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嵌岩桩广泛应用于荷载大、沉降要求高的高层建筑、桥梁工程等领域,软岩在我国分布普遍,软岩嵌岩桩是一种较常见的桩型。软岩嵌岩桩不同于土中的桩,桩-软岩界面存在膨胀滑移与法向常刚度特征,桩端为球孔扩张;软岩嵌岩桩不同于硬岩嵌岩桩,桩-软岩界面破坏发生在接触面或软岩中,发挥侧阻与端阻需要较大的位移,覆盖层对承载力的影响也较大。本文通过单元试验、物理模拟试验、可视化、理论分析、经验总结等手段,开展了软岩力学特性、桩端承载机理、桩侧界面特性、单桩竖向承载特性与沉降计算等方面的研究,主要取得如下研究成果:(1)通过水泥、石膏、中砂、早强剂和水的配比试验,得到所需强度与模量值的软岩模拟样,龄期短,无初始压密段,可较好地模拟成岩差的软岩和具有一定初始应力水平的风化成因软岩,较方便的用于软岩嵌岩桩的模型试验。(2)通过考虑覆盖层影响的微型桩模型试验技术,研究了软岩嵌岩桩承载特性。软岩嵌岩桩发挥极限承载力时,端阻极限值的发挥一般要滞后于侧阻,且侧阻有必要考虑软化折减。极限侧阻、残余侧阻受覆盖层、嵌岩深度的影响较小;而极限端阻随覆盖层厚度、嵌岩深度的增大而增大,且随嵌岩深度的增长存在深度效应。(3)用CT可视化技术论证了软岩嵌岩桩桩端的球孔扩张破坏模式,引入嵌岩深度修正系数对无限空间球孔扩张极限压力进行修正,建立了基于球孔扩张理论的极限端阻计算方法。(4)通过常刚度单剪法界面特性试验得到不同粗糙度的桩与软岩模拟样的界面强度规律,通过斜截面三轴剪切法获得桩-软岩原状样光滑界面强度,两者相结合得到考虑孔壁粗糙度的软岩嵌岩桩极限侧阻。(5)将软岩嵌岩桩嵌岩段平均侧阻、端阻与位移的关系进行归一化,用界面特性试验确定极限侧阻,用球孔扩张理论确定极限端阻,采用荷载传递法进行软岩嵌岩桩的沉降计算。