钻孔扩底灌注桩

以《JGJ94-94》中两式进行分析：

从式(1) , (2)中基本反映了钻孔桩竖向承载力设计值和确定单桩竖向极限承载力标准值计算的基本原理。现应用该基本原理，进一步分析钻孔灌注桩受力作用机理。

为了简化和便于分析桩端作用应力，假设：

(1)不考虑桩侧阻、桩端阻抗力分项系数；

(2)地层性质相同，即

(3)用

根据上述假设，对式(1)、(2)整理变形，可以得出(3)：

钻孔灌注桩受力状态（如图2：钻孔灌注桩受力图所示），根据力的传递原理和式(3)，在基桩坚向承载力设计值R一定和钻孔灌注桩直径相同的条件下，

近年来，钻扩桩在体育场馆、机场、高原铁路、高速铁路客运专线等建设领域也开始应用，这就充分说明了该桩型的发展趋势是很好的，它逐步得到各个建设领域的设计工作者和施工人员的认可。在香港新机场施工中，中建某局开发研究出了桩长104m，直径2.5 m，扩底至3.3 m，入岩近30 m的超长扩底入岩钻孔灌注桩成套施工技术，并达到国际先进水平。青藏高原铁路多年冻土区钻孔扩底桩施工技术采用“重力开闭式扩底钻具”，钻具由上下回转套管、连杆、翼板、单动托盘组成;在承载力为350kPa的泥灰岩地层中，依靠钻杆自身压力作用，实现在1.0-1.5h内完成2.45m中，底深度钻孔扩底桩施工作业。在高速铁路方面，武汉至广州客运专线的武汉天兴洲公铁两用长江大桥北岸铁路引桥桥梁基础首次采用扩底桩施工技术。

钻扩桩由直孔段和扩底段组成，扩底直径比D/d。按《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94），以下简称（JGJ94-94），规定不超过3倍。深圳某公司根据深圳及其邻近地区的地质条件，本着既满足技术要求，又充分发挥桩身承载力作用、提高经济效益的原则，选择扩底直径不超过桩身直径的2倍，实际工程中可根据持力层的地质情况和工程需要确定。

钻扩桩扩底段结构底部有一沉渣孔，其直径d'一般为300-450mm，高度一般为300-420mm，这可储存少量未尽残渣，而又不削弱桩端承载力。影响钻扩桩结构形式和浇灌混凝土前孔壁稳定性的一个重要参数是扩底边锥角

钻孔扩底灌注桩的主要的施工工艺（如图3： 施工工艺流程图所示）。

钻孔扩底灌注桩钻孔

根据木工程实际情况，结合地质土层的变化选用不同钻头。在钻进过程中，应注意地层变化，对不同的土层采用不同的钻进方法。孔的垂直度也是一个重要控制指标。当桩的垂直度>1%时，必须重新扫孔纠斜；在砂土类地层中孔壁极易坍塌，沉渣很难清尽；特别是当柱距较小时可能出现连体桩等不良后果。

钻孔扩底灌注桩泥浆护壁

由于钻孔扩底灌注桩在施工过程中容易发生缩径、塌孔、起皮等现象，需要采取泥浆护壁措施，泥浆过稠各使钻进速度加快，但对护壁不利甚至可能造成塌孔；而泥浆过稠则会使钻进速度减慢，并使泥皮过厚，造成承载力降低。所以在施工过程中严格控制泥浆的密度、粘度、含砂率等重要指标，密切关注泥浆的失水量、静切力、胶体率等指标是很关键的，且在保证护壁功能的要求下，泥皮厚度应尽量薄。

钻孔扩底灌注桩终孔

入岩判断方法主要是参考设计桩长和地质资料所反映持力层的埋深以及钻机的钻进速度，结合孔底返渣取样，采用岩样鉴别法进行综合分析判断。钻机钻进时效的经验值：强风化岩的钻进时效为30cm/h，而中风化岩和微风化岩的钻进时效分别为5cm/h和1cm/h。在钻进时效达到30cm/h时或在钻进接近设计参考深度时，开始观察岩样标准，由工程参与各方共同确认是否己进入持力层的岩样标准，一旦确认后则可继续钻进设计的入岩持力层深度不小于2.5倍桩径后终孔。

