大直径嵌岩桩承载力影响因素
极软岩嵌岩桩承载力计算
极软岩嵌岩桩承载力计算
极软岩嵌岩桩承载力计算需要考虑多个因素，包括嵌岩深度、桩身直径、岩石强度以及成桩工艺等。
当根据岩石单轴抗压强度确定单桩竖向极限承载力标准值时，可按下列公式计算：式中：Qsk、Qrk分别为土的总极限侧阻力、嵌岩段总极限阻力；qsik为桩周第i层土的极限侧阻力，无当地经验时，可根据成桩工艺按本规范表5.3.5-1取值；frk为岩石饱和单轴抗压强度标准值，黏土岩取天然湿度单轴抗压强度标准值；ζr为嵌岩段侧阻和端阻综合系数，与嵌岩深径比hr/d、岩石软硬程度和成桩工艺有关，可按表5.3.9采用。
嵌岩段总极限阻力由总极限侧阻力和总极限端阻力组成。
具体计算方法可参考相关文献和规范，或咨询专业的岩土工程师。
嵌岩桩
4.结论
1 桩端支承于中等风化程度以上岩层的桩就可称为 嵌岩桩,不包括嵌入全风化、强风化岩情况。
2 非嵌岩部分的侧摩阻力不可忽视。 3 不同成孔方式的嵌岩桩，其承载性能也有差异。 4 按基岩性质将桩分为软岩嵌岩桩和硬岩嵌岩桩。
2019/11/12
二、支承在基岩上或嵌入基岩内桩 的受压承载力容许值计算
• li —各土层的厚度（m）； • qik —桩侧第i层土的侧阻力标准值（kPa），宜采
用单桩摩阻力试验值，当无试验条件时，对于钻 （挖）孔桩按本规范表5.3.3-1选用，对于沉桩按 本规范表5.3.3-4选用； • n —土层的层数，强风化和全风化岩层按土层考 虑。
2019/11/12
1）土层侧阻系数分析 嵌岩桩上覆土层侧阻力值Qs采用下式表示：
•
frk ＝10MPa<15MPa，取0.8。
• li 为各土层的厚度，本例分别取39.7m,20.9m；
实际工程中应严格取承台底面或局部冲刷线以下
的土层厚度。
2019/11/12
• qik 为桩侧第i层土的侧阻力标准值（kPa），宜采 用单桩摩阻力试验值。由于无试验条件时，钻 （挖）孔桩按表选用，①土层取20 kPa，②土层 取55kPa。
2019/11/12
• 计算公式
Ra
c1 Ap
f rk
u
m i=1
c2i hi
f rki
1 2
su
n i=1
li qik
上述公式中参数取值如下：
c1 为清孔情况、岩石破碎程度等因素而定的端阻
发挥系数，查表取 0.75×0.6×0.8=0.36 。
土木工程知识点-嵌岩桩、端承桩、摩擦桩有哪些区别
本文为梁志飞老师精心编辑土木工程知识点之一，大家下载下来好好学习吧！
土木工程知识点-嵌岩桩、端承桩、摩擦桩有哪些区别
嵌岩桩、端承桩、摩擦桩有哪些区别
在工程实践中，有些设计者认为嵌岩桩均为端承桩，只具有端阻力，不考虑土层侧阻力。
这种计算模式与许多工程实际不符。
基桩按照《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008规定分类
1 按承载性状分类：
1)摩擦型桩：（广中江-泥岩、碳质页岩等软质岩中的桩均定为摩擦桩，母岩强度小于20MPa较软中风化（如泥质粉砂岩）中的桩也定为摩擦桩）
摩擦桩：在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载由桩侧阻力承受，桩端阻力小到可忽略不计；
端承摩擦桩：在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载主要由桩侧阻力承受。
