第47卷第18期2016年9月
文章编号：1001－4179（2016）18－0061－04
人民长江YangtzeＲiverVol．47，No．18Sep．，2016
岩石地基承载力取值原则探讨
李文雅王贵军，
（黄河勘测规划设计有限公司，河南郑州450003）
（GB50487－2008）规定：坚硬岩、摘要：《水利水电工程地质勘察规范》半坚硬岩石地基承载力可按岩石单轴饱和抗压强度折减后取值，坚硬岩取岩石单轴抗压强度的1/25～1/20，中硬岩取岩石单轴抗压强度的1/20～1/10。综合分析各行业的研究成果，认为该取值原则偏于保守，仅仅考虑单轴抗压强度的影响比较片面，会在实际工程中造成不必要的浪费。结合水电工程的特点和不同行业的研究成果，提出以岩体完整性和岩石强度相结合的基岩承载力取值原则，建议及时修改规范相关条文，以便更加切合工程实际。关
键
词：岩石力学；岩石地基承载力；岩体完整性；强度折减
文献标志码：A
DOI：10．16232/j．cnki．1001－4179．2016．18．013
中图法分类号：P642
1引言
城建和水电建设的快速发展，在复随着我国交通、
附录E岩土物理力学参数取值中规定
［1］
：软岩的容许
承载力采用荷载试验极限承载力的1/3与比例极限二者的小值作为标准值；无荷载试验成果时可通过三轴压缩试验确定或按岩石单轴饱和抗压强度的1/10～1/5取值。坚硬岩、半坚硬岩石地基承载力可按岩石单轴饱和抗压强度折减后取值；坚硬岩取岩石单轴抗压强度的1/25～1/20，中硬岩取岩石单轴抗压强度的1/20～1/10。对于软岩地基采用荷载试验的结果进行取值不会有很大偏差，但当采用岩石单轴饱和抗压强度折减时就可能出现严重不符的情况。
杂地基或地质薄弱环境下建设的超高层建筑、特大桥梁、巨型水坝屡见不鲜，岩石地基的承载力取值也日益受到各方面的重视，各行各业的学者和工程技术人员在进行不断的探索并取得了宝贵的经验。无论基岩承载力是否成为工程建设的制约因素，但其对工程造价和设计施工的影响十分明显。分析总结各地区、各行业的规范标准或经验，在无原位荷载试验资料的情况下，分别采取了不同处理方法，主要强调岩体完整性的影响，但具体尺度又差别较大，总体而言是偏于保守。笔者带着多年的困惑查阅了近年来的文献资料，发现在岩石地基承载力的取值上已经有了较大的突破，并成功应用于工程实践。本文在对比几个行业取值标准的基础上，结合近年来国内研究新成果重点对水电规范的取值原则进行探讨，以期供业内同仁参考。
2．2《建筑地基基础设计规范》
依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2011）中相关规定，对于完整、较完整、较破碎的岩石
地基承载力特征值，可按规范附录岩石地基荷载试验方法确定
［2］
；对破碎和极破碎的岩石地基承载力特征
值，可根据平板荷载试验确定；对完整、较完整和较破碎的岩石地基承载力特征值，也可以根据室内饱和单轴抗压强度按公式计算。
fa=ψr·frk
（1）
fa为岩石地基承载力特征值；frk为岩石饱和单轴式中，
抗压强度标准值；ψr为折减系数，根据岩石完整程度
2有关规范对基岩承载力取值的规定
2．1《水利水电工程地质勘察规范》
《水利水电工程地质勘察规范》（50487－2008）在
收稿日期：2016－05－17
作者简介：王贵军，男，教授级高级工程师，主要从事水利水电工程地质勘察与岩土体加固研究。E－mail：wgj651024@126．com
以及结构面的间距、宽度、产状和组合，由地区经验确定。无经验时对完整岩体可取0．5；对较完整岩体可取0．2～0．5；对较破碎岩体可取0．1～0．2。
成果与收集的248组重庆地区岩石的三轴强度试验成
［4］
果的基础上，建立了P－Ｒ相关关系及围压条件下的强度特征。成果表明，对于基本均质的较坚硬－软质岩体，其地基极限承载力是对应部位岩石饱和单轴抗压强度的2．17倍，比例极限值是岩石饱和单轴抗压强度的1．58倍。
2．3《公路桥涵地基与基础设计规范》
《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63－2007）中规定，对于一般岩石地基可根据强度等级、节如表1理发育程度确定承载力基本容许值［fa0］，所示。对于复杂的岩层（如溶洞、断层、软弱岩层、易溶岩石、软化岩石等）应按各因素综合确定。同时该规范在条文说明中强调，对于60MPa≥frk＞30MPa其承载力已不再受的较硬岩和frk＞60MPa的坚硬岩，岩石强度控制，应视其为岩体并对岩石完整性进行划分以便更科学地确定其工程性质。
表1
坚硬程度坚硬岩、较硬岩较软岩软岩极软岩
［3］
3．2岳阳市软质岩石地基承载力试验研究
［5］
（1）地层岩性。岳阳城区出露的基岩地层为前震
旦系冷家溪群板岩，基础持力层以中风化板岩为主，该地层均匀、密实，具层状结构，软化系数为0．099～0．350。
