长沙红层工程性质分析

论文摘要

本论文属首次系统地从理论上对长沙红层工程性质进行探讨,对比统计过去各个不同地段、不同勘察单位和不同规程规范在对红层的描述、工程测试方面的歧见和误差,提出了针对性的经验指标。全文四个主要章节,主要围绕红层的沉积环境；红层的物理性质；红层的分布分带；红层的力学指标等方面进行探讨。侏罗纪末—白垩纪初的燕山运动,使得白垩系的分布范围约占全省的22%。白垩—第三系地层沉积时,由于当时气候干热,沉积地层多呈红色,故沉积盆地多称红盆,沉积岩称红砂岩、红砂板或红层。本次研究广泛收集长沙市区工程地质勘察成果以及岩土测试所获取的资料,对长沙红层的物理指标包括矿物成分、颜色、比重、容重、剪切波速等进行了系统的分析与统计：长沙红层中水云母（伊利石）的含量偏高,且未见高岭石、蒙脱石等不稳定粘土矿物。这表明长沙红层的物理性质相对稳定,所以,虽然作为典型的软质泥岩,其浸水崩解泥化、失水风化崩裂的特征明显,但与其他地区的某些泥质岩相比长沙红层的胀缩性并不显著。本次研究对长沙红层的平面分布与垂直分带以及风化分带的规律性进行了分析,对应用红层风化层作为提出了建议。湘江东岸的广大地区,第四系松散层下除在烈士公园至洪山庙一线以北,捞刀河以南出现元古届板岩以外,其余地段均有红层出露。红层岩性、岩相在横向上不均匀,纵向上旋回性明显,这种变化主要是因为不同的岩石或相同岩石的不同部位因主要造岩矿物的类型、结构构造、胶结物及胶结程度的不同,其稳定性与抗风化能力不同造成的。本次研究对红层的工程力学性质进行了分析,重点对地基承载力和桩基承载力的规范取值偏低的情形进行了剖析,并根据现场试验的结果和工程实例提出了合理取值的建议。在长沙红层的取样测试过程中,岩体强度已被极大的削弱,因此,利用长沙红层作为基础持力层时,对重要建筑工程地基承载力f值的提出,不宜简单按照单轴抗压强度试验结果用GBJ7-89给定的Ψ值进行折减之后计算。根据长沙市各工程勘察院所结过多年的实践研究,以天然状态下的岩石单轴饱和抗压强度作为frk值,折减系数Ψ值取0.4-0.8。根据长沙地区工程经验,并经过原位载荷试验验证,红层各风化层的端阻力标准值q。在下列范围内取值,工程安全是可以得到保障的：强风化：2000-2400KPa；中等风化：3200-4800KPa；微-未风化：5400～8000KPa。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的背景和来源
• 1.2 研究目的与意义
• 1.3 国内外发展现状
• 1.4 投入的工作量与取得的成果
• 第二章 长沙红层的物理性质
• 2.1 长沙红层的矿物成分
• 2.1.1 层状结构粘土矿物
• 2.1.2 成岩作用过程中的粘土矿物的转化
• 2.2 长沙红层的颜色
• 2.3 长沙红层的比重
• 2.4 长沙红层的容重
• 2.5 长沙红层的弹性波速
• 第三章 长沙红层的分带与分布
• 3.1 平面分布
• 3.2 垂直分带
• 3.2.1 国内外不同风化剖面分类
• 3.2.2 长沙红层风化剖面的划分
• 3.3 红层风化分带的规律性
• 第四章 红层的工程力学性质
• 4.1 地基承载力
• 4.1.1 经验值法
• 4.1.2 试验指标计算法
• 4.1.3 原位测试法
• 4.2 桩基承载力
• 4.2.1 国内外几种规范对桩基础设计取值的比较
• 4.2.2 对长沙红层的桩基设计取值的实践
• 4.2.3 单桩承载力的确定
• 第五章 结论与认识
• 5.1 主要结论
• 5.2 今后的建议
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间的主要研究成果
• 参与的科研项目
• 发表的学术论文