2）端承型桩：（广中江-母岩强度不小于20MPa较硬中风化岩（如变粉质砂岩、砾岩、花岗岩）中的桩定为嵌岩桩）
端承桩：在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载由桩端阻力承受，桩侧阻力小到可忽略不计；
3）摩擦端承桩：在承载能力极限状态下，桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受。
2 按成桩方法分类：
1）非挤土桩：干作业法钻（挖）孔灌注桩、泥浆护壁法钻（挖）孔灌注桩、套管护壁法钻（挖）孔灌注桩；
2）部分挤土桩：长螺旋压灌灌注桩、冲孔灌注桩、钻孔挤扩灌注桩、搅拌。
嵌岩桩及较破碎岩石地基灌注桩承载性状探讨
嵌岩桩及较破碎岩石地基灌注桩承载性状探讨作者：王田龙黄质宏帅海乐杨成李罡烨来源：《贵州大学学报（自然科学版）》2019年第05期摘要：完整、较完整岩石地基上的嵌岩桩的理论研究已相对比较完善，然而通过实际工程对嵌岩桩影响因素的研究相对较少。
同时，对于嵌入较破碎岩石地基中的桩，规范没有明确的计算方法，相关研究也较少。
通过收集的1叭根嵌岩桩的静载试验资料，根据统计的试验数据对嵌岩桩的侧阻力、端阻力影响因素进行研究，提出一种嵌岩桩的分析模型;结合嵌岩桩传力机理和较破碎岩石的特性探讨较破碎岩石桩基传力机理，并通过对较破碎岩石地基上9组（26根）灌注桩基静载试验结果进行分析，考虑较破碎岩石中的侧阻力影响系数及端阻力影响系数，得到一种适宜较破碎岩石地基桩承载力建议计算公式，可为相似工程提供参考。
关键词：嵌岩桩;承载性状;较破碎;传力机理：桩基础中图分类号：TU473.1文献标识码：A对于嵌岩桩的理论研究已经比较成熟。
但通过实际工程对桩的承载特性进行的研究较少。
另外由于岩石的完整性程度对承载性状影响较为显著，贵阳地区桩基础的桩端大多数置于较破碎的岩层中。
对于该类型桩的承载力计算，桩基规范中未给出具体计算方法，给桩基的设计带来诸多不便。
SERRANO A等、雷孝章等一对嵌岩桩的侧阻力进行了研究，史佩栋对嵌岩深度、长细比等进行研究，并提出了计算嵌岩桩竖向承载力的公式。
东南大学的张帆、张颖辉、黄亚琴通过桩基载荷试验对嵌岩桩的承载特性进行研究。
赖庆文等针对贵州山区地基特点，按岩石的完整性对嵌人较破碎岩石中桩的承载力计算提出建议公式，并提出侧阻、端阻综合影响系数。
陈筠等对贵州地区较破碎岩体上的桩基进行研究，发现嵌人较破碎岩体中桩的侧阻力非常可观。
童菁等根据地基承载力特征值fa，结合桩基规范提出较破碎岩石地基桩承载力的建议计算公式。
湛铠瑜对较破碎中等风化岩石桩的端阻力进行研究。
《建筑桩基技术规范》（JG，194-2008）中（以下简称桩基规范），当桩端置于完整、较完整基岩时的嵌岩桩，对桩基础进行设计计算时提出了明确的计算公式，对于较破碎岩石则没有明确规定。
8嵌岩桩抗拔承载力计算
8：嵌岩桩抗拔承载力
邱明兵 2019年6月
1、提出问题
嵌岩桩抗拔承载力
概
念 工程问题描述：
为 先
某工程，嵌岩桩直径1.0~1.5m，嵌入基岩1.2m，桩长不定。
水头较高，想要嵌岩桩来抗浮，如何计算抗拔承载力？
机 理 实践遇到的难点是： 为 国标、行标均无具体规定，用什么来做设计依据？ 本
2、规范条文正解
嵌岩桩抗拔承载力