（2）试验方法。由于岳阳市城区岩石桩端持力层具有一定的埋深，若要模拟桩端的实际工作条件，应选择深层平板荷载试验。因此，针对软岩本身承载力不高及人工挖孔桩便于清底和井下拼装等特点，试验采用改进的简易深层平板荷载试验方法，即井外堆载，井内钢管传力，井上测读仪表。（3）试验成果分析。本次研究对20多个场地171组岩石进行饱和单轴抗压强度试验和66组天然单轴抗压强度试验。表2为代表性场地岩石单轴抗压
f'为地基承载力特征强度与地基承载力的关系，其中，值的实测值，ψ'为折减系数的反算值，由表可见，按岩石饱和单轴抗压强度标准值确定的岳阳市城区中风化
软质岩石地基承载力明显低于实际承载力。根据实际承载力反算的折减系数为0．33～0．51。
表2
工程名称变电站恒信家园
岩石地基承载力基本容许值［fa0］
节理不发育＞30003000～15001200～1000500～400
节理发育3000～20001500～10001000～800400～300
kPa
节理很发育2000～10001000～800800～500300～200
2．4对不同行业规范的评述
水利规范对比以上3个代表性行业的规范规定，
考虑因素单一，注重岩石强度的影响，无试验资料时取值比较保守，建筑地基规范考虑相对全面，针对不同情况采用不同方法，在无现场试验资料时，强度折减系数明显高于水利规范，最高达到岩石饱和单轴抗压强度的1/2，把岩体完整性作为主要影响因素。公路桥涵规范和水利水电规范是类似的，对于坚硬和较硬岩，取值下限相当于岩石饱和单轴抗压强度的1/15～1/20，对软岩的折减更加严重，还不到岩石饱和单轴抗压强度的1/10，但同时强调了完整性对承载力的控制作用，岩石强度不是决定因素。后两个规范均强调了岩体完整性对承载力的决定性影响，是更符合实际的。
岩石单轴抗压强度与地基承载力的关系
frk/kPa44804480
ψr0．20．20．20．20．2
fa/kPa[**************]80
fa'/kPa[***********]00
ψr'0．400．510．330．330．46
新天地小区6880
2－2号楼6880学生食堂
4400
3．3南京长江二桥基础承载力取值研究
33．1
目前国内基岩承载力的代表性研究成果重庆市岩石单轴饱和抗压强度与承载力的相关性研究
［4］
［6］
据边智华等论述，南京长江第二大桥属特大型桥梁，主塔墩设置大口径钢筋混凝土钻孔群桩结构，桩
径3m，原设计桩长54～68m，桩基为白垩系（K）陆相沉积岩系上统浦口组（K2p）岩层，以砾岩和砂砾岩为主。其特点是骨架强度高，胶结强度低，从钻取的岩芯来看，呈散粒状、碎块状、饼状、短柱状。弱风化、微新带砾岩、砂砾岩的天然单轴抗压强度在1MPa左右，小于1MPa达55%，岩石强度处在极软岩石的下限值。为合理选择设计桩长，在河滩附近的小山上开挖平硐进行了原位试验，基岩承载力试验在半无限体的边界条件下进行，基岩在荷载下的变形受周围岩体的约束
用岩石饱和单轴抗压强度的标准值Ｒ确定承载力
的方法简单易行，但Ｒ代表的是岩块的材料特性，其受力特点和结构特征与工程岩体的情况有显然的不同，而原位载荷试验是在半无限条件下进行的，与工程实际条件更为接近。因此，用承载力特征值P确定地基承载力比用Ｒ要合理。李维树在总结多达43点的岩体载荷试验及对应部位至少3组的单轴抗压强度对比试验
与桥基桩端围压状态下的工作条件接近。从现场试验
与室内试验关系来看，变形模量之比为10∶1左右。极限承载力与室内单轴抗压强度之比为15∶1。
通过对大量数据的综合分析，结合参考行业设计规范和工程经验类比，考虑极软岩石的特征和工作状态，以现场试验为依据，提出主塔基岩石力学参数建议值，见表3。
表3
地层白垩系浦口组
44．1
水利水电工程基岩承载力取值探讨水工建筑物地基特点
除了满足强度和变形的要各类水工建筑物地基，
求，还要满足渗透稳定要求，一般要选择弱风化岩石作为基础，根据建筑物级别不同，还要采取固结灌浆等处理措施，对断层破碎带和节理密集带要采用特殊处理，因此，对于水工建筑物而言，岩石地基承载力一般不需考虑条件极差的破碎岩体，对于特殊条件的地基必须考虑地基处理后的加固效果。所以，水工建筑物的地基通常有特定的范围。
南京长江第二大桥塔基岩石力学参数建议值
岩石
风化分带
地基容许承载力/MPa0．6～0．81．3～1．62．0～2．20．81．4～1．82．2～2．4
钻孔桩周极限摩阻力/MPa0．25～0．300．30～0．350．35～0．400．25～0．300．35～0．400．40～0．45
名称
砂砾岩强风化
弱风化微风化
砾岩
强风化弱风化微风化
4．2对规范相关条文的修正建议
实践经验证明，用岩石单轴抗压强度确定地基承
载力的方法比采用原位荷载试验经济简单、容易操作，由于工程的重要性和迫切程度及勘察阶段的不同，进行荷载试验的情况较少，只有在通过单轴抗压强度确定的地基承载力无法满足要求时，才进行少量的原位荷载试验，为减少这种情况的发生，应结合工程实践经验，及时修正有关取值标准，更好的服务于工程建设。建议充分考虑岩体完整性的影响，根据完整性分类，划分不同的取值范围，在保证安全的前提下充分发挥地基的承载能力，折减系数建议值如表4。
