21世紀的樁基新技術:DX旋挖擠擴灌注樁

王夢恕，賀德新，唐松濤

(1．北京交通大學土木建筑工程學院，北京 100044;2．中鐵隧道集團，河南洛陽 471001;3．北京中闊地基基礎技術有限公司，北京 100097)

1 前言

樁基是一種歷史悠久的基礎形式，在我國很早就已成功地使用木樁來解決軟土地基上的基礎建造問題。到了近代，一方面是高、重建筑和精密設備對地基基礎的要求日益嚴格，另一方面是成樁技術的進步，使樁基具有更突出的承載力高、變形量小、抗液化、抗拉拔能力強的優點，促使樁基發展十分迅速，已廣泛應用于建筑、橋梁、鐵路、水利、港口和近海工程等諸多領域。從發展趨勢看，它是實現基礎施工工業化的途徑之一，因而是一種很有發展前途的深基礎。

截至2010年年末，我國高鐵的運營里程已達到8358 km，路網規模和速度等級均已居世界第一。京滬高鐵全長1318 km，其中近80%為橋梁，是當今世界上一次建成線路最長、技術標準最高的高速鐵路。這些實踐均證明了所采用的樁基礎是安全、穩定和可靠的。同時，城市軌道交通建設的發展也為樁基的發展提供廣闊的空間。

隨著生產的發展和技術的進步，樁基技術在樁型和施工工藝等方面不斷地推陳出新，樁的成樁工藝和應用都比過去更為多樣化，特別是在樁基設計和施工領域中提出了許多嶄新的概念和理論。具體表現在單樁設計承載力越來越大，設計者不得不從諸如樁身材料優選，加大樁身截面，尋求新的、有效的沉樁工藝等途徑入手，于是出現了各種新型系列的改良樁系。各種不同樁型的對比情況見表1。

隨著21世紀的到來，樁基礎施工技術在各個方向都取得了長足的發展:a．樁的尺寸向長、大方向發展;b．樁的尺寸向短、小方向發展;c．向攻克樁成孔難點方向發展;d．向低碳節能工法樁方向發展;e．向擴底樁方向發展;f．向變截面樁方向發展;g．向埋入式樁方向發展;h．向組合式工藝樁方向發展;i．向高強度樁方向發展;j．向多種樁身材料方向發展;k．向條形樁基方向發展。

DX樁作為變截面新樁型的代表，近年來得到了迅速的發展。它是在鉆孔灌注樁的基礎上，使用專用的擠擴設備在樁底和樁身擠擴成為支盤狀，然后澆灌混凝土形成樁身、承力盤和樁根共同承載的樁型。由于承力盤增大了樁身的有效承載面積，同時擠擴設備對周圍土體有一定的擠密作用，因此DX樁可較大幅度提高單樁承載力。

經過多年工程實踐證明，DX樁技術具有工藝獨特，設備操作簡便，機械先進，技術經濟競爭力強，單樁承載力高，成樁差異小，盤腔成形穩定，節約成本，降低造價等特點，是一種較成熟的樁基技術。目前在山東、山西、天津等地的部分地區和企業已制訂了DX樁設計與施工的規程和企業標準，使得DX樁在這些地區得到推廣應用，并取得了良好的經濟效益。但DX樁由于其多級擴徑體的存在改變了傳統等截面樁的荷載傳遞和變形性狀，樁與土之間的相互作用問題較為復雜，目前人們對DX樁承載機理的認識還很不充分，制約了DX樁在工程中應用的發展。

表1 各種樁型優缺點比較Table 1 Advantages and disadvantages of several piles

2 多節擴孔樁的發展

20世紀50年代后期，印度開始在膨脹土中采用多節擴孔樁，20世紀60年代和70年代印度、英國及前蘇聯在黑棉土、黃土、亞粘土、粘土和砂土中采用多節擴孔樁。國外經驗表明，多節擴孔樁與直孔樁相比，承載力大大提高，沉降小，技術經濟效果顯著。

1978年初，北京市建筑工程研究所等在團結湖小區進行干作業成孔的小直徑(樁身直徑300 mm、擴大頭直徑480 mm)兩節和三節擴孔短樁(樁長不足5 m)施工工藝及靜載試驗研究。

