按照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)，軟巖地基承載力可以采用以下三種方法：

   （１）室內(nèi)單軸飽和抗壓強度經(jīng)驗折減法

   巖石單軸抗壓強度，即巖石在無側(cè)限的單軸壓應(yīng)力狀態(tài)下，當(dāng)壓力達到某一值時，巖石試塊內(nèi)部產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過其微裂紋的拉張應(yīng)力，會沿著巖石試塊受力方向局部張裂且迅速擴展貫穿整個試件，此時巖石試塊的側(cè)向膨脹變形所產(chǎn)生的應(yīng)變，超過了巖石試塊的拉張應(yīng)變，于是導(dǎo)致了巖石試塊宏觀破壞。而巖石飽和抗壓強度是指經(jīng)過飽和處理后的巖石標(biāo)準(zhǔn)試件在單向受壓狀態(tài)下破壞時的極限強度，它取決于組成礦物的成分、結(jié)構(gòu)和組織。結(jié)構(gòu)和組織越均勻、越致密，組成礦物越細，則礦物間的連接越好，巖石的強度越高。

   該方法簡單易操作、成本低，目前仍被廣泛采用。按照國家標(biāo)準(zhǔn)《水力發(fā)電工程地質(zhì)勘察》（GB50287-2006），壩基巖體允許承載力普遍采用單軸飽和抗壓強度，結(jié)合巖體結(jié)構(gòu)、裂隙發(fā)育程度，做相應(yīng)折減確定，與《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2002）及其他行業(yè)或地方規(guī)范做法基本一致，屬于明顯的經(jīng)驗取值，區(qū)別在于考慮折減因素的側(cè)重點和折減系數(shù)范圍不同，見表6-4。同時，與水電規(guī)范不同的是，建筑地基規(guī)范對于泥質(zhì)巖類，在確保施工期和使用期不致遭水浸泡時,可采用天然濕度的試樣，不進行飽和處理，這顯然是考慮到泥巖容易崩解軟化，飽和處理對試樣損傷較大，很難反映巖石真正的力學(xué)狀態(tài)。

表              紅層軟巖單軸飽和抗壓強度取值對比表

工程實踐表明，簡單采用單軸抗壓強度確定軟巖地基承載力明顯偏低，主要存在以下幾方面問題：

a、含水狀態(tài)：按照試驗規(guī)程，從鉆進-取樣-制樣-試驗，巖石經(jīng)過飽和-失水-再飽和的循環(huán)反復(fù)，對于紅層巖體，實際是巖樣先崩裂、后超吸水、再膨脹而弱化后的抗壓強度，造成了一定的強度損失，試驗數(shù)值偏低，不能代表巖體真實的賦存環(huán)境和力學(xué)環(huán)境。

   b、尺寸：巖樣試驗中，尺寸效應(yīng)是一個不可忽視的因素，按《工程巖體試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50266-99），試件高徑比一般為2~2.5。有時巖樣較少，也有采用1:1的。這樣造成試驗結(jié)果增大，故應(yīng)乘以一定的系數(shù)折減。試驗研究表明，在一定范圍內(nèi)的試件尺寸變化，具有斷面尺寸越大，強度越低，高徑比越大，強度越低，并趨于某一定值。

c、形狀：相同橫截面積圓形比方形試件的試驗值大，因為圓形具有軸對稱、應(yīng)力分布均勻的特點。

d、紅層本身取樣困難：紅層巖體在回轉(zhuǎn)鉆進過程中，很容易遭受擾動破壞，因此，很難取到既符合規(guī)格又能保持原狀的巖樣；而一般在露頭由于巖體風(fēng)化嚴重甚至風(fēng)化成土，也很難取到滿足要求的巖樣，即使采取到了有限的巖樣，其代表性也很差，試驗數(shù)值離散型大，根據(jù)這些巖樣的試驗結(jié)果來評價紅層的地基承載力，明顯偏低，往往有些泥巖的飽和抗壓強度僅為幾Mpa，甚至低于0.5Mpa，從而導(dǎo)致人們低估紅層的地基承載潛力。

（2）原位巖體載荷試驗

理論上講，原位載荷試驗是最可靠的巖石地基承載力方法，特別適用于重要工程確定地基承載力，但由于基巖埋深較深，現(xiàn)場進行試驗難度很大，加上水電工程荷載要求高，試驗加載困難，實踐中往往采用的不多。

