引 言

晒谷滩水电站位于湖南省资水干流中游新邵县境内，为一低水头径流式电站，枢纽建筑物主要由溢流闸坝、两岸重力坝与连接坝、左岸引水式电站厂房、右岸斜式升船机组成。设计最大坝高36.5m、电站装机42 MW。工程于2004年8月开工建设，2006年11月竣工发电。

创新型城市建设是一项环节众多、知识复杂、影响深远的系统性工程，是一个城市全产业链条协同发展能力和核心竞争实力的集中体现。

坝址区基岩为二迭系下统栖霞组（P1q）与当冲组（P1d）中～薄层状硅质灰岩、深灰色厚层状灰岩、厚～巨厚层状泥质灰岩、泥灰岩与炭质页岩。枢纽区地处一区域性复式褶皱的扬起端，为纵向河谷、褶皱轴向跟河流方向近于平行，构造挤压强烈。横河方向上见有7个不同规模的北向斜，岩层产状紊乱，从而导致建筑物持力层岩性组合复杂多变，其中左岸电站厂房基础与泄水闸5#～11#闸孔持力层直接座落于炭质页岩或泥灰岩（简称地基软岩，下同）之上，岩石力学强度较低，给施工处理带来一定的难度。为了进一步查明电站厂房基础与泄水闸5#～11#闸孔地基软岩的工程地质特性，在技施阶段补充了必要的地质勘察与试验工作，查明了地基软岩空间分布及相关工程地质特性，为优化地基处理方案提供了依据。

1 地基软岩工程特性研究

1.1 岩石表观特征

（1）炭质页岩：颜色为灰黑色，由于受褶皱影响，多被挤压成沿层面平行方向不甚规则的椭圆形鳞片状，一般长轴长度为（12～17）mm、短轴长度为（8～11）mm、厚度为（0.8～2.2）mm，鳞片表面光滑、有油脂光泽，鳞片之间以泥质胶结为主、结构较为致密（照片1），锤击后可见凹坑。（27～32）℃气温下岩块暴露（72～78）h后开始风化崩解，一般风化速率为（2.5～3.3）mm/d，风化物为灰黑色粉末、并可见白色霜雾（硫化物）分布，岩块浸（泡）水后立即软化成泥。

（2）泥灰岩：颜色为灰～深灰色，体形多呈不规则扁豆状透镜体，细粒结构，由于构造挤压，岩石表面平整光滑，多被炭质页岩包裹（照片2），锤击声哑。（27～32）℃气温下岩块暴露一周左右开始产生龟裂纹。

通过专项试验与检测，查明了上述两种岩石的透水率、可灌性能，以及灌浆后岩体声波值变化情况（表5），其可灌性较差、灌浆后岩体透水率与声波值变化不大。

  

照片1 原状炭质页岩

  

照片2 原状炭质页岩夹泥灰岩

1.2 空间分布特征

（1）厂房区。岩层产状总趋势是倾向上游、倾角17°～62°不等，厂房持力层岩性空间分布特征如表1。

 

表1 厂房区地基软岩空间分布特性

  

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（3）泄水闸8#～11#闸孔区。岩层产状紊乱，闸坝持力层自上至下依次分为四层，有关情况如表3。

“陈庄体”之形成是一回事，被接受又是一回事，后人未必以成说为圭臬。褒与贬并存成为“陈庄体”接受中的一个突出现象。

 

表2 泄水闸5#～11#闸孔区地基软岩空间分布特性

  

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（2）泄水闸5#～7#闸孔区。岩层产状总趋势是倾向左岸偏上游、倾角24°～36°不等，闸坝持力层岩性空间分布特征如表2。

 

表3 泄水闸8#～11#闸孔区地基软岩空间分布特性

  

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1.3 岩石力学特性

从上述工程特性研究结果可以看出：①炭质页岩属于微透水、完整性差、极软类岩石；②泥灰岩属于微透水、完整性差、软岩类岩石。

 

表4 现场岩基力学试验成果汇总表

  

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在工业4.0时代，在数字化革命中，人造板加工机械制造商正经历着一个理念的变化：要提供的不能仅仅是机械了，不能只把自己当作制造者，而要协助用户改进他们的企业。Biesse公司声称，已从机械销售者进展到生产率销售者。