概 [重庆市]建筑桩基础设计与施工验收规范 DBJ50-200-2014 > 5 桩基计算 念 > 5.4 特殊条件下的桩基竖向承载力骀算 > Ⅱ抗拔桩基承载力验算 为 5.4.7基桩的抗拔极限承载力的确定应符合下列规定： 先 1设计等级为甲级和乙级的建筑桩基，基桩的抗拔极限承载力应通过现场单
桩上拔静载荷试验确定。单桩上拔静载荷试验及抗拔极限承载力标准值取
机 值可按现行行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106进行； 理 为 2设计等级为丙级的嵌岩桩基，嵌岩深度不小于3倍桩径时，基桩的抗拔极 本 限载力标准值可按下式计算：
2、规范条文正解
概 念 为 先 机 理 为 本
嵌岩桩抗拔承载力
2、规范条文正解
嵌岩桩抗拔承载力
概 港口工程嵌岩桩设计与施工规程JTJ285―2000 > 4 承 载 力 > 4.2 桩的轴向 念 承载力 为 4.2.4 嵌岩桩的单桩轴向抗拔承载力宜通过抗拔试验确定。 先
机 理 为 本
3、抗拔系数依赖试验
嵌岩桩抗拔承载力
概
如何解决这个问题？
念
抗拔承载力计算，主要是依赖抗拔系数。需要提请大家注意的是，地
为 标条文是用于“丙类”。大多数项目都不会是“丙类”，所以嵌岩桩抗拔
嵌岩桩单桩承载力计算
嵌岩桩单桩承载力计算嵌岩桩单桩承载力计算是评估嵌岩桩的承载力能力的重要任务之一、嵌岩桩（rock-socketed pile）是一种通过在岩石层中切割孔洞并灌注混凝土形成的桩，用于传递建筑物或其他结构的荷载到岩石层。
在进行嵌岩桩单桩承载力计算前，需要了解以下参数：1.岩石特性：包括岩石的抗压强度、岩石的切割面积、岩石的密度等。
这些参数可以通过实地勘探和实验室测试得到。
2.桩的形状和尺寸：包括桩的直径或截面积、桩的长度等。
3.混凝土特性：包括混凝土的抗压强度、混凝土的弹性模量等。
这些参数可以通过实验室测试得到。
4.岩石与混凝土之间的粘结特性：包括剪切强度、粘结应力等。
这些参数可以通过实验室测试得到。
基于以上参数，可以采用以下方法计算嵌岩桩单桩承载力：1.根据嵌岩桩的形状和尺寸，计算桩的面积。
通常可以使用标准公式或实验数据进行计算。
2.根据岩石特性和桩的尺寸，计算桩与岩石之间的面积。
这可以通过计算岩石切割面积和桩的直径或截面积之间的差异来实现。
3.根据岩石特性和混凝土特性，计算桩的插入深度。
这可以通过基于摩擦力和孔隙压力的平衡计算得出。
4.根据岩石与混凝土之间的粘结特性和桩的插入深度，计算桩的承载力。
这可以通过计算岩石粘结面积、剪切强度和粘结应力来实现。
5.根据桩的承载力和预先确定的安全系数，确定嵌岩桩的设计承载力。
最后，需要注意的是，嵌岩桩单桩承载力计算仅为初步评估。
实际工程中，还应考虑其他因素，如桩与土壤或其他结构的相互作用、桩的布置和数量等。
因此，在进行实际设计时，还需要进行综合考虑，并进行相关的工程实际测试和验证。
嵌岩桩承载力分析计算
嵌岩桩承载力分析计算嵌岩桩（也称为钉承桩）是一种通过在岩体中预制孔洞，然后再将钢筋混凝土灌入孔洞中形成的桩。
由于其具有良好的抗拉能力和承载能力，嵌岩桩被广泛用于建筑物、桥梁、隧道、水利工程等领域。
在进行嵌岩桩的设计和施工前，必须进行其承载力分析计算，以确保其安全可靠地承担工程荷载。
下面将对嵌岩桩的承载力分析计算进行介绍。
嵌岩桩的承载力是指其在承受荷载时所能承受的最大荷载。
其计算公式为：Q=πD^2/4×fs×L其中，Q为嵌岩桩的极限端阻力（即承载力），D为嵌岩桩直径，fs为嵌岩桩钢筋混凝土悬挂桶的极限应力，L为嵌岩桩长度。
