嵌岩桩

建筑施工术语

嵌岩桩是指桩的下部有相当一段长度浇筑于坚硬岩层中的钻孔灌注桩。下端嵌入中等风化、微风化或新鲜基岩的桩。其轴向极限承载力标准值，由桩周土总侧阻、嵌岩段总侧阻和总端阻三部分组成。当根据土(岩)的室内试验结果确定单桩竖向极限承载力标准值时。

产品介绍

桩端嵌入岩体中的桩称为嵌岩桩。不论岩体的风化程度如何只要桩端嵌入岩体中均可称为嵌岩桩，嵌入不同特性的岩体中的嵌岩桩其特性的差异是由岩体特性的差异所引起的。

条件

1)桩短而粗，其L/d很小，且嵌岩不深(例如hr/d<05)，桩底沉渣己被清除。这类桩受荷后桩身弹性压缩小，桩土相对位移和桩身整体位移都较小，于是桩顶荷载全部或绝大部分直接传递至基岩。

2)嵌岩中长桩，其L/d较大，覆盖土层较厚而性质差，或可能因受水位冲刷等影响，潜在的摩阻力小，残积土或风化岩层厚度小，桩端嵌岩不深两hr/d<2)，施工沉渣清除较好，桩受荷后桩端产生少量位移即能调动桩端阻力，并承担大部分桩顶荷载。但若覆盖土层不太软弱又不致于受冲刷等影响，或残积土和风化岩层厚度较大时，则对桩侧阻力仍不应忽视。

3)桩较长，覆盖层为欠固结土或自重湿陷性黄土或松散填土，并且将产生负摩阻力的情况。

应当注意，对于上述成为端承型或摩擦端承型的嵌岩桩，由于岩体的侧阻和端阻很高，对桩身混凝土强度等级及其配筋率均宜予以适当提高，以尽可能发挥基岩作用。对于端承摩擦桩型，在桩端基岩硬度和入持力层深度方面应降低一些。

比较

等同

无论是嵌入强风化岩还是嵌入新鲜基岩中的桩，桩身荷载均随深度递减。这表明,基岩以上覆盖土层的侧阻力在桩身受荷变形过程中同样可以调动起来。对深长大直径钻孔嵌岩桩而言，它的承载性状与非嵌岩桩是一致的，特点是桩端反力较小，为摩擦桩而非端承桩。但是，不能因嵌岩桩的桩端反力小，就否定嵌岩桩，这种情况下，嵌岩段具有较高的侧阻力，嵌岩的作用主要在其侧阻力而不在其端承力。

不同

国内外150例嵌岩桩试验结果表明，桩径比L/d=1-20时，嵌岩桩的端阻力与桩顶荷载的比从100%降至30%；当L/d=20-63.7时，嵌岩桩的端阻力与桩顶荷载的比不超过30%，大部分在20%以下，此时桩端无须嵌入中、微风化岩。这说明造成嵌岩桩桩端反力难以发挥而是摩擦桩的几点原因：一桩长影响，由于基岩埋深大，其上覆土层中的桩侧阻力已足够，桩底反力就小；二因桩顶位移小，桩端位移更小，此时桩顶荷载很难传递到大直径钻孔桩的深层桩底部位，同时施工中桩底沉渣不可能清除干净，桩越长清渣就更难。

区别

就在于岩基的刚度和强度远大于土基，这种差异直接影响桩的荷载传递。一、对非嵌岩桩来说，由于桩的刚度远大于土基，桩顶荷载主要集中在桩身，大大降低了桩周土的承载作用，仅仅当桩很长时(如摩擦桩)才能主要靠桩土间侧摩阻力来承担荷载。而嵌岩桩的弹性模量与岩体的弹性模量之比相对土基时的相应比例小得多，在桩的荷载传递过程中，便降低了桩本身的应力集中程度，使桩、岩能较协调的能力。二、嵌岩桩桩底岩基刚度远大于土基，所以不但能承受更大的荷载，而且变形小得多。对土基来说，整个承载过程往往要经历很大的沉降，表明桩侧摩阻力大大先于端承力达到峰值并逐渐降至残余强度了。相比之下，嵌岩桩桩底在很小沉降时岩基便表现出较大的端阻力，与桩侧摩阻力能较为同步增加，两者的协调程度，还与嵌岩深度有关。桩端岩体不但阻止了桩的沉降，同时也阻止了桩周岩体在剪力和压力作用下的向下位移，这将有利于加强桩岩接触，使得接触面上剪胀和桩体径向膨胀均受到约束，既提高了桩岩接触面的抗剪强度，使之不出现或推迟出现峰值和衰减，同时也减少了桩基破坏的突然性。综上，通过比较嵌岩桩与非嵌岩桩受力性状，可得出上覆土层较薄且主要为软粘土或淤泥，提供桩侧阻力较小时，桩可以考虑嵌岩。钻孔桩设计要综合考虑桩的长径比、上覆土层性质、基岩性质和成桩工艺,来选择桩的入土深度和是否嵌岩。

传递机理

长期以来人们都把嵌岩桩视为端承桩，忽略了其上覆土的荷载传递，认为嵌岩桩的承载力主要取决于嵌入岩石部分桩身的桩侧嵌固力和桩尖阻。随着嵌岩桩的广泛应用，大部分的现场资料表明：无论是嵌入强风化基岩还是嵌入新鲜基岩中的桩，桩的轴力均随深度递减。表明基岩上覆土层的侧阻力在桩身受荷过程中可以调动起来，桩侧土层强度影响轴力分布曲线的斜率，而其桩端阻力并不大，属端承摩擦桩，桩侧阻力的分担的荷载比，随长径比的增大而增大，随凌盖层强度的提高而增大，当在桩的长径比比较大而覆盖土层又不太软弱的情况下，其端阻力分担荷载比很小，且桩的破坏是由桩身压坏引起的。对于短粗的人工挖孔嵌岩桩，或覆盖层极软的中长钻孔嵌岩桩，或清孔极好，不存在“软弱垫层”的钻孔嵌岩桩，其承载性能与上述嵌岩桩有所区别，这些桩的桩端阻力对桩的承载力其主要作用。这些桩的承载特性是摩擦端承桩，而不属于端承桩。

影响因素

国内外研究资料表明：嵌岩桩的单桩承载力。桩顶沉降与桩侧土层土性、岩层岩性、桩身混凝土的弹性模量、截面尺寸以及施工工艺、桩端清底程度、泥皮等因素有关。

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