1.4 岩石的透水性与可灌性

面对种种似是而非的说法，很多人无法弄清真相。应该说，这不是老师们的问题。因为语文本色教学，不管怎样系统全面，不管怎样立足实际，它还只是一个教学主张，而不是具体的教学方法。为了推动语文课程改革的深入，也为了更好地满足教师实践本色语文教学主张的需要，我们必须总结出能体现语文本色教学主张的教学方法。

另外，现场试验结果：①抗剪屈服强度下混凝土/炭质页岩最大水平位移量为2.61mm，炭质页岩区建筑物抗滑稳定主要受岩/岩抗剪指标控制；②泥灰岩区抗滑稳定主要受混凝土/岩石接触面抗剪指标控制。

1.5 建筑物区主要工程地质问题评价

根据各建筑物区地质条件与设计结构荷载特性，将厂房区与泄水闸5#～11#闸孔区主要工程地质问题评价情况列于表6。

 

表5 岩体透水率与可灌性情况简表

  

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2 岩体质量分类与评价

2.1 岩体透水性与强度分类

现场荷载、抗剪强度试验成果如表4。

 

表6 各建筑物区主要工程地质问题评价表

  

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2.2 持力层工程地质特性综合分类

受前期勘探精度、工作量的制约，加上岩性组合的复杂性与层间挤压皱柔的影响，前期地质推荐与设计采用的岩石力学参数值（表8）跟实际开挖揭露的岩性、岩体工程地质特性等存在一定的出入，因此在技施阶段根据现场岩基试验成果、炭质页岩跟泥灰岩的空间体积比（加权法）、其他工程成功能经验，重新对上述建筑物区持力层工程地质类别与力学参数建议值进行了调整（表9）。

黍子根系发达、入土深，土壤水分、养分消耗大，对后茬作物生产有一定的影响。俗话说的好，“倒茬如上肥，要想庄稼好，三年两头倒”，合理轮作倒茬，可以调节土壤肥力。前茬以玉米、豆类、马铃薯茬口为佳。

 

表7 持力层工程地质特性综合分类

  

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2.3 分类地质评价与岩体力学参数调整

根据上述两种不同岩性的工程特性、质量指标，并参照有关规程规范，将上述厂房区与泄水闸5#～11#闸孔区之持力层岩体分成 C1、C2、D1、D2四个类别（表 7）。

 

表8 开工前地质建议与设计采用的岩石力学参数值

  

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3 建筑物稳定性评价与处理方案比选

为确保工程安全、处理方案相对经济、具有方便简捷的可操作性，结合建筑物结构特性与稳定要求，将各类地基区建筑物稳定性、比选处理方案等列于表10。

4 结语

（1）当建筑物持力层不能满足上部结构沉降与抗滑稳定要求时：需要对持力层工程地质特性进行详细的研究，对具有特殊工程地质特性岩体的空间分布状态、物理力学特性、水理性质、透水性与可灌性等按差异性进行分区与综合分类评价，根据现场岩基试验成果，并结合工程类比提出各类持力层的综合力学参数建议值，为处理设计提供了充分的依据。

 

表9 各类持力层综合力学参数调整表

  

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（2）本工程软岩地基处理设计具有很强的针对性：首先是根据不同持力层的工程地质特性选定不同的力学参数，其次是根据不同的力参数调整建筑物的结构与施工工艺，最后是根据建筑物的荷载与运行工况选择安全、经济、便于操作的处理方案。

（3）本工程自2006年11月正式投产运行以来，厂坝区变形、渗流观测值均在设计允许范围之内，其中：厂房与泄水闸5#～11#闸孔区最大垂直变形量分别为8mm与12mm，厂坝区累计水平位移量均小于1mm，基础扬压力基本跟下游河水位平齐。经运行证明本工程处理措施合理，处理效果满足设计要求。

 

表10 厂、坝基础处理方案比选表

  

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（4）本文从持力层岩体结构空间分布的差异性、物理力学性质的不均匀性入手，对持力层分区分类进行了一些有益的研究，其研究方法与成果较好地解决了不均一软岩地基的处理问题，希望能够为此后类似水利水电工程持力层分区分类和不良地基处理提供一些借鉴。文中欠妥或错误之处难免，旨在抛砖引玉。