在计算嵌岩桩承载力时，应注意以下几个问题：（1）计算承载力是要根据工程实际情况来确定，不能盲目按照公式计算。
（2）承载力的计算需要考虑岩石的力学特性，包括岩石的压缩强度、渗透性、断裂模量等。
（3）在进行承载力计算时，还需要考虑其他因素，如土体密度、地下水位等。
（4）嵌岩桩的承载力计算必须要进行专业的试验和验证，才能保证其计算结果的准确性和可靠性。
2.嵌岩桩的悬桶力分析在进行嵌岩桩的承载力分析时，还需要考虑到悬桶力的作用。
悬桶力是指在施工过程中，钢筋混凝土灌注孔洞时，混凝土在孔洞内所产生的压力力量。
根据其作用方向的不同，悬桶力可分为两种：对钢筋的纵向悬桶力和对墙体的横向悬桶力。
在计算悬桶力时，需要考虑孔洞的孔径、混凝土的浇筑速度、孔洞的深度和混凝土浇筑的高度等因素。
对于钢筋的纵向悬桶力来说，通过对孔洞进一步加固和钢筋的设置等措施，可以有效减少其产生的影响。
而对于墙体的横向悬桶力来说，则需要进行一定的支撑和加固，以保证其运输安全。
3.总结嵌岩桩的承载力分析计算是建筑工程中非常重要的一环。
在进行嵌岩桩的设计和施工时，应根据工程实际情况以及岩石的力学特性等因素来确定承载力，并针对性地采取措施来减少悬桶力的影响。
只有通过严格的计算和验证，才能确保嵌岩桩在工程中的安全可靠性和稳定性。
大直径钻孔灌注嵌岩桩竖向承载力试验研究
桩顶 ， 而 自平衡测 试法加 载位置却 位于桩 身中下部 ， 加 载方
向同时有向上与向下两个方 向。测试 的结 果包括 向上 、 向下
两个方 向的荷载 ～位移 曲线 ， 这与静载测试法 只有 向下 的一 个荷载 ～位 移曲线显然有很大 区别 。因此 ， 要将 自平衡法测 试 获得 的 Ｑ 一 ｓ 、 Ｑ下～ ｓ＿ Ｆ 两 条曲线转化 为与常规静载试 验等效一条 Ｑ～ｓ曲线 。
径ｄ ＝ １ ． Ｏ ｍ， 桩Ｌ ＝ １ ７ ． Ｏ ｍ。试 桩位 置处 地 质 状 况 见 表 １ ， 荷 载 箱
定位移 。 这种桩 土、 桩岩相对位移调动桩土侧阻力 、 桩岩侧
阻力 以及桩端 阻力 的发挥通过埋设 于桩 身的钢筋计 、 位移传
感器、 频率仪 等 ， 获 得桩桩身 向上位移 、 桩身 向下位移 、 加载
２ － ２试验仪器 与设 备
３ ＿ ２桩身轴力及侧 阻力确定
试桩在土层分界处布置钢筋计 ，布点 间距不大于 ３ ． ０ ｍ， 此试 桩布 置位 置为 ０ 、 一 ２ 、 － － ４ 、 一 ６ 、 一 ８ 、 一 ９ ． ６ 、 一 １ １ － ３ 、 一 １ ２ ． ６ 、 一 １ ４ 、
中被 广泛 采用 。但 由于嵌 岩桩基 所处地质 条件 的复杂性 、 施 工工艺的多样性 、 施工质量 的差异 、 现场试 验费用高 、 破坏性 试验难度大等原 因 ， 试 验研究 资料 相对 比较欠 缺 ， 嵌 岩桩 的 承载性状 尚不 完全清楚。设 计方 面 ， 主要还是结合工程经验 提出半理论半经验 的经验公式确定嵌岩桩竖 向承载力。 行业 规范 、 地 区规 范在嵌岩桩 承载力计算方 面差别较大 。原位测
试是研究嵌岩桩最直接 、 最 有效 的方 法。本文结合南京地 区 某车站现场 基桩 自平衡 试桩试验对 嵌岩桩竖 向承载力进行
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大直径嵌岩桩承载力影响因素浅析