原位巖體在外荷載作用下的破壞與巖石在無側(cè)限的單軸壓應(yīng)力下巖塊試樣破壞是完全不同的。由于巖體不是孤立的單元體，而是周圍有泊松效應(yīng)約束的整體，因此，在荷載作用下，承壓板周圍會產(chǎn)生應(yīng)力集中，迫使巖體沉降，造成局部裂紋開始張裂，當(dāng)荷載增加時，迅速擴張，巖體沉降變形明顯增大，巖體由非破壞性沉降向破壞性沉降轉(zhuǎn)變。當(dāng)外荷載達到某一值時，巖體急劇沉降，承壓板周圍巖體出現(xiàn)蜘蛛網(wǎng)狀的裂紋或明顯擠出隆起，導(dǎo)致其宏觀破壞。規(guī)范規(guī)定，取極限荷載除以3與比例界限荷載的較小值作為地基承載力。相關(guān)試驗成果表明，采用載荷試驗所確定的巖體承載力遠高于室內(nèi)無側(cè)限的單軸抗壓強度值，其值相差2～3倍。

（3）室內(nèi)三軸壓縮試驗

規(guī)范GB50287-2006附錄D明確提出了軟巖宜采用三軸壓縮試驗確定允許承載力，該方法測定的是三向應(yīng)力狀態(tài)下的巖石強度，能比較確切的反映天然巖體的實際受力特性，理論上相比單軸抗壓強度更為準(zhǔn)確，較現(xiàn)場原位載荷試驗操作難度和成本相對較小，但實際應(yīng)用三軸壓縮試驗來確定紅層軟巖地基承載力的報道并不是很多。長江科學(xué)院重慶研究中心曾對重慶嘉陵江黃花園大橋等建筑物基礎(chǔ)持力層巖體在低圍壓（σ₃=0.1～0.3Mpa）三向應(yīng)力狀態(tài)下的三軸壓縮強度試驗研究成果表明，軟巖的圍巖效應(yīng)十分明顯，即軟巖在三軸應(yīng)力狀態(tài)下的強度高于單軸應(yīng)力狀態(tài)下的強度（見公式），其值相差1.5～2倍。水電工程設(shè)計中，往往將三軸壓縮試驗成果作為確定巖體強度和承載力的輔助對比手段，草街航電工程就是依據(jù)施工階段進行的室內(nèi)三軸壓縮試驗成果，對巖體強度及承載力參數(shù)進行了適當(dāng)?shù)奶岣撸�以滿足工程設(shè)計的需要

。

巖石試塊在較低圍壓的三向應(yīng)力狀態(tài)下的破壞機理，既不完全相似于巖石試塊在無側(cè)限的單軸壓應(yīng)力狀態(tài)下的拉張破壞機理，也與原位巖體在外載荷作用下的破壞機理不相同。因為巖石試塊在三向應(yīng)力狀態(tài)下是受主應(yīng)力的作用受壓面為主平面，試件表面無剪應(yīng)力作用，所以隨著軸向壓力的增加時,巖石試塊一方面會沿著最大主應(yīng)力方向的微裂紋產(chǎn)生拉裂且延伸，另一方面由于圍壓作用，會迫使其沿著最大主應(yīng)力斜交方向產(chǎn)生滑動，使其巖石試塊產(chǎn)生以張裂為主的拉剪的宏觀破壞。

三軸壓縮試驗成果反映實際巖體力學(xué)特性的前提是，所采巖樣必須未受擾動，這對于紅層軟巖取樣是比較困難的，因此，該試驗所獲得的巖石強度雖較單軸抗壓強度高，但由于樣品的原因，其值仍小于原位載荷試驗所獲得的強度。

另外，在建筑領(lǐng)域，軟巖承載力已經(jīng)提得很高，廣州最高提到2.5MPa。南京最高提到7.5MPa，且其折減系數(shù)相比國家標(biāo)準(zhǔn)和水電標(biāo)準(zhǔn)要高很多，同時，很多研究也嘗試利用動力觸探和標(biāo)貫試驗來確定紅層承載力，且已經(jīng)被一些地方標(biāo)準(zhǔn)所采用，我想這些方面都值得水電工程領(lǐng)域借鑒和推廣。

   總之，由于紅層特有的水敏性，極易崩解和軟化，在外荷載作用下容易發(fā)生流變等特點，從而造成巖體的力學(xué)損傷，導(dǎo)致力學(xué)性質(zhì)快速大幅度降低這些特點，以致利用目前規(guī)范確定的地基承載力都比較保守。要充分挖掘紅層軟巖承載力潛力，應(yīng)在紅層巖體系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上，進行大量的室內(nèi)、現(xiàn)場試驗及模型試驗，為工程設(shè)計提供可靠的理論依據(jù)，同時，在工程實踐中，我們應(yīng)采用多方法多途徑對紅層巖體承載力進行研究，在滿足工程設(shè)計需要的前提下，盡量積累更多更好的實踐經(jīng)驗。

   在此，希望各位同行能多予指導(dǎo)和建議，希望在不久的將來，能夠提出更加科學(xué)合理且可行的適用于水電工程的確定方法或者某種經(jīng)驗公式，謝謝！