钻孔扩底灌注桩扩孔

钻孔扩底灌注桩是对钻孔灌注桩的一种改进，通过扩底这种新的施工工艺，桩的承载力得到大幅度的提高，可充分利用各类优良土层和风化岩层作为扩大头持力层，适用于地质条件复杂、施工困难的情况。在这种施工方法中，关键是注重扩大头的扩底直径是否达到设计要求。根据工程实际需要的扩底直径，在地而试验确定相应的扩底行程。扩底钻头入孔前，先进行整体强度检验，伸缩是否自如，当扩底钻头下到孔底后，在主动钻杆上安装好行程限位器，以便确定扩底直径。当地而主动钻杆标尺达到限位器位置时，孔底钻头也扩大到相应直径的两倍，钻孔扩底灌注桩的桩端也就施工完毕。

钻孔扩底灌注桩扩底孔检测

钻扩桩的扩底直径检测是确保扩大头达到设计要求的重要技术环节，由于无法直接用肉眼对其进行观察，所以必须依靠先进的仪器设备来进行检测。通过扩底钻头行程即可进行扩底直径自检。

钻孔扩底灌注桩清孔

采用泵吸反循环清孔。第一次清孔在钻进达到设计要求深度后，先将钻头提高孔底约50cm ，进行换浆清孔，回流泥浆相对体积质量控制在1.2左右。第二次清孔是在扩底完成后进行。在安装钢筋笼及灌注导管后、灌注砼前，更换泥浆进行了第三次清孔，以确保沉渣厚度不大于 50mm 。采用泵吸反循环清孔时，送入孔内的冲洗液不小于砂石泵的排量，防止冲洗液补给不足，孔内水位下降导致塌孔；返回孔内冲洗液的相对体积质量严格控制在 1.2 左右，孔内水头高度保持不小于 2m。清孔过程中，不断测量孔底沉渣厚度、泥浆相对体积质量、泥浆性能，满足规范要求立即停止清孔，防止吸塌孔壁。

钻孔扩底灌注桩灌注砼

灌注砼的导管在使用前都要求做密封试验。灌注过程中，采用匀速向导管料斗内灌注砼。如突然灌注大量的砼，导管内空气未能及时排出，可能导致堵管，导管内空气从导管底端排出，带动导管拔出砼面。砼灌注应连续进行，中途不能停工。若砼供应不及时，除在砼中添加缓凝剂外，导管插入砼中 5～6m，并每隔 15min 上下活动几次，以免凝固。浇注过程中，不断测定砼面上升高度。根据砼供应情况来确定拆卸导管的时间、长度，以免发生桩身夹渣、断桩或“埋管”事故。

本书为沈保汉先生30年的论文论著选集，共分六个方面内容，一是阐述单桩极限荷载与屈服荷载的确定方法、桩侧阻力和桩端阻力的划分方法、桩的荷载传递机理及静载试验曲线分析等；二是阐述等直径钻孔灌注桩、多节扩孔灌注桩、钻孔扩底灌注桩、后压力注浆桩、DX挤扩灌注桩、复合载体夯扩桩及群桩等的承载力评价方法；三是系统介绍“桩基础测试、勘察、设计和施工”、“深基坑工程”、“后注浆桩”、“桩基础施工”和“钻孔咬合桩”等5个技术讲座；四是介绍近20种新桩型的施工技术；五是详细地介绍20余种常用桩型的基本原理、适用范围、施工工艺、施工要点、施工难点及常见问题与处理等；六是详细地阐述常用支护结构类型的选择、支护结构土压力与支护结构强度计算、基坑稳定性验算、深基坑工程监测与控制以及常见事故等。