摘要：本文通过大直径嵌岩桩在不同荷载条件下，桩侧阻及端阻
所发挥的性能，分析了桩身混凝土强度、嵌岩深径比、持力层岩性、
施工质量等因素对嵌岩桩承载性能的影响，有助于设计及施工人员
有效控制工程质量，使工程施工更加经济安全。
关键词：大直径嵌岩桩；承载力；影响因素。
abstract: this article through the large diameter rock
socketed pile under different loading conditions, pile side
resistance and tip resistance of the performance, analysis
of the concrete strength of pile, rock-socketed
depth-diameter ratio, bearing stratum, construction quality
and other factors on rock socketed pile bearing performance,
contribute to the design and construction personnel effective
control of project quality, make the construction more
economic security.
key words: large diameter rock socketed pile; bearing
capacity; influence factors.
一、引言
在嵌岩桩应用初期，一般把嵌岩桩当作纯粹的端承桩来设计，随
着嵌岩桩在工程中的应用日益广泛，人们发现桩端嵌固部分桩岩之
间的摩阻力承担了相当部分甚至绝大部分的荷载。嵌岩桩嵌入基岩
后，由于桩身混凝土弹性模量与岩石弹性模量相近，粘结强度高，
当桩体受荷后，通过桩与岩石间的剪切强度来传递应力，而此力远
大于桩土间的摩擦阻力，因此，在一般情况下，桩-岩界面间的摩
阻力承担了大部分或绝大部分桩顶荷载。
桩-岩侧界面剪应力分布模式，受岩体特性、桩-岩交界面特性和
荷载水平的影响，目前对于嵌岩桩嵌岩段承载机理的研究还没有形
成统一的认识。另外嵌岩桩嵌岩段的工作机理不仅受静态的嵌入深
度、岩体特性、桩-岩界面（包括侧面和底面）特性的影响，还随
荷载水平和时间的变化而变化。
二、嵌岩桩桩端阻力影响因素
对于嵌岩桩，由于桩的弹性模量与岩体的弹性模量相近，粘结强
度高，桩与岩石能够形成一个整体，在桩的荷载传递过程中，降低
了桩本身的应力集中程度，使桩、岩能较协调的工作。嵌岩桩桩端
阻力影响因素众多，岩石强度、岩层的完整性、桩底沉渣等因素都
会影响桩端阻力的发挥。下面分别进行分析。
1桩身混凝土强度
上覆层较浅的嵌岩短桩或中长桩，其极限荷载往往由桩身材料强
度控制，而嵌岩长桩则由桩顶沉降量控制。试验表明，嵌岩深度越
大，桩端阻力所占荷载比例就越小，而桩身混凝土强度愈高，则桩
端阻力所占荷载比例也愈高。
对细长的嵌岩桩来说，当基桩穿过极软弱土层支承于基岩上时，
在竖向荷载达到一定值时，桩身开始产生纵向弯曲，当荷载继续增
加并达到一定程度时，桩身发生屈曲破坏。此类情况下桩的竖向承
载力取决于桩身材料强度。（图1）
图 1 桩身材料屈服
2桩端岩体的性质
嵌岩桩桩端支承的基岩状态对嵌岩桩工作特性有很大影响，从某
种意义上讲基岩的状态决定了嵌岩桩的工作特性。若桩端基岩为软