表4
根据岩石饱和单轴抗压强度确定基岩承载力折减系数建议值
岩质类型坚硬岩中硬岩较软岩软岩
完整0．50．80．81．2
较完整0．5～0．40．6～0．50．7～0．50．8～0．6
完整性差0．4～0．30．3－0．20．4～0．30．6～0．4
较破碎0．200．200．250．30
3．4对相关成果的分析评价
上述原位试验得出的基岩承载力和根据规范采用
岩石饱和单轴抗压强折算的承载力有较大差距，甚至出现地基承载力高于岩石饱和单轴抗压强度的现象，这主要源于两者的破坏机制不同，岩石试块是在无侧限的单轴压应力状态下拉张破坏，原位试验是竖向外荷载作用下受到一定的侧向约束而挤压破坏，作为建筑物基础的地基岩体受压后的破坏机制属于冲切和压碎性的滑动破坏。除此之外，试验尺寸也有明显的差别，相比而言，原位试验更接近于工程实际。作为建筑物基础的工程岩体是半无限体条件、任何地基都是在一定的约束条件下工作，同时也说明各类规范用单轴抗压强度作为地基基础承载力的取值是十分保守的，有相当大的富余。但是，李维树，高文华，边智华采取
［4－6］
。李维树直接把比例极限值作了不同的处理原则
为承载力特征值，据此得出承载力特征值是岩石饱和
单轴抗压强度1．5倍的结论，是否合适，有待商榷，毕竟岩体完整性对承载力影响较大，不加区别是不合实
［7］
际的。重庆市工程地质勘察规范吸取了李维树的研究成果，在单轴抗压强度标准值基础上乘以地基条件系数，系数范围为：完整岩体取1．6～1．2，较完整时取1．2～0．85，较破碎时取0．85～0．55，比国家标准提高了许多。高文华按极限承载力的1/3作为承载力特征值，据此反算的折减系数为0．33～0．51，建议折减系数最小值采用0．3是基本合理的。边智华综合考虑各种因素，虽然试验结果极限承载力与室内饱和单轴抗压强度之比为15∶1，但是实际承载力取值仅相当于岩石饱和单轴抗压强度2倍左右，即便如此，单桩基优化就节省投资上千万元。
4．3应用实例
18西南地区某水电站地基为微风化～新鲜页岩，
组岩芯样岩石饱和单轴抗压强度标准值为12．7MPa，按水利水电规范取值原则，承载力取值最高为2．54MPa，不满足设计要求，技施阶段选择6点进行原位载荷试验，最大压力达到30．8～44．3MPa都未能使页岩破坏，其中比例极限的最小值为20．5MPa，对应沉降量2mm，满足建筑物对允许沉降要求。可见按载荷试验确定的承载力特征值是饱和单轴抗压强度的1．61倍，在原设计基础上提高了5．4倍。
5结论与建议
岩石地基的实际承载力相比文献现有成果表明，
［1］规定的取值标准为成倍增加，规范的取值比较保守，在实际工程中会造成试验的重复或设计的浪费，有
必要尽早修正。
［2］GB50007－2011建筑地基基础设计规范［S］．［3］JTGD63－2007公路桥涵地基与基础设计规范［S］．
［4］李维树，黄志鹏，周火明．基于P－Ｒ相关性研究的岩石地基承载
J］．岩土力学，2009，30（12）：3700－3704．力优化取值［
［5］高文华，朱建群，张志敏，等．软质岩石地基承载力试验研究［J］．
2008，27（5）：953－959．岩石力学与工程学报，
［6］边志华，李维树．南京长江二桥基岩的工程力学性质试验研究
［J］．长江科学院学报，1999，16（4）：42－45．［7］DBJ－50－043－005重庆市工程地质勘察规范［S］．
（编辑：赵凤超）
不同岩类的基岩承载力与岩体完整性明显相关，
应积极总结已建水利水电工程经验数据，不断完善该领域研究成果，及早建立符合水电工程特点的评价体系，发挥勘测手段的综合作用。对于难以取样的破碎岩体或极软岩不适合采用岩石饱和单轴抗压强度来评价地基承载力，进行荷载试验是最直观可靠的办法，不能因本文的观点而否定原位荷载试验的必要性。参考文献：
［1］GB50487－2008水利水电工程地质勘察规范［S］．
Discussiononvaluingprincipleofbearingcapacityofrockfoundation
WANGGuijun，LIWenya
（YellowＲiverEngineeringConsultingCo．，Ltd．，Zhengzhou450003，China）
Abstract：
ItisregulatedinCodeforEngineeringGeologicalInvestigationofWaterＲesourcesandHydropowerthatthebearing
