关于嵌岩桩轴向承载力计算，从85版、2007版到2019版规范，有一些变化，本文结合2019版规范的学习，进行一些探讨。
一、规范演变过程
（一）85版规范不计覆盖层侧阻力
85版规范，嵌岩桩承载力分为两部分，一部分是桩底岩体承载力，另一部分是桩基嵌入岩体部分的桩侧摩阻力。根据条文说明，规范公式参考的3种公式，山洞公式、苏联公式、西林公式，也都仅包括上述两部分，未包括覆盖土层的侧阻力。
（二）2007版及2019版规范，计入覆盖土层侧阻力
2007版及2019版规范，与85版规范的区别，一是增加了桩底沉渣要求；二是增加了中风化持力层系数折减要求；三是增加了覆盖层土的侧阻力，侧阻发挥系数略有不同，2019版规范增大了侧阻发挥系数。
二、覆盖土层侧阻力分析
影响覆盖土层侧阻力发挥的因素，主要是桩基与土层的相对位移，当相对位移过小时，覆盖土层侧阻力并不能充分发挥。2007版条文说明，也说明其采用的试桩资料，均是桩顶变位较大的。
首先，摩擦桩的桩侧摩阻力充分发挥时，对于粘土，桩土相对位移在4-6mm，对于砂土，桩土相对位移6-10mm；桩端承载力充分发挥时，桩土相对位移增大很多，对于粘土，桩土相对位移0.25D，对于砂土，桩土相对位移0.1D。
通常桩基承载力安全系数在2以上，正常运营状态下，桩土相对位移为2-3mm，此时桩侧摩阻力尚未充分发挥作用，桩端承载力基本不发挥作用，因此桩底注浆对减小桩端沉降作用微乎其微。
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影响桩土相对位移的主要因素有两个，一是桩基压缩变形，二是桩底沉降。
（一）桩基压缩变形
通常嵌岩桩的桩长不会太长，取桩长20m进行计算。
假定桩基采用C30砼，桩基承受平均压应力为3MPa，当桩底变位为0时，桩顶压缩变形约为2mm，桩基平均压缩变形约为1mm。
当桩基轴向承载力试验时，桩基承受平均压应力可能达6MPa，桩基平均压缩变形约为2mm。
（二）桩底沉降变形
桩底变形模量E可以用布西涅斯克公式计算：
显然，上述公式中，E、W互换位置，即可求出桩底沉降变形。采用该公式计算的关键，是要获得岩体的变形模量和泊松比。
根据参考文献，岩体的泊松比可取0.2，岩体的弹性模量和变形模量可参考下表：
总结上述表格内容，可以发现：
1、岩体的弹性模量、变形模量与岩石成因、岩石风化程度等有关。
2、变形模量可按弹性模量的80%取值。
3、对于微风化沉积岩，其弹性模量与同强度混凝土基本相当；对于微风化火成岩，其弹性模量明显高于同强度混凝土。
4、对于中风化岩体，其变形模量可取微风化岩体的25%。
按照上述总结，当桩径1.5m时，可计算出沉积岩桩底变形，如下表所示，岩石抗压强度10MPa时，对微风化沉积岩，桩底变形为0.24mm；对中风化沉积岩，桩底变形为0.96mm。
（三）持力层为中风化沉积岩时，覆盖土层侧阻力分析
如上所述，桩长20m，桩基压应力3MPa时，从桩底至桩顶，压缩变形0-2mm；持力层为中风化沉积岩，抗压强度10MPa时，桩底变形0.96mm。从桩底至桩顶，合计变形约为1-3mm，平均值约2mm，即桩土位移平均值约2mm。试桩实验时，桩基压应力可能达6MPa，则桩土位移平均值约4mm。
如上所述，覆盖土层侧阻力充分发挥时，对于粘土，桩土相对位移在4-6mm，对于砂土创业项目，桩土相对位移6-10mm。
持力层为中风化沉积岩，岩体抗压强度10MPa，桩土位移平均约4mm时，对于粘土，侧阻力不能充分发挥，发挥系数为4/5=0.8；对于砂土，侧阻力不能充分发挥，发挥系数为4/8=0.5。均小于2007及2019规范发挥系数0.8。
（四）持力层为微风化沉积岩时，覆盖土层侧阻力分析
如上所述，桩长20m时，从桩底至桩顶，压缩变形0-2mm；持力层为微风化沉积岩覆盖层，抗压强度10MPa时，桩底变形0.24mm。从桩底至桩顶，合计变形为0.24-2.24mm覆盖层，平均值约1.24mm，即桩土位移平均值约1.24mm。试桩实验时，桩基压应力可能达6MPa，则桩土位移平均值约2.5mm。
如上所述，覆盖土层侧阻力充分发挥时，对于粘土，桩土相对位移在4-6mm，对于砂土，桩土相对位移6-10mm。
持力层为微风化沉积岩，岩体抗压强度10MPa，桩土位移平均约2.5mm时，对于粘土，侧阻力不能充分发挥，发挥系数为2.5/5=0.5；对于砂土，侧阻力不能充分发挥，发挥系数为2.5/8=0.31。均远小于2007及2019规范发挥系数0.8。
三、主要结论
（一）85规范未考虑嵌岩桩覆盖土层侧阻力，2007及2019规范考虑了，且2019规范考虑得更多一些。
（二）覆盖层侧阻力发挥系数取决于桩土相对位移和覆盖土层性质。桩土相对位移与桩基压缩变形、桩底沉降有关。桩底沉降与持力层岩体变形模量直接相关，岩体变形模量与岩石成因、岩石风化程度等有关。
（三）持力层为抗压强度10MPa的中风化沉积岩体时，持力层变形模量较小，桩底沉降/桩土变形约30%，覆盖层侧阻力发挥系数小于规范值。
（四）持力层为微风化沉积岩，或火成岩时，持力层变形模量较大，桩底沉降很小，桩土变形几乎全部来自于桩基压缩量，覆盖层侧阻力发挥系数远小于规范值。
（五）嵌岩桩轴向承载力计算时，对于持力层为抗压强度10MPa及以上的岩体，覆盖层侧阻力与岩体承载力之比很小，承载力可不计覆盖层侧阻力。
参考文献：
1、岩石力学，张永兴
