嵌岩桩的关键词就是“嵌岩”。前面我说过,由于成因不同,土体地基的工程性能根本无法和岩质地基的性能相比较。无论是地基稳定性、地基强度还是变形特性,两者完全是不同的概念。地基承载力,很差的岩质地基都高于最好的岩质地基(如我在前文中所述);一般地说,岩质地基基本不存在变形问题;土质地基是塑性地基,岩质地基主要是刚性地基,不存在刺入破坏等等。总而言之,土质地基的工程性能和工程强度是完全无法与岩质地基相比例的,岩质地基中的桩基和土质地基中的桩基具有完全不同的破坏模式。正因为如此,在上个世纪80年代末我就注意到进入岩质地基的嵌岩桩和在土质地基中的桩基,具有完全无法比例的承载性能,我在当时写的一篇桩基论文中把这叫做“嵌固效应”。 Uz,P^\8^$
94桩基规范的主笔黄求顺先生大约也是在这个时候开始注意和研究嵌岩桩,并进行了室内模型试验和现场大型试验,并在94桩基规范中第一次提出了“嵌岩桩”的概念和相关规定。在94年夏天,我和黄求顺先生面对面就嵌岩桩的有关问题进行了一天的专题讨论。 4cSs=|m?+
所谓的“嵌岩”就是桩身完全进入岩石内,并且桩侧与桩周的岩石地层有紧密的结合。嵌岩桩的优势就来源于嵌岩段的侧阻力,嵌岩侧阻力的承载作用非常惊人。我在21世纪初的某省重点工程勘察中,根据94桩基规范对场地嵌岩桩的荷载分配进行了详细的计算,计算结果,当桩身的嵌岩深度达到五倍桩径时,其嵌岩段的侧阻力就达到43000kpa以上,超过了单桩的设计荷载,也就是说,即使桩端是悬空的,没有任何端阻力,仅是嵌岩侧阻力一项就可以完全分担设计荷载。 AZhI~QWo
需要注意的是,只有当桩身全断面都嵌入岩石地基以后才能开始计算嵌岩段侧阻力。因为岩溶地基的基岩面起伏很大,基桩的某一部分已经进入岩质地基。但其余部分仍在土质地基内时,不能开始计算嵌岩侧阻力。