高速铁路压缩性土工程研究及应用

花岗岩全风化层是花岗岩体在物理化学及生物等风化营力的作用下，使其结构、成分、性质等产生了不同程度变异的岩石。以往及目前对花岗岩全风化的研究主要集中在以下几个方面：花岗岩全风化层的分类研究；花岗岩全风化层的物理力学性质研究；花岗岩全风化层作为建筑物持力层的研究；花岗岩全风化层边坡治理方面的研究；花岗岩全风化层作为填料的试验研究。

风化花岗岩的地质问题主要有：边坡冲蚀和崩岗，软弱面的楔形破坏，沿垂直软弱面的倾覆破坏，崩塌落石，岩堆以及花岗岩风化物的滑坡灾害；作为路基填料，花岗岩风化物边坡在雨季经常造成边坡溜坍；风化花岗岩作为路基基床时产生翻浆冒泥；隧道方面，花岗岩体内部的断层有较强的隐蔽性，花岗岩岩体内断层病害规模大，处理困难，花岗岩岩体常被后期岩脉所穿插，岩性不均匀；花岗岩的风化程度不均匀，作为基础产生不均匀沉降；花岗岩风化物遇水后强度降低，造成摩阻力和端承力不足；风化花岗岩地区的沙化现象严重，破坏自然生态环境。

T.Y.Irfan总结了国外学者对花岗岩风化带的分带情况。吴能森在对花岗岩残积土进行全面的研究后，对花岗岩现行的分类方法进行改进，提出了综合分类法。吴宏伟等分析了我国香港花岗岩风化分级化学指标体系，并对香港花岗岩的风化壳进行了分带。我国的交通、建筑等建设部门通过对本行业所涉及的工程项目中出现的花岗岩风化物研究之后，根据自己工程需要，提出了对花岗岩风化物或粗或细的分带方法。

栾茂田等通过大量土工试验对取自香港不同地区的3种松散花岗岩全风化残积土的剪切特性包括峰值强度与峰后稳定状态及其本构模型进行了探讨。翟阳等在对重塑试样的不排水三轴压缩试验研究的基础上，分析了花岗岩全风化层松散填土的工程性能，探讨了相对压实度、固结应力对其性能的影响，分析了土样应力-应变关系、初始杨氏弹性模量、脆性指数和稳定状态性能。程昌炳、徐昌伟研究了福建地区的花岗岩残积土去胶结物处理前后的力学特性。赵建军、王思敬、尚彦军、岳中琦、曲永新课题组对香港花岗岩全风化层风化程度的化学指标及微观特征、花岗岩全风化层脆性破裂和塑性蠕变特性、固结特性、花岗岩全风化层的抗剪强度，以及试验方法对花岗岩全风化层的影响等，进行了详细的研究。简文彬等研究了花岗岩残积土的崩解特性。吴小玲等通过对花岗岩残积土动剪切模量室内和原位的试验研究，认为花岗岩残积土是一种低灵敏度的土，其重塑土的动剪切模量比对应的原状土低20%。

张永波等对花岗岩残积土浅层地基承载力评价方法进行了研究，建议采用标准贯入试验确定花岗岩全风化层地基承载力。林永安通过分析花岗岩残积土静压管桩工程常见问题，提出了相应的处治措施。蔡来炳通过对花岗岩残积土持力层人工挖孔桩承载力的研究，认为：以花岗岩残积土为持力层的人工挖孔桩，桩侧阻力呈现明显的软化特性，单桩承载力主要取决于桩端承载力，设计时可以不考虑桩侧阻力作用；必须采取有效排水措施，降低地下水或持力层的含水量。王沁平通过对含孤石的花岗岩残积土上的复合桩基的研究，认为必须重视花岗岩残积土的结构性。

陈子敬通过对花岗岩残积土边坡破坏机理及规律进行研究，指出了花岗岩全风化层边坡的破坏原因并提出了相应的边坡防护措施。张文华分析了花岗岩残积土的抗剪强度与边坡失稳的规律，认为花岗岩全风化层边坡稳定性主要取决于残积土原生或次生结构面的抗剪强度，对抗剪强度的取值应视不同工程而有所区别，从而指导边坡设计。(www.xing528.com)

胡红梅等对花岗岩残积土进行分类，分析花岗岩残积土的垂直分带特征及相应的物理力学性能，阐明花岗岩残积土作为地基持力层和回填土的工程应用，同时指出福建沿海裸露型花岗岩残积土上部，呈硬塑—坚硬，稍湿—稍干，结构中密至密实，属中等压缩性土。对于一般低层建筑及建（构）筑物，可充分利用该层残积土作为天然地基持力层。裸露型花岗岩上部残积土液限值一般介于30%～36%，小于40%，最优含水量为17%～19%，比天然含水量16%～17%大，含砂量为10%～20%，这种性能的土料，对于回填碾压夯实十分有利。对于花岗岩残积土回填区的地基处理，主要采用分层压实、强夯、高压注浆、振冲碎石桩、低强度混凝土桩。

余自立、李志勇等对用花岗岩全风化层及其水泥稳定土作为路基填料的工程性质、适用范围和施工工艺进行了研究。王克对残坡积土与花岗岩全风化层混合后用做心墙防渗材料进行了研究，认为花岗岩全风化层颗粒较粗，塑性指数在10左右为砂黏土，但与残坡积土以1∶1的比例混合后，能满足作为大坝心墙防渗材料使用。马宏剑等通过对广东省花岗岩全风化层路用性质进行研究，认为在花岗岩全风化层中添加0.02～1 mm粒组的细砂，可以提高花岗岩全风化层的CBR值，从而满足其作为路基填料的要求。

刘胜娥指出海南省花岗岩残积土的分布面积很广泛，土质多为砂（砾）质黏性土，其物理力学性质及工程地质特征差异较大，但有一定变化规律，垂直分带尤为明显。花岗岩残积土一般为较致密的黏性土，抗剪强度较高，承载力较大，但随其原岩风化程度不同而异：风化程度较弱的花岗岩残积土，砾石的颗粒含量越多，干密度就较大，抗剪强度就越高；风化程度较强的花岗岩残积土，长石高岭土化较完全，土的干密度随着土的含砾量的减少而降低，抗剪强度的降低主要表现为内摩擦角的显著降低。

由上可知，目前虽对花岗岩全风化层的物理力学性质，边坡、路用等花岗岩全风化层的工程性质已进行了大量的研究，但是对花岗岩全风化层地区柔性基础下地基沉降特性仍缺乏系统的研究。在风化花岗岩的沉降、承载力及其相互关系方面，尤其是对于风化花岗岩地基路工后沉降方面，研究成果还不多见。因此有必要对柔性基础下花岗岩全风化层的沉降变形特性进行系统的研究。