1979年建設部建筑機械研究所和北京市機械施工公司在國內首先研制開發出擠擴、鉆擴和清虛土的三聯機，簡稱ZKY－100型擴孔器，同年北京市樁基研究小組首先在勁松小區對用該機的擠擴裝置制作成的四節擠擴分支樁(樁身直徑400 mm，擠擴分支直徑560 mm，每一節為6個分支，單支寬度200 mm、高度200 mm，樁長8．70 m)和相應的直孔樁(樁徑400 mm、樁長8．85 m)進行豎向受壓靜載試驗，結果表明，前者的極限荷載為后者的138%。

20世紀90年代，北京俊華地基基礎工程技術集團研制開發出該公司的第一代錘擊式擠擴裝置和第二代YZJ型液壓擠擴支盤成型機及擠擴多分支承力盤樁，后者在北京、天津、河南、安徽、湖北等地的工程中得到應用，取得了較顯著的技術經濟效益。支盤樁的單樁承載力一般為相應直孔樁的2倍左右。

近年來，上海地區推出凹凸型鉆孔灌注樁，即在成孔過程中，采用高速、控壓造凹凸工藝，選擇合適部位，擴大孔徑，然后灌注混凝土而成樁體，并在幾個工程中成功地應用。

同時，AM樁也得到了很大的發展。AM樁是一種旋挖鉆孔擴底灌注樁，即在直孔樁鉆孔完成后，采用特有的AM“魔力桶”進行液壓切削擴底。

基于國內外建筑業市場前景，擴孔灌注樁技術運用廣泛，而擴孔樁施工機具技術落后的現狀，1998年，賀德新在應用YZJ型支盤擠擴機的基礎上，認真分析，潛心研究，研制出國內外同類型機具中新一代全智能多功能液壓擠擴裝置(簡稱DX擠擴裝置)。之后，在第一代DX擠擴裝置的基礎上，研發出第二代鉆擴清一體化機，該設備可以同時完成鉆孔、擴孔以及清孔施工，大大提高了施工效率。

2006年，北京中闊地基基礎技術有限公司又將現有的擠擴設備進行改進，發明了DX旋挖擠擴鉆機。該設備將原來的非連續成盤作業變為連續的切削碾壓作業，成盤的質量更高，速度更快。設備的革新也帶來了施工工藝的革新，采用新工藝以后，DX樁擴盤的適用范圍更加廣泛。對于以前純擠壓方式無法施工的硬土層或強風化巖層，新一代設備也同樣可以保質保量的完成，大大拓寬了DX樁的適用范圍。

隨著DX樁技術及工藝的普及，DX樁在住宅樓、高層辦公樓樁基、電廠公路橋梁樁基以及液化天然氣儲存罐樁基等工程中得到了大規模應用。這些工程涵蓋了從普通的工業與民用建筑，到大型、重型荷載作用下的建筑物基礎，為DX樁規范的制訂提供了大量可靠的依據。截至目前，已經有5個省市的相關部門先后頒布了6本DX樁的地方技術規程以及建設部的行業標準。

3 DX樁的工藝特點

3．1 基本原理

三岔雙向擠擴灌注樁(簡稱 DX樁)是在鉆(沖)孔后，向孔內下入專用DX擠擴裝置，通過液壓系統控制該裝置的擠擴臂的擴張和收縮，按承載力要求和地層土質條件在樁周土不同位置旋挖擠擴出勻稱分布的擴大盤腔后，放入鋼筋籠，灌注混凝土，形成由樁身、承力盤和樁根共同承載的樁型。

DX樁實質上是多節擴孔樁的新一代產物，是在應用YZJ型支盤擠擴機的實踐中，總結國內外同類型機具的優劣特點，分析各類擴孔機具在不同土體中的成型機理，在支盤樁的基礎上進行多方位的實質性改進，明顯地改善了旋挖擠擴成型效果的一種新樁型。

3．2 DX樁施工工藝

DX樁施工工藝簡單，主要的工藝流程包括:DX樁成直孔施工→將DX擠擴裝置放入孔內→按設計位置自下而上依次擠擴形成承力盤腔體→測定盤腔體的位置與尺寸→下放鋼筋籠→插入導管→灌注混凝土→成樁。

1)DX樁屬于鉆孔多節擠擴灌注樁，它區別于鉆孔擴底樁與人工挖擴樁基本不改變原地基土物理力學特性，將樁端承壓面積擴大，DX樁是在原等截面鉆孔灌注樁施工增加一道工序，將DX旋挖擠擴裝置下入孔中，通過地面液壓站控制擠擴臂的擴張和收縮以及裝置的自動旋轉，旋擴出DX樁的承力盤腔，旋擴后腔體周圍的土體被擠密，該擠密后的土體與隨后澆注入盤腔內的混凝土緊密地結合成一體。通過擴大樁身多個斷面直徑，增大了樁的有效承載面積，同時由于擠密土體效應，較充分地發揮樁土共同承載作用，從而提高了單樁承載力，同時也改善了群樁的應力分布，進而達到減少沉降的目的。

