嵌岩桩以其桩端嵌入岩层而得名,在桩的各种类型中可谓别树一帜。大直径嵌岩桩在我国已被广泛应用于建筑、市政、公路桥梁、港口码头等工程领域,其突出特点是单桩承载力高、沉降小、抗震性能好、适应性强等。目前,大直径嵌岩桩的应用范围越来越广泛,已经成为以山地丘陵地形为主的西部地区普遍选用的一种桩型,尤其是在长江上游地区水位变动较大的港口码头工程中应用极为广泛。近十余年来,关于大直径嵌岩桩的嵌岩深度效应问题,日益成为学术界和工程界关注的焦点,是当今亟待解决的重要课题之一。本文首先通过查阅国内外的相关文献,并对实际工程中的嵌岩桩展开调研,系统分析嵌岩桩在竖向受荷情况下的承载性状、荷载传递机理及破坏形式。其次,立足于重庆地区,采用理论分析、模型试验以及有限元数值仿真分析相结合的方法,探讨大直径嵌岩桩的承载特性及嵌岩深度效应,并针对重庆地区工程中广泛分布的基岩类型,提出适用于重庆地区地质条件的最优嵌岩深度范围,旨为大直径嵌岩桩的设计与施工提供参考借鉴。最后,根据试验实测数据及数值模拟结果,对影响大直径嵌岩桩承载特性、沉降特性及嵌岩深度效应的主要因素进行详细分析。本文主要研究工作及取得的成果简述如下:(1)嵌岩桩的竖向荷载传递是一个极其复杂的、桩-土-岩共同作用相互影响的过程。嵌岩桩承受竖向荷载的全过程中,非嵌岩段侧阻力早于嵌岩段侧阻力,而嵌岩段桩侧阻力又是先于桩端阻力发挥出来。嵌岩桩的破坏模式主要有:压屈破坏、整体剪切破坏、桩-岩界面剪切滑移破坏。(2)泥岩嵌岩桩和砂岩嵌岩桩均属端承摩擦桩,其荷载-位移曲线均呈缓变型,桩侧摩阻力沿桩深方向呈“上大下小”的双峰分布,对于泥岩嵌岩桩,上峰值出现在0.04L~0.1L之间,下峰值出现在0.79L~0.94L之间;而对于砂岩嵌岩桩,上峰值出现范围是0.08L~0.16L,下峰值出现范围是0.89L~0.94L。随着嵌岩深度的增加,下峰位置有向下退化的趋势。(3)桩侧平均侧摩阻力与基岩强度成正相关,与嵌岩深度、桩径成负相关。通过增加桩径、嵌岩比及持力层围岩强度均可提高桩侧摩阻力分担比和承载能力。(4)嵌岩桩存在嵌岩深度效应,且存在最优嵌岩深度范围,但不存在最大嵌岩深度。对于重庆地区,泥岩嵌岩桩的最优嵌岩深度范围建议取4D-5D,而砂岩嵌岩桩的最优嵌岩深度范围建议取3D-4D。