王浩;刘成禹;陈志波
cz6630【摘 要】Granite is widely distributed in the southeast area of Fujian Province. Granite spherical weathering and the relative engineering geological problems are very prominent because of differences of mineral compositions, regional geologic structure and warm-wet climate in this area. Spherically weathered rock blocks of various sizes fall from the top of slope or roll along slope surface. Collapse and landslide occur because of rainfall or excavation near slopes mixed with weathered spherical rock blocks and residual soil. When tunneling in stratum of spherical weathering , concentration of stresses can occur in the primary support of working face. Then, instability of rock and ground subsidence can appear. Latent spherical weathering rock may be identified as bedrock. It is very difficult to drill for pile foundation. Bare spherical weathered rock can threaten the bridge pile and abutment on the steep slope.%闽东南沿海花岗岩广泛出露,其矿物成分差异明显,且受区域地质构造和湿热交替气候影响,花岗岩球状风化不良地质及其诱发的工程地质问题极为突出.粒
径大小不一的风化球体受外界环境扰动,形成高空落石或坡面滚石,坚硬的风化球与残积土或全风化岩混杂的斜坡受降雨或开挖触发产生崩塌和滑坡,形成复杂的斜坡地质灾害.富含孤石的花岗岩地段开挖浅埋隧道,由于围岩不均匀引起初期支护局部应力集中,诱发围岩大变形、地表沉降和塌方冒顶等事故.隐伏的孤石易被误认为基岩,并造成桩基工程成孔困难；而裸露的孤石对斜坡地段桩基及墩台构成威胁. 【期刊名称】《工程地质学报》
【年(卷),期】2011(019)004
【总页数】6页(P564-569)
【作 者】东戴河民宿包吃住价格王浩;刘成禹;陈志波
【作者单位】福州大学环境与资源学院资源与城乡建设系 福州350108;福州大学环境与资源学院资源与城乡建设系 福州350108;福州大学环境与资源学院资源与城乡建设系 福州350108
【正文语种】中 文
【中图分类】TU75
福建省位于欧亚大陆板块东南缘，中生代岩浆频繁活动所形成的燕山期为主的火山岩和以花岗岩类为特的侵入岩大面积出露是福建省主要的地质特征;其中侵入岩约占全省面积的1/3，岩类齐全，而其中花岗岩类占绝对优势，达97.42%［1］。在降雨充沛的闽东南沿海一带，广泛分布的全风化花岗岩差异风化严重，埋深从1.5m至40多米不等［2］，球状风化是闽东南花岗岩地段非常突出的不良地质现象。本文基于作者多年来持续跟踪调查，总结了福建省花岗岩不良地质现象的发育特征及其形成原因，并对花岗岩发育地区的孤滚石及崩塌滑坡等边坡地质灾害、交通隧道及地下建筑施工穿越孤滚石地段的冒顶塌方和施工建造问题、桩基础的持力层选择及高墩基础防撞设计问题进行讨论分析，并就减轻区域内该类工程地质病害提出了对策思路，以抛砖引玉。
2.1 花岗岩球状风化不良地质发育特征
黔灵山公园游玩攻略花岗岩在形成演化过程中，常受构造应力和风化营力等作用形成多组相互正交的节理，当
由于多组节理切割形成的花岗岩块状岩石出露地表附近接受风化作用时，由于块状岩石的突出棱角部位易受风化，故棱角逐渐缩减，并趋向球形，最终形成椭球状孤石与土状风化物混杂的球状风化体，这种现象称为球状风化。
花岗岩球状风化在福建省各地市均有出露，但主要发育带分布在闽东南宁德、福州、泉州、厦门、漳州等地市的沿海一带和龙岩的局部地区，总体沿海岸线呈线状分布。在这些地区，球状风化形成的石蛋地貌奇观引人入胜，著名的有宁德太姥山、平潭海蚀柱、泉州碧玉球、厦门日光岩、东山岛风动石等［3］，其中发育尤为集中的是太姥山风景区、平潭岛、湄洲湾、厦门湾和漳州港一带 (图1)。