capacityofhardrockandmediumhardrockfoundationcanbevaluedbythereducedsaturateduniaxialcompressivestrength．Thebearingcapacityofhardrockfoundationisvaluedat1/25to1/20oftheuniaxialcompressivestrengthoftherockandthatofme-diumhardrockis1/20to1/10oftheuniaxialcompressivestrength．Basedonthecomprehensiveanalysisoftheresearchresultsofdifferentfields，theoriginalvaluingprincipleisdeemedasconservativebecauseitisunilateraltoonlyconsidertheinfluenceofuniaxialcompressivestrength，whichmaycausewasteinpractice．Accordingtothecharacteristicsofhydropowerprojectsandre-searchresultsofdifferentfields，thevaluingprincipleofbearingcapacityofrockfoundationwhichconsidersboththeintegrityandstrengthoftherockisproposedanditisadvisedthatrelatedspecificationsoftheCodeshouldberevisedtomeettheneedofengi-neeringpracticeofthecurrenttime．Keywords：
rockmechanics；bearingcapacityofrockfoundation；rockintegrity；reducedstrength
櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅
（上接第60页）
Effectanalysisofdifferentenergy－leveldynamiccompactiononsoftfoundation
DONGJun
（ChinaＲailwaySIYUANSurvey＆DesignGroupCo．，Ltd．，Wuhan430063，China）
Abstract：
Inthefoundationtreatmentofalarge－scaleprojectinQinzhouportofGuangxiProvince，thetreatmenteffectofdy-namiccompactiononsoftfoundationunderdifferentenergy－levelsisanalyzedindetailbasedonmulti－channeltransientsurfacewavetest，heavydynamicpenetrationtestbeforeandafterdynamiccompaction，andstaticloadtestafterdynamiccompaction．Theresultsshowthatthebearingcapacityandcompressionmodulusofthefoundationinsoftareadonotmeetdesignrequirementsafterdynamiccompaction；thebearingcapacityofthefoundationandengineeringcharacteristicsofthesoiloutsidethesoftareawereimprovedafterdynamiccompaction，andthebearingcapacityandcompressionmodulusofthefoundationbasicallymeetcor-relativerequirements；theeffectivereinforceddepthsundertheenergylevelsof2000，3000，6000，8000，10000，12000kN．mwereabout2．5，4．0to6．0，6．0to8．0，7．0to10．0，8．0to11．0and8．0to13．0mrespectively．Itissuggestedthatsomere-inforcementmeasuresshouldbetakenaccordingtopitexcavationdepthofthesoftarea．Theexperienceandresultscouldbere-ferredtobyotherfoundationtreatmentwithsimilargeotechnicalconditions．Keywords：
dynamiccompaction；differentenergy－levels；treatmenteffect；softfoundation
