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嵌岩桩具有单桩承载力高、沉降小、抗震性能好等特点，已广泛的应用在海港工程、桥梁建设、高层建筑等一大批重大型的工程中。嵌岩桩在治理大型滑坡中也得到了应用。施加在嵌岩桩上的荷载主要有竖直向压力、竖直向拉力、水平荷载或是与力矩联合的作用。嵌岩桩的承载机理极其复杂，主要分为两大类:竖直向承载机理和水平向承载机理。尽管已经存在多种针对受水平荷载嵌岩桩的分析和设计方法，但是这些方法多数是根据试验数据拟合而提出的，与一些现场试验数据结果相比较，一些方法甚至提供了不安全、不准确的设计方案，可能会使工程建设蒙受安全和经济上的损失。
水平荷载作用下嵌岩桩的研究方法大致可分为两大类:弹性或弹塑性连续介质分析法和地基反力法。P-y曲线法是复合地基反力法的一种，可以用来研究桩-土及桩-岩相互作用，其反映桩-土及桩-岩相互作用的非线性，其中p表示任意深度处岩土体的抗力、y表示该深度岩土体的水平位移。
p-y曲线存在多种不同的形式，如双曲线形式和指数形式等，是人们在过去研究桩-土及桩-岩相互作用中，与水平荷载试验数据拟合获得的曲线相匹配而得到的形式。本文将通过采用双曲线形式的p-y曲线来研究桩-岩相互作用规律。双曲线形式的p-y曲线形状是由单位桩长岩体的极限抗力(Pu)和p-y曲线的初始斜率(Ki)决定的。因此，通过研究得到准确的岩体极限抗力(Pu)和p-y曲线的初始斜率(Ki)，准确的嵌岩桩的p-y曲线将随之确定。
桩-岩相互作用是水平荷载作用下嵌岩桩承载特性研究中最重要也是最复杂的部分。水平荷载作用初期，嵌岩桩克服自身的抗弯强度而发生挠曲变形，随着水平荷载不断增大，其挠曲变形增大，桩周的岩体受到挤压，当水平荷载达到或超过岩体的极限抗力时，岩体将发生大变形直至破坏。
本文将以浅部岩体的破坏模式为突破口研究水平荷载下桩-岩相互作用，试图建立一种更合理的浅部岩体破坏模式，获得岩体的极限抗力，提出更合理的p-y曲线。
本文首先分析了p-y曲线法及依据实测数据建立p-y曲线的过程，紧接着介绍了桩受水平荷载的破坏特性，然后依据某河流一侧的嵌岩桩水平荷载试验的地质资料，通过ABAQUS建立相应的3D分析模型，并利用插入部分inp关键字平衡初始地应力，利用逐步施加水平荷载完成数值模拟。在ABAQUS中采用修正Druker-Prager帽盖模型模拟岩体的破坏;将桩视为弹性体，用线弹性理论模拟桩身。
通过ABAQUS后处理环节得到了桩-岩的应力、应变、位移图，并对模拟结果进行分析后提出假设，得到浅部岩体以扇形体的方式发生破坏，再结合岩体参数分析，通过力学分析和计算，得到浅部岩体的极限抗力，同时还对深部岩体的应力分布进行了分析，明确了深部岩体抗力的计算方法。最后通过五个步骤建立了嵌岩桩的p-y曲线，将建立的p-y曲线与试验实测数据拟合获得的p-y曲线相比较，发现它们吻合较好。
本文还对Hoek-Brown强度准则及GSI进行了简单介绍，它们对岩体参数取值具有重要意义。Hoek-Brown强度准则考虑了岩块强度、结构而强度岩体结构对岩体强度及弹性模量的影响，忽略了中间主应力对岩体破坏的影响，较好的反映岩体的非线性破坏特征，为本文浅部及深部岩体的破坏模式分析提供强大的理论支持。
本文通过有限元分析—假设分析—力学分析的方法进一步探讨了桩-岩相互作用可能存在的规律，并取得了一些新的认识，主要结论概括如下:
1.介绍了广义Hoek-Brown经验强度准则及GSI(地质强度参数)在岩体破坏及其相关参数研究中的应用，Hoek-Brown经验强度准则能够综合考虑岩块强度、岩体结构等多种因数对岩体特性的影响，能更好的反映岩体的非线性破坏特征。
2.本文通过ABAQUS软件对受水平荷载嵌岩桩进行数值模拟，通过模拟结果的动态显示可以看出，嵌岩桩在受到水平荷载的初期，嵌岩桩主要通过自身的挠曲变形来抵抗水平荷载的作用;随着水平荷载的增大，嵌岩桩的挠曲变形增大，桩-岩开始发生接触，再到桩周岩体受到挤压并产生了抗力，最后岩体发生大变形直至破坏。
3.通过模拟结果的压力图看出，岩体受到来自嵌岩桩传递的压力，其分布表现为一个火焰状区域，并随着水平荷载的增大，代表压力分布的火焰也逐渐增大;随着水平荷载增大，嵌岩桩的两侧岩体局部开始出现负值应力，也就是产生了拉应力的作用，随着水平荷载增大拉应力区域也不断增大;嵌岩桩背面的岩体似乎没有受到水平荷载作用多大的影响，表现为应力变化不大。
4.通过模拟得到了岩体塑性发展区域，浅部岩体的塑性区以弧形的方式向外部岩体和下部岩体进行传递，Yang(2006)等人提出的浅部岩体破坏模式(如图1-3)不符合实际模拟的情况。
5.通过模拟分析、假设分析、力学分析建立了浅部岩体的破坏模式，如图5-20所示。浅部岩体呈扇形体发生破坏，并分析了Yang(2006)建立的深部岩体的力学分布模型，最后分别获得了浅部及深部岩体极限抗力计算公式。
6.依据研究得到的p-y曲线初始斜率及岩体的极限抗力值，通过五个分步建立了嵌岩桩双曲线形式的p-y曲线，并将其与实测数据拟合得到的p-y曲线相比较发现它们吻合度较好，其满足正确性的同时，准确性有了较好的提高。
7.本文建立的p-y曲线具有较高的可靠性。相同位置处，水平荷载较大时，如果再继续增大，嵌岩桩的水平位移量增大较快;p-y曲线的初始斜率与变形模量相关性较高;水平荷载较大时，p-y曲线与岩体的单轴抗压强度相关性较高。