质岩，桩端阻力发挥明显，但因桩端上覆岩土体的压力作用，桩端
持力岩层难形成连续的剪切滑动面。若桩端基岩为硬质岩，则桩的
承载力往往由桩身混凝土强度控制，其桩端阻力未充分发挥，桩身
混凝土先于桩端持力岩层发生屈曲破坏。绝大多数破坏性试桩均是
如此。若桩端下不远处存在有软弱夹层或溶洞，当桩顶荷载达一定
强度时，桩端下软弱夹层或溶洞顶板难以支承桩端荷载而发生冲剪
破坏。
具有足够桩身强度的嵌岩桩穿过抗剪强度较低的岩层时，因侧阻
力发挥至极限，继续增加的荷载由桩底岩体承担。桩底岩体可逐步
形成连续的滑动面，出现整体剪切破坏，并导致桩顶急剧下沉。（图
2）
图 2 桩底岩体整体剪切破坏
3 嵌岩深径比
当嵌岩深径比为定值，桩顶荷载很小时，嵌岩段侧阻、端阻力几
乎没有发挥，随着施加荷载的增加，荷载向下传递，嵌岩段侧阻、
端阻力逐渐增加，当荷载增加到一定程度时，桩土侧阻不再变化，
增加的荷载由嵌岩段的侧阻和端阻承担。
当桩顶荷载为定值时，随着嵌岩深度的增加，桩土侧阻变化不大；
桩岩侧阻沿嵌岩深度减小，桩岩侧阻呈上大下小的分布；随着嵌岩
深度的增加，嵌岩桩端阻逐渐减小，嵌岩达到一定深度时，端阻影
响可以忽略。
4 嵌岩桩的长径比
长径比l/d对端阻力的影响也是很明显的。对于短而粗的桩，其
l/d很小，且嵌岩不深（例如嵌岩深径比hr/d<0.5），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。对于
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（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。
5 桩岩界面粗糙度的影响
孔壁粗糙度不同，嵌岩桩的承载性状会有很大的差异。孔壁粗糙
度对嵌岩桩承载力的影响是通过改变桩-岩侧阻力来实现的。粗糙
度不仅影响着桩侧阻力的大小，而且还影响着桩侧阻力的发挥过
程。此外，当岩性相同时，桩周岩体的侧阻力也不是一个确定的值，
它随着孔壁粗糙程度而发生变化，而孔壁的粗糙程度则完全可以由
于施工因素的影响而发生变化。
一般来说，对于嵌岩段光滑的嵌岩桩，侧阻力在较小的位移下就
可以充分发挥，在嵌岩深径比hr/d=0.5时达到最大，而后迅速减
小，嵌岩段侧阻的传递深度一般不大于5倍桩径，且呈脆性破坏。
当嵌岩段粗糙时，嵌岩段侧阻力发挥就比较平稳，侧阻力传递深度
较大，且不出现明显的脆性破坏，承载力明显提高，沉降明显减小。
总的来说，孔壁的粗糙度越大，嵌岩桩的承载力就越高。
6 成桩工艺和施工质量
从各种规范中关于桩侧阻力的取值标准可以看出，在桩周土条件
相同的时候，不同施工工艺形成的桩具有不同的侧阻力值，这主要
是不同施工工艺对桩-土界面的影响方式和影响程度不同。嵌岩桩
多为非挤土桩，施工过程中会使桩周土体受到扰动、孔壁应力释放，
使桩侧阻力降低。不同的施工工艺形成了不同的桩-土界面。
以泥浆护壁钻孔灌注桩为例，常用的成桩工艺有正循环施工和反
循环施工两种方法。正循环法施工一般采用自流式循环泥浆，由于
采用的泥浆比重较大，泥浆上返速度慢，成孔时间较长，除了桩底
沉渣较厚外，还会在桩侧形成较厚的泥皮；而反循环法施工由于采
用较小比重的泥浆，泥浆上返速度快，成孔时间相对较短，桩侧泥
皮较薄。孔壁土的泥皮往往会形成涂抹效应，降低摩阻力。
7 岩桩模量比（er/ep）