刘亚楠，赵衡，赵明华，彭文哲

（湖南大学 岩土工程研究所，湖南 长沙 410082）

在我国南方山区，常采用半路半桥或公路桥梁的形式跨越山区或峡谷，此时需将桥梁桩基设置在风化程度各异的土层或岩层中[1].在各类地层的钻孔和成桩过程中，扰动的地层与浇筑的混凝土桩体之间会形成参差不齐的剪切面.当基桩承受竖向荷载时，由于剪切面的错动引起的界面摩擦是桩侧阻力的主要来源[2].目前，国内外众多学者基于室内模型试验及现场试验结果，建立了大量理论模型预测钻孔灌注桩的桩侧摩阻力发挥机制[3-5].但是，这些研究大都基于各种数学假定而缺乏对应的物理机制.例如，假定摩阻力的发挥与相对剪切位移之间服从线性、双曲线或者三折线的数学关系.这类模型本质上属于半经验半数学方法，需根据经验参数完善模型参数的选取，最终确定侧阻力极限值.

20 世纪60 年代，Patton[6]基于室内岩石直剪试验结果提出了经典的Patton 节理模型，首次将岩石节理假定为一系列规则的三角形粗糙体，并给出了峰值抗剪强度的双折线包络线.随后，Ladanyi 等[7]从能量耗散的角度对Patton 模型进行了改进，以考虑被剪断的粗糙体所能提供的残余摩擦力.针对岩石节理的随机性与不规则性，Barton[8]提出了著名的JRC（The Joint Roughness Coefficient，粗糙度系数）-JCS（The Joint Wall Compressive Strength，节理壁面抗压强度）模型，引入10 条标准轮廓线来反映不同二维岩石节理面的JRC.然而，Grasselli 等[9]在研究粗糙度和材料特性对节理剪切变形行为的影响时发现……