闽东南花岗岩风化球大小迥异、形态复杂;其竖向球径一般在0.5～8m左右，既有大面积“乱石岗”孤石，满山遍野均是零散分布的大块孤石(图2)，也有经山洪爆发等地表搬运作用而集中堆积的“孤石堆”(图3)，还有块度较小，与全风化花岗岩混杂共生的“石蛋”(图4)。各种分布形态的孤石体出露于近地表风化层内，由于人类工程建设的作用，极易诱发崩塌滑坡和隧道塌方等各类工程地质问题。
2.2 花岗岩球状风化形成原因分析
宜昌疫情最新消息西陵区>峨嵋山闽东南沿海一带集中发育花岗岩球状风化现象，分析其形成原因主要有以下几点:
(1)矿物成分差异是花岗岩球状风化形成的物质基础
花岗岩的主要矿物成分是石英、长石和云母，各种矿物的构成比例及风化性能差异明显。冯涛对邻近闽南的粤北地区球状风化发育区37个钻孔的花岗岩和风化球试样进行矿物成分测定认为随着风化程度的加深，岩石中石英含量普遍相对增加，斜长石、正长石、黑云母含量普遍相对减少，角闪石、辉石、微斜长石等次要矿物几乎均已风化完全，说明球状风化花岗岩中各种矿物的风化特征存在明显差异［4］。根据试样统计，闽东南花岗岩风化层中较易风化的长石含量分布在20%～70%之间，矿物组成差异很大［5］。
(2)闽东南沿海构造断裂带的分布是花岗岩球状风化形成的地质基础
闽东南沿海花岗岩主要分布区受长乐－南澳、福安－南靖2条南北向和东西向的上杭—云霄深大断裂的影响和制约，导致区内呈东西、南北与近水平3组互相垂直的节理特别发育，构成花岗岩球状风化形成的地质条件 (图5)。与图1对比分析，此3条控制性断裂展布形态与闽东南沿海花岗岩普遍发育区的分布范围总体是一致的。
(3)闽东南沿海属南亚热带气候热区，且属台风登陆要冲，强度极大的集中降雨及其冲刷效应构成了花岗岩球状风化的外部条件，其过程降雨量最大可超过600mm，雨水冲刷极易带走花岗岩表层的细颗粒矿物，形成坡表冲刷沟槽，风化球体逐步暴露于坡面，形成斜坡地质灾害。
此外，在球状风化尤为发育的闽东南沿海诸岛，大都可发现古海蚀地貌的遗迹，历史中可能受海水入侵影响，加剧了花岗岩差异的风化。
3.1 滚石与落石病害
当球状风化不良地质体邻近民居建筑或公共设施时，粒径大小不一的风化球体受外界环境扰动易产生坡表移动，小的球体形成跳跃运动的落石，大的球体则形成翻滚运动的滚石，由于在运动过程中经历了启动加速以及势能向动能的转化，其冲击破坏作用是惊人的。如边坡刷方过程中落石将公路对面路肩处高压线杆砸断(图6)，或斜坡滚石威胁到下方民房的安全(图7)。
3.2 崩塌滑坡病害
球状风化花岗岩边坡受持续强降雨或人工开挖切坡诱发形成崩塌和滑坡病害的实例在调查中十分常见。笔者在漳州南靖至龙岩永定的旅游公路沿线调查发现球状风化花岗岩边坡崩塌滑坡变形达20多处，大多数为小直径和中等直径的花岗岩风化球与风化强烈的残积土或全风化花岗岩混杂的坡体结构(图8和图9)。虽然总体规模不大，但其雨季期间边坡崩塌滑坡病害对道路通行和人员安全构成了极大的威胁。大直径风化球体路堑挖方段落虽尽量采取绕避方案，数量不多，一旦遭遇则可能形成十分突出的地质灾害。三福高速公路罗盘基隧道进口段遭遇碎斑熔岩球状风化体挖方路段，施工过程中产生较大规模的滑动变形，采用了预应力锚索抗滑桩结合锚索框架方案进行支挡;公路运营后边坡继续产生变形，又进行了锚索重新张拉和补强加固措施才最终稳定边坡，工程总造价超1000万元。
3.3 球状风化花岗岩边坡成灾模式
球状风化花岗岩边坡可能发生坡面冲刷、落石、滚石、崩塌和滑坡等多种坡体运动形式，由于其与周边构筑物相对空间位置的差异，可能表现出不同的成灾模式，主要有以下几种:(1)挖方边坡的坡面冲
刷与流石流泥病害，主要发生在中低等级的公路堑坡;由于挖方后没有及时恢复坡表植被，米其林餐厅
经长期雨水冲刷形成分布凌乱的坡表冲沟和裸露倾倒的孤石体(图4)。这类灾害在福建山区开挖后基本未设防护的低等级公路两侧极为常见。(2)边坡中上部中小型球状风化体在坡面弹跳运动形成的落石病害，广泛发育在挖方较陡的球状风化花岗岩斜坡上;由于落石运移距离较远，积蓄的动能较大，即使块体较小，其威力也十分惊人，足以造成邻近构筑物的破坏(图6)。(3)孤石堆和孤石体在切坡开挖或强降雨地表径流带动下，沿斜坡运动形成滚石灾害，对邻近构筑物和人员安全形成了极大的威胁 (图7)。漳州招银疏港高速公路穿越集中发育的孤石区，伍凤山隧道和碑仔头隧道的进出口均遭遇大量孤滚石地质灾害威胁。(4)挖方边坡与自然陡坡在风化营力和人类工程活动作用下形成崩塌和滑坡等较大规模的重力地质作用而产生变形破坏 (图8，图9)。“十二五”期间，仅在球状风化现象特别发育的漳州地区，在建和拟建的就有厦成、福广等8条高速公路，总长度472km。由于线路技术等级高，不可避免穿越花岗岩球状风化区开挖边坡、构筑桥梁，遭遇路堑边坡或桥位处边坡地质灾害问题不容忽视。在漳州港、古雷港区受地形限制，民居多依山而建，每年台风来临时，落石滚石和崩塌滑坡频发，是当地十分典型而严重的地质灾害。