第47卷第18期2016年9月
文章编号：1001－4179（2016）18－0061－04
人民长江YangtzeＲiverVol．47，No．18Sep．，2016
岩石地基承载力取值原则探讨
李文雅王贵军，
（黄河勘测规划设计有限公司，河南郑州450003）
（GB50487－2008）规定：坚硬岩、摘要：《水利水电工程地质勘察规范》半坚硬岩石地基承载力可按岩石单轴饱和抗压强度折减后取值，坚硬岩取岩石单轴抗压强度的1/25～1/20，中硬岩取岩石单轴抗压强度的1/20～1/10。综合分析各行业的研究成果，认为该取值原则偏于保守，仅仅考虑单轴抗压强度的影响比较片面，会在实际工程中造成不必要的浪费。结合水电工程的特点和不同行业的研究成果，提出以岩体完整性和岩石强度相结合的基岩承载力取值原则，建议及时修改规范相关条文，以便更加切合工程实际。关
键
词：岩石力学；岩石地基承载力；岩体完整性；强度折减
文献标志码：A
DOI：10．16232/j．cnki．1001－4179．2016．18．013
中图法分类号：P642
1引言
城建和水电建设的快速发展，在复随着我国交通、
附录E岩土物理力学参数取值中规定
［1］
：软岩的容许
承载力采用荷载试验极限承载力的1/3与比例极限二者的小值作为标准值；无荷载试验成果时可通过三轴压缩试验确定或按岩石单轴饱和抗压强度的1/10～1/5取值。坚硬岩、半坚硬岩石地基承载力可按岩石单轴饱和抗压强度折减后取值；坚硬岩取岩石单轴抗压强度的1/25～1/20，中硬岩取岩石单轴抗压强度的1/20～1/10。对于软岩地基采用荷载试验的结果进行取值不会有很大偏差，但当采用岩石单轴饱和抗压强度折减时就可能出现严重不符的情况。
杂地基或地质薄弱环境下建设的超高层建筑、特大桥梁、巨型水坝屡见不鲜，岩石地基的承载力取值也日益受到各方面的重视，各行各业的学者和工程技术人员在进行不断的探索并取得了宝贵的经验。无论基岩承载力是否成为工程建设的制约因素，但其对工程造价和设计施工的影响十分明显。分析总结各地区、各行业的规范标准或经验，在无原位荷载试验资料的情况下，分别采取了不同处理方法，主要强调岩体完整性的影响，但具体尺度又差别较大，总体而言是偏于保守。笔者带着多年的困惑查阅了近年来的文献资料，发现在岩石地基承载力的取值上已经有了较大的突破，并成功应用于工程实践。本文在对比几个行业取值标准的基础上，结合近年来国内研究新成果重点对水电规范的取值原则进行探讨，以期供业内同仁参考。
2．2《建筑地基基础设计规范》
依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2011）中相关规定，对于完整、较完整、较破碎的岩石
地基承载力特征值，可按规范附录岩石地基荷载试验方法确定
［2］
；对破碎和极破碎的岩石地基承载力特征
值，可根据平板荷载试验确定；对完整、较完整和较破碎的岩石地基承载力特征值，也可以根据室内饱和单轴抗压强度按公式计算。
fa=ψr·frk
（1）
fa为岩石地基承载力特征值；frk为岩石饱和单轴式中，
抗压强度标准值；ψr为折减系数，根据岩石完整程度
2有关规范对基岩承载力取值的规定
2．1《水利水电工程地质勘察规范》
《水利水电工程地质勘察规范》（50487－2008）在
收稿日期：2016－05－17
作者简介：王贵军，男，教授级高级工程师，主要从事水利水电工程地质勘察与岩土体加固研究。E－mail：wgj651024@126．com
以及结构面的间距、宽度、产状和组合，由地区经验确定。无经验时对完整岩体可取0．5；对较完整岩体可取0．2～0．5；对较破碎岩体可取0．1～0．2。
成果与收集的248组重庆地区岩石的三轴强度试验成
［4］
果的基础上，建立了P－Ｒ相关关系及围压条件下的强度特征。成果表明，对于基本均质的较坚硬－软质岩体，其地基极限承载力是对应部位岩石饱和单轴抗压强度的2．17倍，比例极限值是岩石饱和单轴抗压强度的1．58倍。
2．3《公路桥涵地基与基础设计规范》
《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63－2007）中规定，对于一般岩石地基可根据强度等级、节如表1理发育程度确定承载力基本容许值［fa0］，所示。对于复杂的岩层（如溶洞、断层、软弱岩层、易溶岩石、软化岩石等）应按各因素综合确定。同时该规范在条文说明中强调，对于60MPa≥frk＞30MPa其承载力已不再受的较硬岩和frk＞60MPa的坚硬岩，岩石强度控制，应视其为岩体并对岩石完整性进行划分以便更科学地确定其工程性质。
表1
坚硬程度坚硬岩、较硬岩较软岩软岩极软岩
［3］
3．2岳阳市软质岩石地基承载力试验研究
［5］
（1）地层岩性。岳阳城区出露的基岩地层为前震
旦系冷家溪群板岩，基础持力层以中风化板岩为主，该地层均匀、密实，具层状结构，软化系数为0．099～0．350。
