郭靜源

漳州市先行交通建設(shè)有限公司，福建漳州 363000

土石方工程巖土級(jí)別野外鑒定辦法

郭靜源

漳州市先行交通建設(shè)有限公司，福建漳州 363000

分析巖體的物理性質(zhì)、礦物組成、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造以及解理發(fā)育程度，根據(jù)石方施工的難易程度，提供巖土級(jí)別野外鑒定的經(jīng)驗(yàn)方法。

土石方工程；巖土級(jí)別；野外鑒定方法

交通部主編的公路設(shè)計(jì)手冊(cè)《路基》和現(xiàn)行的公路工程定額，將路基土石按其開挖難易程度分為6級(jí)（詳見公路設(shè)計(jì)手冊(cè)·《路基》附錄1-1 土、石工程分級(jí)），各級(jí)別土石方定額單價(jià)懸殊。在實(shí)際操作中，因土石等級(jí)難以界定，導(dǎo)致施工合同雙方激烈爭(zhēng)議現(xiàn)象屢見不鮮。

在工程管理技術(shù)工作中，有關(guān)規(guī)范對(duì)土石級(jí)別只有理論上的劃分，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)管理，目前還沒有形成權(quán)威的、便于實(shí)際操作的鑒定辦法，確定巖土級(jí)別的爭(zhēng)議總是以工程結(jié)算雙方的妥協(xié)讓步了結(jié)。在巖土級(jí)別的爭(zhēng)議中，施工單位多以巖石的硬度達(dá)到某種程度來支持自己的主張。而招標(biāo)單位常以巖體總體強(qiáng)度達(dá)不到某種程度，作為反對(duì)施工單位主張的依據(jù)。

實(shí)際上，堅(jiān)石與次堅(jiān)石屬于工程概念，地質(zhì)學(xué)上沒有堅(jiān)石與次堅(jiān)石之分。地質(zhì)學(xué)上用摩氏硬度反映礦物相對(duì)硬度，它并不是礦物絕對(duì)硬度的等級(jí)。礦物硬度的確定，是根據(jù)兩種礦物對(duì)刻時(shí)互相刻傷的情況而定。按摩氏硬度排序，常用的標(biāo)準(zhǔn)礦物有：1）滑石；2）石膏；3）方解石；4）螢石；5）磷灰石 6）正長(zhǎng)石；7）石英；8）黃石；9）剛玉；10）金剛石。

礦物的硬度與強(qiáng)度是兩個(gè)不同的物理概念，即有本質(zhì)區(qū)分，又有雙向關(guān)聯(lián)。礦物的硬度，對(duì)巖石的強(qiáng)度有明顯的影響。一般情況下，強(qiáng)度高的巖石，其造巖礦物的硬度也較高。反之亦然。風(fēng)化、裂隙、雜質(zhì)等構(gòu)造特征，對(duì)巖體的硬度有一定的影響，而對(duì)巖石的強(qiáng)度的影響是明顯的、甚至是決定性的。

表 1 土、石 工 程 分 級(jí) 表

礦物受打擊后，能沿一定方向裂開成光滑的平面的性質(zhì)稱為解理。裂開的光滑平面稱為解理面。不具方向性的不規(guī)則破裂面稱為斷口。

解理是造巖礦物的另一個(gè)鑒定特征。不同的晶質(zhì)礦物，由于其內(nèi)部構(gòu)造不同，在受力作用后開裂的難易度、解理數(shù)目以及解理面的完全程度也有差別。根據(jù)解理面出現(xiàn)方向的數(shù)目，有一個(gè)方向的解理，如云母等；有兩個(gè)方向的解理，如長(zhǎng)石等；有3個(gè)方向的解理，如方解石等。根據(jù)解理的完全程度，可將解理分為極完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理等4種。

