浸水前花岗岩残积土基本物理参数如表1所示：
表1 浸水前花岗岩残积土基本物理参数
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2 原位试验结果及分析
标准贯入试验方法作为一种应用较广的原位试验方法，根据试验结果可以较准确地评估地基的承载力，依据福建省《岩土工程勘察规范》(DBJ 13-84 2006)，花岗岩残积土地基承载力特征值可按照式（1）计算，结果如表3所示。
（1）
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式中：N'为标贯击数修正标准值；fak为地基承载力特征值，kPa。
地基承载力损失率如式（2）所示：
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（1）
式中：fak1为浸水前的地基承载力特征值，kPa；fak2为浸水后的地基承载力特征值，kPa。
绘制出浸水后地基承载力损失率与含水率增量的关系，如图1所示。由图1可知：含水率对花岗岩残积土地基承载力影响显著，随着含水率增量的增加，地基承载力损失率明显增大；浸水后，花岗岩残积土层由下到上，含水率增量由0.14%增加到6.47%时，地基承载力损失率由1.6%增加到了28.7%，变化幅度较大
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图1 地基承载力损失率与含水率增量的关系
图2所示为浸水后地基承载力损失率沿深度的变化趋势。由图2可知：浸水后，花岗岩残积土地基承载力损失率沿深度增加而减小，在0.5～1.2 m深度范围内，承载力损失率由28.7%降为11.5%，在1.2～1.8 m深度范围内，由11.5%降为1.6%。这与含水率沿深度的变化趋势一致，进一步说明浸水条件对花岗岩残积土地基的影响深度不超过2 m，可为基础埋深的确定提供参考。
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图2 地基承载力损失率与深度的关系
3 室内试验结果及分析
按照原位试验对应深度选取3组浸水前后的原状土样进行常规三轴固结不排水试验。浸水前，①1土层黏聚力平均值为35.38 kPa，内摩擦角平均值18.59°，浸水后，黏聚力平均值为30.45kPa，内摩擦角平均值13.44°，黏聚力平均值降低约14%，而内摩擦角平均值降低约28%；浸水前，①2土层黏聚力平均值为35.29 kPa，内摩擦角平均值17.26°，浸水后，黏聚力平均值为29.21kPa，内摩擦角平均值12.58°，黏聚力平均值降低约17%，而内摩擦角平均值降低约27%；①3土层黏聚力平均值为39.28 kPa，内摩擦角平均值19.13°，浸水后，黏聚力平均值为38.63 kPa，内摩擦角平均值18.61°，黏聚力平均值降低约2%，而内摩擦角平均值降低约3%。试验结果说明含水率的变化对花岗岩残积土的黏聚力和内摩擦角影响显著，土体抗剪强度降低，土体在基底压力作用下更易发生塑性变形，地基承载力因此而减小。
4 结论
本文采用原位测试与室内试验相结合的方法，以福建省某工程中的花岗岩残积土为研究对象，定量分析了该工程中含水率对花岗岩残积土地基承载力的影响并探讨其影响机制，为类似工程浸水后基础埋深的确定提供参考。
参考文献（References）：
[1] 吴能森.结构性花岗岩残积土的特性及工程问题研究[D].南京:南京林业大学,2005.
[2] 兰新生.福建沿海花岗岩残积土场地岩土工程勘察浅议[J].林业勘察.1999(2):81.
[3] 吴能森,赵尘,侯伟生.花岗岩残积土的成因?分布及工程特性研究[J].平顶山工学学报,2004,13(4):1.
[4] 张永波,殷密英,陈戈,等.花岗岩残积土浅层地基承载力评价方法探讨[J].工程地质学报.1997,5(3):60.
[5] 任国林,林玉山,张军.厦门花岗岩风化残积土工程地质特征及地基承载力研究[J].福建地质.1990,9(3):205.