（2）试验方法。由于岳阳市城区岩石桩端持力层具有一定的埋深，若要模拟桩端的实际工作条件，应选择深层平板荷载试验。因此，针对软岩本身承载力不高及人工挖孔桩便于清底和井下拼装等特点，试验采用改进的简易深层平板荷载试验方法，即井外堆载，井内钢管传力，井上测读仪表。（3）试验成果分析。本次研究对20多个场地171组岩石进行饱和单轴抗压强度试验和66组天然单轴抗压强度试验。表2为代表性场地岩石单轴抗压
f'为地基承载力特征强度与地基承载力的关系，其中，值的实测值，ψ'为折减系数的反算值，由表可见，按岩石饱和单轴抗压强度标准值确定的岳阳市城区中风化
软质岩石地基承载力明显低于实际承载力。根据实际承载力反算的折减系数为0．33～0．51。
表2
工程名称变电站恒信家园
岩石地基承载力基本容许值［fa0］
节理不发育＞30003000～15001200～1000500～400
节理发育3000～20001500～10001000～800400～300
kPa
节理很发育2000～10001000～800800～500300～200
2．4对不同行业规范的评述
水利规范对比以上3个代表性行业的规范规定，
考虑因素单一，注重岩石强度的影响，无试验资料时取值比较保守，建筑地基规范考虑相对全面，针对不同情况采用不同方法，在无现场试验资料时，强度折减系数明显高于水利规范，最高达到岩石饱和单轴抗压强度的1/2，把岩体完整性作为主要影响因素。公路桥涵规范和水利水电规范是类似的，对于坚硬和较硬岩，取值下限相当于岩石饱和单轴抗压强度的1/15～1/20，对软岩的折减更加严重，还不到岩石饱和单轴抗压强度的1/10，但同时强调了完整性对承载力的控制作用，岩石强度不是决定因素。后两个规范均强调了岩体完整性对承载力的决定性影响，是更符合实际的。
岩石单轴抗压强度与地基承载力的关系
frk/kPa44804480
ψr0．20．20．20．20．2
fa/kPa[**************]80
fa'/kPa[***********]00
ψr'0．400．510．330．330．46
新天地小区6880
2－2号楼6880学生食堂
4400
3．3南京长江二桥基础承载力取值研究
33．1
目前国内基岩承载力的代表性研究成果重庆市岩石单轴饱和抗压强度与承载力的相关性研究
［4］
［6］
据边智华等论述，南京长江第二大桥属特大型桥梁，主塔墩设置大口径钢筋混凝土钻孔群桩结构，桩
径3m，原设计桩长54～68m，桩基为白垩系（K）陆相沉积岩系上统浦口组（K2p）岩层，以砾岩和砂砾岩为主。其特点是骨架强度高，胶结强度低，从钻取的岩芯来看，呈散粒状、碎块状、饼状、短柱状。弱风化、微新带砾岩、砂砾岩的天然单轴抗压强度在1MPa左右，小于1MPa达55%，岩石强度处在极软岩石的下限值。为合理选择设计桩长，在河滩附近的小山上开挖平硐进行了原位试验，基岩承载力试验在半无限体的边界条件下进行，基岩在荷载下的变形受周围岩体的约束
用岩石饱和单轴抗压强度的标准值Ｒ确定承载力
的方法简单易行，但Ｒ代表的是岩块的材料特性，其受力特点和结构特征与工程岩体的情况有显然的不同，而原位载荷试验是在半无限条件下进行的，与工程实际条件更为接近。因此，用承载力特征值P确定地基承载力比用Ｒ要合理。李维树在总结多达43点的岩体载荷试验及对应部位至少3组的单轴抗压强度对比试验
与桥基桩端围压状态下的工作条件接近。从现场试验
与室内试验关系来看，变形模量之比为10∶1左右。极限承载力与室内单轴抗压强度之比为15∶1。
通过对大量数据的综合分析，结合参考行业设计规范和工程经验类比，考虑极软岩石的特征和工作状态，以现场试验为依据，提出主塔基岩石力学参数建议值，见表3。
表3
地层白垩系浦口组
44．1
水利水电工程基岩承载力取值探讨水工建筑物地基特点
除了满足强度和变形的要各类水工建筑物地基，
求，还要满足渗透稳定要求，一般要选择弱风化岩石作为基础，根据建筑物级别不同，还要采取固结灌浆等处理措施，对断层破碎带和节理密集带要采用特殊处理，因此，对于水工建筑物而言，岩石地基承载力一般不需考虑条件极差的破碎岩体，对于特殊条件的地基必须考虑地基处理后的加固效果。所以，水工建筑物的地基通常有特定的范围。
南京长江第二大桥塔基岩石力学参数建议值
岩石
风化分带
地基容许承载力/MPa0．6～0．81．3～1．62．0～2．20．81．4～1．82．2～2．4
钻孔桩周极限摩阻力/MPa0．25～0．300．30～0．350．35～0．400．25～0．300．35～0．400．40～0．45
名称
砂砾岩强风化
弱风化微风化
砾岩
强风化弱风化微风化
4．2对规范相关条文的修正建议
实践经验证明，用岩石单轴抗压强度确定地基承
载力的方法比采用原位荷载试验经济简单、容易操作，由于工程的重要性和迫切程度及勘察阶段的不同，进行荷载试验的情况较少，只有在通过单轴抗压强度确定的地基承载力无法满足要求时，才进行少量的原位荷载试验，为减少这种情况的发生，应结合工程实践经验，及时修正有关取值标准，更好的服务于工程建设。建议充分考虑岩体完整性的影响，根据完整性分类，划分不同的取值范围，在保证安全的前提下充分发挥地基的承载能力，折减系数建议值如表4。
