挤扩支盘灌注桩的研究与工程应用(2)

（1）除沉管灌注桩外，（2）各种灌注桩在施工过程中无大的噪声和振动。（3）可根据土层分布情况任意变化桩长，（4）可根据同（5）一建筑物的荷载分布与土层情况采用不同（6）桩径或桩型，（7）对于承受侧向荷载的桩可设计成有利于提高水平承载力的异型桩，（8）变截面桩。（9）可穿过各种软硬层，（10）将桩端置于坚实土层和嵌入基岩，（11）还可扩大桩底以充分发挥桩身强度和持力层的承载力。（12）桩身钢筋可根据荷载大小与性质及荷载沿深度的传递特征，（13）以及土层的变化配置，（14）配筋率远低于预制桩。
2、挤扩支、盘可充分利用承载土层
挤扩支盘灌注桩是采用普通钻机成孔、通过专用装置液压挤密成支或承力盘，属于部分挤土灌注桩。在所需挤扩支或盘的土层，支盘成型设备施加较大的油缸压力（10：28Mpa），最大挤扩压力可达300T，对土强力挤密成分支或承力盘。因此不仅加大了桩侧、桩端承载面积（以直径600mm支盘桩为例，一个挤扩成1.6m承力盘的面积是桩身截面面积的7倍），同时还对分支或承力盘上下的桩周土进行了挤密加固，提高了地基土的承载力和桩侧摩阻力。
1994年6月水电科学研究院关于《多分支承力盘成型装置支盘成型压密效果试验报告》的试验研究结论指出：
（１）多分支承力盘成型挤密的效果是明显的，成型挤密的影响范围水平方向在距桩孔外边1.0米以内，垂直方向在0.5米以内，干密度的提高幅度量大可达15—20%左右。
（２）分支或盘成型挤密的作用，对支或盘下方土体的影响比对上方土体的影响要大。由于桩的承载力主要取决于支盘下部土的性质，因此该特点对提高桩的承载力是利的。
3、挤扩支盘灌注桩具有广泛的适用性
挤扩支盘桩不仅可以作为承载桩，也可作为支盘桩、抗拔桩和承受较大水平荷载的桩、复合地基等。特别是对于水下难于成孔的砂砾土层，此种挤扩可形成理想的规则的扩大头，以及在挤扩过程对持力土层进行加固挤密。
4、挤扩支盘桩比普通灌注桩更优越
挤扩支盘灌注桩和普通灌注桩相比具有明显的优越性，由于挤扩支盘的有效作用。
5、挤扩支盘灌注桩的破坏形式
灌注桩的破坏形式可分二种情况：第一为置于软弱土层中的摩擦桩或一般土层中的小直径桩，为桩尖刺入破坏模式。桩端阻力分担的荷载比例较小，Ｑ－Ｓ曲线呈徒降型。第二为大直径扩底桩。由于桩端有较大的支承面积，以基底土的压密变形为主，伴有少量的侧向挤出。支承于砾、砂、硬粘性土、粉土上的扩底桩，由于端阻破坏所需位移量过大，端阻所占比例较大，其中Ｑ－Ｓ曲线呈缓变形，极限承载力一般可取Ｓu=（3%：6%）D控制。
挤扩支盘灌注桩的破坏机理类似于大直径扩底桩基础，当桩顶受荷较小时，桩底承力盘下部土体被挤密，当荷载继续加大，承力盘底下土层被压密。由于施工时通过液压装置挤扩成孔，对桩底土压密，故盘底土承载力高于原状土，扩底盘的上部斜面由于桩体向下位移会出现临空面，如在适宜土层处设多个承力盘，则挤扩支盘桩的极限承载力会明显高于大直径桩基础，而且可以解决水下砂土不易形成扩大头的困难。
当有两个挤扩盘时，如果其间距大于最小临界间距，则各承力盘周围的土体，在成桩时被挤密加固，承力盘能提供较大的承载力，根据百余根挤扩支盘桩的静载荷检测报告数据分析，极限承载力中支承阻力即各承力盘分担荷载之和所占比例达50%—90%.
如果盘间距太近，则承力盘间的土体就可能被剪裂，甚至塌落到下面承力盘的临空面缝隙中，从而破坏了这一段桩土间的摩擦力。设计规程要求在计算桩侧摩阻力时，将桩长减少ah，其中a取值1.1～1.8之间（参见表4），h为承力盘高度。
当设置两个以上承力盘时，合理的盘间距是设计多支盘桩的一个重要因素。因为盘间距太近，盘之间土层将会被剪坏，根据大量的室内模型实验成果以及大量工程桩的工程实践，总结出盘间距与土层的关系，在粘性土中承力盘最小临界间距小于砂性土中最小临界间距。