礦物解理的發(fā)育程度，對(duì)巖石的力學(xué)強(qiáng)度會(huì)產(chǎn)生不同的影響。一般情況下，解理發(fā)育程度與巖石的力學(xué)強(qiáng)度呈負(fù)相關(guān)，即解理發(fā)育越完全，巖石強(qiáng)度越低。因此，解理發(fā)育程度對(duì)巖體的整體性的影響也是直接和明顯的。在工程實(shí)踐中，大多數(shù)堅(jiān)石可以開采出料石；有些次堅(jiān)石也可以開采出塊石，少量可以加工成料石。

本人在工程管理實(shí)踐中，野外鑒定巖土級(jí)別的方法，一般將能開采出料石的巖體判為堅(jiān)石，不能開采出料石的巖體判為次堅(jiān)石；將中等解理和裂隙發(fā)育較密的堅(jiān)石降級(jí)為次堅(jiān)石，將解理發(fā)育完全和裂隙大而密的堅(jiān)石降級(jí)為軟石（土方），堅(jiān)石球狀風(fēng)化即“孤石”，單體在1m3以下的降級(jí)為次堅(jiān)石；單體在0.25m3以下的降級(jí)為軟石。

野外鑒定巖土級(jí)別是否準(zhǔn)確，可用爆破開挖石方單位炸藥（2＃硝安炸藥）消耗量作為參考依據(jù)：機(jī)械鉆炮眼爆破1m3石方，硝安炸藥（2＃）耗用量參考定額：次堅(jiān)石0.295kg；堅(jiān)石0.375kg；綜合石方（堅(jiān)石+次堅(jiān)石）取平均值0.35kg。硝銨炸藥總耗用量可作為校核開挖石方數(shù)量的參考依據(jù)。炸藥消耗率受爆破施工（人員）技術(shù)素質(zhì)、地下水滲出程度、炮眼鉆孔工具和炮眼深度以及氣候等條件綜合影響而存在一定的差異，在統(tǒng)計(jì)分析時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整參考指標(biāo)。

例：某縣七星工業(yè)開發(fā)區(qū)大型土石方工程，施工區(qū)域表土下臥花崗巖，屬酸性巖漿巖，全晶質(zhì)等細(xì)粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，摩氏硬度6.5，平均抗壓強(qiáng)度85MPa。巖層表面3m～5m以內(nèi)，巖體解理發(fā)育完全，裂隙發(fā)育較密，爆破崩解后的巖石單體大多在0.3m3以下，部分單體超過0.3m3以上的石塊，人工釬錘可開解成0.01m3以下的片石，很少一部分可以開解出具有3個(gè)解理平面的塊石，不能開解成料石，現(xiàn)場(chǎng)判定為次堅(jiān)石；巖層表面3m～5m以下，巖體解理中等發(fā)育或不完全發(fā)育，爆破崩解后的巖石單體多在0.3m3以上，有大約30%以上石塊，單體在0.5m3以上，大部分可以開解成塊石，少部分可開解成料石，現(xiàn)場(chǎng)判定為堅(jiān)石。出露的巖體，在山脊和無地下水處，表層厚度0.5m～1.5m、山坳低谷有山泉和地下水長(zhǎng)期侵蝕處，厚度1m～2m，巖體解理發(fā)育極完全，裂隙大而密，挖掘機(jī)可直接刨挖，現(xiàn)場(chǎng)判定為軟石（土方）。施工進(jìn)度統(tǒng)計(jì)分析，巖土比例為：土方35%；次堅(jiān)石22%；堅(jiān)石43%；單位石方2＃硝安炸藥耗用量平均0.345kg/m3. 統(tǒng)計(jì)分析表明，巖土級(jí)別的鑒定接近準(zhǔn)確，巖土比例的確定基本合理，工程合同三方（投資單位、施工單位、監(jiān)理單位）共同認(rèn)定無爭(zhēng)議，確認(rèn)統(tǒng)計(jì)方量可作為工程結(jié)算的依據(jù)。

[1]方左英.路基工程[M].北京：人民交通出版社，1987，12.

[2]竇明健.公路工程地質(zhì)[M].北京：人民交通出版社，2004，7.

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1674-6708（2010）30-0130-01