表4
根据岩石饱和单轴抗压强度确定基岩承载力折减系数建议值
岩质类型坚硬岩中硬岩较软岩软岩
完整0．50．80．81．2
较完整0．5～0．40．6～0．50．7～0．50．8～0．6
完整性差0．4～0．30．3－0．20．4～0．30．6～0．4
较破碎0．200．200．250．30
3．4对相关成果的分析评价
上述原位试验得出的基岩承载力和根据规范采用
岩石饱和单轴抗压强折算的承载力有较大差距，甚至出现地基承载力高于岩石饱和单轴抗压强度的现象，这主要源于两者的破坏机制不同，岩石试块是在无侧限的单轴压应力状态下拉张破坏，原位试验是竖向外荷载作用下受到一定的侧向约束而挤压破坏，作为建筑物基础的地基岩体受压后的破坏机制属于冲切和压碎性的滑动破坏。除此之外，试验尺寸也有明显的差别，相比而言，原位试验更接近于工程实际。作为建筑物基础的工程岩体是半无限体条件、任何地基都是在一定的约束条件下工作，同时也说明各类规范用单轴抗压强度作为地基基础承载力的取值是十分保守的，有相当大的富余。但是，李维树，高文华，边智华采取
［4－6］
。李维树直接把比例极限值作了不同的处理原则
为承载力特征值，据此得出承载力特征值是岩石饱和
单轴抗压强度1．5倍的结论，是否合适，有待商榷，毕竟岩体完整性对承载力影响较大，不加区别是不合实
［7］
际的。重庆市工程地质勘察规范吸取了李维树的研究成果，在单轴抗压强度标准值基础上乘以地基条件系数，系数范围为：完整岩体取1．6～1．2，较完整时取1．2～0．85，较破碎时取0．85～0．55，比国家标准提高了许多。高文华按极限承载力的1/3作为承载力特征值，据此反算的折减系数为0．33～0．51，建议折减系数最小值采用0．3是基本合理的。边智华综合考虑各种因素，虽然试验结果极限承载力与室内饱和单轴抗压强度之比为15∶1，但是实际承载力取值仅相当于岩石饱和单轴抗压强度2倍左右，即便如此，单桩基优化就节省投资上千万元。
4．3应用实例
18西南地区某水电站地基为微风化～新鲜页岩，
组岩芯样岩石饱和单轴抗压强度标准值为12．7MPa，按水利水电规范取值原则，承载力取值最高为2．54MPa，不满足设计要求，技施阶段选择6点进行原位载荷试验，最大压力达到30．8～44．3MPa都未能使页岩破坏，其中比例极限的最小值为20．5MPa，对应沉降量2mm，满足建筑物对允许沉降要求。可见按载荷试验确定的承载力特征值是饱和单轴抗压强度的1．61倍，在原设计基础上提高了5．4倍。
5结论与建议
岩石地基的实际承载力相比文献现有成果表明，
［1］规定的取值标准为成倍增加，规范的取值比较保守，在实际工程中会造成试验的重复或设计的浪费，有
必要尽早修正。
［2］GB50007－2011建筑地基基础设计规范［S］．［3］JTGD63－2007公路桥涵地基与基础设计规范［S］．
［4］李维树，黄志鹏，周火明．基于P－Ｒ相关性研究的岩石地基承载
J］．岩土力学，2009，30（12）：3700－3704．力优化取值［
［5］高文华，朱建群，张志敏，等．软质岩石地基承载力试验研究［J］．
2008，27（5）：953－959．岩石力学与工程学报，
［6］边志华，李维树．南京长江二桥基岩的工程力学性质试验研究
［J］．长江科学院学报，1999，16（4）：42－45．［7］DBJ－50－043－005重庆市工程地质勘察规范［S］．
（编辑：赵凤超）
不同岩类的基岩承载力与岩体完整性明显相关，
应积极总结已建水利水电工程经验数据，不断完善该领域研究成果，及早建立符合水电工程特点的评价体系，发挥勘测手段的综合作用。对于难以取样的破碎岩体或极软岩不适合采用岩石饱和单轴抗压强度来评价地基承载力，进行荷载试验是最直观可靠的办法，不能因本文的观点而否定原位荷载试验的必要性。参考文献：
［1］GB50487－2008水利水电工程地质勘察规范［S］．
Discussiononvaluingprincipleofbearingcapacityofrockfoundation
WANGGuijun，LIWenya
（YellowＲiverEngineeringConsultingCo．，Ltd．，Zhengzhou450003，China）
Abstract：
ItisregulatedinCodeforEngineeringGeologicalInvestigationofWaterＲesourcesandHydropowerthatthebearing
