嵌岩樁是指樁的下部有相當一段長度澆築于堅硬岩層中的鑽孔灌注樁。下端嵌入中等風化、微風化或新鮮基岩的樁。其軸向極限承載力標準值，由樁周土總側阻、嵌岩段總側阻和總端阻三部分組成。當根據土(岩)的室內試驗結果確定單樁豎向極限承載力標準值時。
基本介紹
- 中文名：嵌岩樁
- 外文名：Socketed pile
- 又稱：嵌岩墩
- 解釋：樁端嵌入岩體中的樁
- 特點：豎向位移很小
- 所屬學科：建築施工
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產品介紹
樁端嵌入岩體中的樁稱為嵌岩樁。不論岩體的風化程度如何只要樁端嵌入岩體中均可稱為嵌岩樁，嵌入不同特性的岩體中的嵌岩樁其特性的差異是由岩體特性的差異所引起的。
條件
1)樁短而粗，其L/d很小，且嵌岩不深(例如hr/d<05)，樁底沉渣己被清除。這類樁受荷後樁身彈性壓縮小，樁土相對位移和樁身整體位移都較小，於是樁頂荷載全部或絕大部分直接傳遞至基岩。
2)嵌岩中長樁，其L/d較大，覆蓋土層較厚而性質差，或可能因受水位沖刷等影響，潛在的摩阻力小，殘積土或風化岩層厚度小，樁端嵌岩不深兩hr/d<2)，施工沉渣清除較好，樁受荷後樁端產生少量位移即能調動樁端阻力，並承擔大部分樁頂荷載。但若覆蓋土層不太軟弱又不致於受沖刷等影響，或殘積土和風化岩層厚度較大時，則對樁側阻力仍不應忽視。
3)樁較長，覆蓋層為欠固結土或自重濕陷性黃土或鬆散填土，並且將產生負摩阻力的情況。
應當注意，對於上述成為端承型或摩擦端承型的嵌岩樁，由於岩體的側阻和端阻很高，對樁身混凝土強度等級及其配筋率均宜予以適當提高，以儘可能發揮基岩作用。對於端承摩擦樁型，在樁端基岩硬度和入持力層深度方面應降低一些。
比較
等同
無論是嵌入強風化岩還是嵌入新鮮基岩中的樁，樁身荷載均隨深度遞減。這表明,基岩以上覆蓋土層的側阻力在樁身受荷變形過程中同樣可以調動起來。對深長大直徑鑽孔嵌岩樁而言，它的承載性狀與非嵌岩樁是一致的，特點是樁端反力較小，為摩擦樁而非端承樁。但是，不能因嵌岩樁的樁端反力小，就否定嵌岩樁，這種情況下，嵌岩段具有較高的側阻力，嵌岩的作用主要在其側阻力而不在其端承力。
不同
國內外150例嵌岩樁試驗結果表明，樁徑比L/d=1-20時，嵌岩樁的端阻力與樁頂荷載的比從100%降至30%；當L/d=20-63.7時，嵌岩樁的端阻力與樁頂荷載的比不超過30%，大部分在20%以下，此時樁端無須嵌入中、微風化岩。這說明造成嵌岩樁樁端反力難以發揮而是摩擦樁的幾點原因：一樁長影響，由於基岩埋深大，其上覆土層中的樁側阻力已足夠，樁底反力就小；二因樁頂位移小，樁端位移更小，此時樁頂荷載很難傳遞到大直徑鑽孔樁的深層樁底部位，同時施工中樁底沉渣不可能清除乾淨，樁越長清渣就更難。
區別
就在於岩基的剛度和強度遠大於土基，這種差異直接影響樁的荷載傳遞。一、對非嵌岩樁來說，由於樁的剛度遠大於土基，樁頂荷載主要集中在樁身，大大降低了樁周土的承載作用，僅僅當樁很長時(如摩擦樁)才能主要靠樁土間側摩阻力來承擔荷載。而嵌岩樁的彈性模量與岩體的彈性模量之比相對土基時的相應比例小得多，在樁的荷載傳遞過程中，便降低了樁本身的應力集中程度，使樁、岩能較協調的能力。二、嵌岩樁樁底岩基剛度遠大於土基，所以不但能承受更大的荷載，而且變形小得多。對土基來說，整個承載過程往往要經歷很大的沉降，表明樁側摩阻力大大先於端承力達到峰值並逐漸降至殘餘強度了。相比之下，嵌岩樁樁底在很小沉降時岩基便表現出較大的端阻力，與樁側摩阻力能較為同步增加，兩者的協調程度，還與嵌岩深度有關。樁端岩體不但阻止了樁的沉降，同時也阻止了樁周岩體在剪力和壓力作用下的向下位移，這將有利於加強樁岩接觸，使得接觸面上剪脹和樁體徑向膨脹均受到約束，既提高了樁岩接觸面的抗剪強度，使之不出現或推遲出現峰值和衰減，同時也減少了樁基破壞的突然性。綜上，通過比較嵌岩樁與非嵌岩樁受力性狀，可得出上覆土層較薄且主要為軟粘土或淤泥，提供樁側阻力較小時，樁可以考慮嵌岩。鑽孔樁設計要綜合考慮樁的長徑比、上覆土層性質、基岩性質和成樁工藝,來選擇樁的入土深度和是否嵌岩。
傳遞機理
長期以來人們都把嵌岩樁視為端承樁，忽略了其上覆土的荷載傳遞，認為嵌岩樁的承載力主要取決於嵌入岩石部分樁身的樁側嵌固力和樁尖阻。隨著嵌岩樁的廣泛套用，大部分的現場資料表明：無論是嵌入強風化基岩還是嵌入新鮮基岩中的樁，樁的軸力均隨深度遞減。表明基岩上覆土層的側阻力在樁身受荷過程中可以調動起來，樁側土層強度影響軸力分布曲線的斜率，而其樁端阻力並不大，屬端承摩擦樁，樁側阻力的分擔的荷載比，隨長徑比的增大而增大，隨凌蓋層強度的提高而增大，當在樁的長徑比比較大而覆蓋土層又不太軟弱的情況下，其端阻力分擔荷載比很小，且樁的破壞是由樁身壓壞引起的。對於短粗的人工挖孔嵌岩樁，或覆蓋層極軟的中長鑽孔嵌岩樁，或清孔極好，不存在“軟弱墊層”的鑽孔嵌岩樁，其承載性能與上述嵌岩樁有所區別，這些樁的樁端阻力對樁的承載力其主要作用。這些樁的承載特性是摩擦端承樁，而不屬於端承樁。
影響因素
國內外研究資料表明：嵌岩樁的單樁承載力。樁頂沉降與樁側土層土性、岩層岩性、樁身混凝土的彈性模量、截面尺寸以及施工工藝、樁端清底程度、泥皮等因素有關。
