简介

灌注桩是直接在设计桩位造孔，然后灌注混凝土成桩。它仅承受轴向压力的灌注桩，可不配置钢筋。机挖异形灌注桩。机挖异形灌注桩是指使用有关机械挖掘成孔，然后安放钢筋笼，灌注混凝土成桩。但要实施它相当困难，例如异形沉管灌注桩桩模沉入土层后在未灌入混凝土前，模板必须承受模内外土压差，而深层土压力十分巨大 ，模体的刚度就成为实施的关键，采用过厚的模板是不现实的。问题就变为如何在不同的工程要求条件下优化设计，选择最佳的桩形和相应模具。

异形桩

异形桩成为国内外学者研究的热点之一，所谓异形有两种：一是通过改变桩身纵向截面形状得到的变截面异形桩，如此可增加桩—土接触面的不平直度和粗糙度，以求增大侧摩阻力和端阻力；二是通过改变桩截面几何形状得到的异形截面桩，如此可提高桩侧承载力，节省材料。异型桩包括横向截面异化桩和纵向截面异化桩。横向截面异化的桩型有：三角形桩、六角形桩、八角形桩、外方内圆空心桩、外方内异形空心桩、L形桩、C形桩、Z形桩、十字形桩、X形桩、T形桩及壁板桩等。纵向截面异化的桩型有：楔形桩（圆锥形桩和角锥形桩）、梯形桩、菱形桩、齿形桩、根形桩、多节桩（多节灌注桩和多节预制桩）、桩身扩大桩、波纹柱形桩、波纹锥形桩、带张开叶片的桩、扩底桩、螺杆桩及DX挤扩灌注桩等。

有关桩型

扩底桩

扩底桩是底部直径大于上部桩身直径的灌注桩。经试验，对于扩底桩来说，在相同的桩轴直径尺寸下，单桩轴向容许承载力比等径桩提高30%以上；而在相同承载力的情况下，比等径桩混凝土用量节省25%以上，而且桩径越大，节省量越多。1984年日本成功开发研制了扩底桩施工机具，该设备在日本经多项工程应用及大量对比的科学试验后效果显著，并在提高单桩容许承载力、降低造价方面取得了良好效果，在日本已普及应用。

DX桩

DX桩也就是多节挤扩灌注桩，“DX”是发明人贺德新名字的汉语拼音“de xin”的缩写。是使用DX三岔双向挤扩装置进行挤扩而完成的一种变截面桩。DX挤扩灌注桩的优点：①单桩承载力高，可充分利用桩身上下各部位的硬土层。②成孔成桩工艺适用范围较广，DX桩按不同成孔工艺可结合采用潜水钻机、正循环钻机、反循环钻机、冲击钻机、旋挖钻机进行泥浆护壁法成孔，也可结合采用长螺旋钻机、旋挖钻机进行干作业法成孔，还可结合采用贝诺特钻机进行全套管护壁法成孔。低噪声、低振动，泥浆排放量减少。节约成本，缩短工期。挤扩后盘、岔腔成形稳定而不坍塌。桩身稳定性好。抗拔力大。机腔转角，定位准确，成桩差异性小。可实施成孔与挤扩装置的车载一体化，挤扩效率高。

矩形灌注桩

矩形灌注桩的首研者为原江西省水利电力厅副总工程师陆祖荫先生，1965 年冬在江西南昌西溪霞水库为了处理坝体及坝基管涌，在极尽种种常规手段后，根据当时有限的国外资料，得到了厅领导和当地政府的支持，进行了模灌素混凝土防渗墙的试验，作成深9 m，厚0. 3 m，长 6m 的试验段。限于文革，试验中断，但得到的经验在 30 年后仍不失其意义。1996 年受原水利电力部钱正英部长的推，参加浙江钱塘江标准海塘立项论证会，在会上介绍了预制和灌注两种防冲墙技术，得到与会专家的认同并写入纪要 。1999 年由水利部华水工程公司山东分公司组织实施，在浙江杭州西险大塘堤防作成 4 km 防渗墙，取名“ 振动沉模防渗板墙”专利技术，并由水利部发文推。 现正在江苏省淮河入海工程应用。

桩土剪切作用

桩土剪切作用（vertical shearing mechanism），又叫竖向拱效应（vertical arching effect），用于分析荷载在桩土之间的竖向传递，早在 1982 年 Janssen 对粮仓侧壁的受力分析中被提及，其假设粮仓侧壁与散粒体接触面上发生剪切，产生的剪应力使原有散粒体的竖向自重应力折减。Write 采用Janssen分析粮仓侧壁竖向剪切作用的方法分析了桩顶竖向荷载作用下管桩内外壁的桩土剪切作用，分析对象是紧邻桩土接触面的土单元，分析方法为土单元竖向力的平衡方程。结果表明，管桩内壁的侧摩阻力可以准确得到，但由于外侧剪应力影响区域未知，管桩外壁的侧摩阻力难以准确计算。Lam采用同样的方法对桩周土竖向均布荷载作用下H形桩半封闭区域内的土单元进行了分析，结合数值模拟结果，很好地证明了桩土剪切作用的存在，并分析了剪切作用对 H 形桩桩侧摩阻力的影响。Ng 等对地下连续墙周围土体的剪切作用进行了分析，发现地下连续墙周围一倍墙深范围内土体的法向有效应力有所折减，从而揭示了地下连续墙的竖向荷载传递机理。事实上，桩周土剪切作用的产生受桩土接触面形状的影响，而不受桩土接触面形状的控制。换言之，不同截面形状的桩受不同程度的桩土剪切作用，但任何截面形状的桩都受桩土剪切作用的影响。