capacityofhardrockandmediumhardrockfoundationcanbevaluedbythereducedsaturateduniaxialcompressivestrength．Thebearingcapacityofhardrockfoundationisvaluedat1/25to1/20oftheuniaxialcompressivestrengthoftherockandthatofme-diumhardrockis1/20to1/10oftheuniaxialcompressivestrength．Basedonthecomprehensiveanalysisoftheresearchresultsofdifferentfields，theoriginalvaluingprincipleisdeemedasconservativebecauseitisunilateraltoonlyconsidertheinfluenceofuniaxialcompressivestrength，whichmaycausewasteinpractice．Accordingtothecharacteristicsofhydropowerprojectsandre-searchresultsofdifferentfields，thevaluingprincipleofbearingcapacityofrockfoundationwhichconsidersboththeintegrityandstrengthoftherockisproposedanditisadvisedthatrelatedspecificationsoftheCodeshouldberevisedtomeettheneedofengi-neeringpracticeofthecurrenttime．Keywords：
rockmechanics；bearingcapacityofrockfoundation；rockintegrity；reducedstrength
櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅
（上接第60页）
Effectanalysisofdifferentenergy－leveldynamiccompactiononsoftfoundation
DONGJun
（ChinaＲailwaySIYUANSurvey＆DesignGroupCo．，Ltd．，Wuhan430063，China）
Abstract：
Inthefoundationtreatmentofalarge－scaleprojectinQinzhouportofGuangxiProvince，thetreatmenteffectofdy-namiccompactiononsoftfoundationunderdifferentenergy－levelsisanalyzedindetailbasedonmulti－channeltransientsurfacewavetest，heavydynamicpenetrationtestbeforeandafterdynamiccompaction，andstaticloadtestafterdynamiccompaction．Theresultsshowthatthebearingcapacityandcompressionmodulusofthefoundationinsoftareadonotmeetdesignrequirementsafterdynamiccompaction；thebearingcapacityofthefoundationandengineeringcharacteristicsofthesoiloutsidethesoftareawereimprovedafterdynamiccompaction，andthebearingcapacityandcompressionmodulusofthefoundationbasicallymeetcor-relativerequirements；theeffectivereinforceddepthsundertheenergylevelsof2000，3000，6000，8000，10000，12000kN．mwereabout2．5，4．0to6．0，6．0to8．0，7．0to10．0，8．0to11．0and8．0to13．0mrespectively．Itissuggestedthatsomere-inforcementmeasuresshouldbetakenaccordingtopitexcavationdepthofthesoftarea．Theexperienceandresultscouldbere-ferredtobyotherfoundationtreatmentwithsimilargeotechnicalconditions．Keywords：
dynamiccompaction；differentenergy－levels；treatmenteffect；softfoundation