2)DX樁的擠擴成孔工藝適用范圍廣，可用于泥漿護壁、干作業、水泥漿護壁及重錘搗擴成直孔工藝。

3)機具入孔過程，可對直孔部分的成孔質量(孔徑、孔深及垂直度的偏差等)進行二次定性檢測。

4)施工工藝中實施二次回鉆及增加旋挖斗等手段，保證樁底沉渣滿足國家規范要求。

4 DX樁的優勢

DX樁無論是設備還是工藝都具有非常先進的特點，這些特點包括:a．盤結構上下對稱;b．成腔質量可靠;c．設計靈活、盤位可調;d．不均勻沉降小;e．適用土層廣泛、適應性強。

4．1 盤結構上下對稱

雙向擠擴形成的上下對稱帶坡度的盤具有施工和受力上的諸多優點:

1)抗壓性能明顯優于傳統的直孔樁。

2)具有非常好的抗拔性能。

3)在成腔的施工過程中，沉渣能夠順著斜面落下，避免沉渣在空腔底面的堆積。

4)斜面便于混凝土的澆筑，混凝土靠自身的流動性就能充分灌滿整個腔體，同時還不夾泥，利于控制混凝土的密實程度。

5)承力盤的斜面形狀(見圖1)，保證了承力盤的混凝土處于受壓狀態。盤的剪切通過樁身的鋼筋，所以承力盤不會發生剪切破壞。

6)在豎向受力時，承力盤下方的斜面可以增加承力盤施加給土體的附加應力的擴散范圍，避免對土體造成剪切(見圖2)。

4．2 成腔質量可靠

圖1 承力盤剪切受力示意圖Fig．1 Schematic diagram of shear force of bell

圖2 承力盤下土體受力示意圖Fig．2 Force diagram of soil under each bell

多節擴孔類的灌注樁成敗的關鍵在于擴孔形成的盤腔的質量以及能否按設計要求順利形成盤腔。旋轉擠擴技術是目前唯一能快速、高效、高質量完成各種土層條件下盤腔施工的技術，原因如下:

1)旋轉擠擴設備獨特的雙缸雙向液壓結構保證了盤腔周圍土體的穩定性。

2)一次旋擴三對擠擴臂同時工作，三向支撐，三向同時受力，擠擴機能準確與樁身軸心對齊。

3)腔體下側面的這種斜面形狀可以保證沉渣能順利掉落，而不會堆積在承力盤腔體內，確保了腔體的完整性。

4)旋轉擠擴方式能適用N＞40的土層。

5)旋轉擠擴施工方式比水平擠擴方式施工速度提高數倍。

圖3是某次施工形成的盤腔，從照片上看，盤腔十分規則，而且盤腔壁的土體十分密實、堅硬，施工現場用鐵釬都很難撬動。

4．3 設計靈活、盤位可調

圖3 旋轉擠擴所成的盤腔Fig．3 Bell cavity by rotary extruding-expanding

由于承力盤是通過液壓臂旋挖擠擴土層形成的，擠擴過程相當于旁壓實驗，施工過程同時也是對土層承載力的一種檢驗。因此，施工時能大致了解到土層軟硬性即持力層的適宜程度，當發現與試樁施工有差別時，可按照設計變更要求，采取調整盤位置或增設盤數量的措施，如圖4所示。這樣可以確保樁基承載力，以及各樁承載力的一致性，這是其他樁型無法實現的。

圖4 盤位隨土層變化示意圖Fig．4 Sketch map of bell locations varied as the soil changes

4．4 不均勻沉降小

由于承力盤可以根據持力層的深度變化隨時調整，確保同一工程中不同DX樁的承載力離散性小。同時，DX樁施工工藝可靠，成樁性能穩定。這兩方面的因素，保證了DX樁群樁工程中，不同單樁的沉降差異小。

4．5 適應性強、適用土層廣泛

DX樁按不同成孔工藝可結合采用潛水鉆機、正循環鉆機、沖擊鉆機、螺旋鉆機、鉆斗鉆機、全套管貝諾特鉆機及沉管機等成孔鉆機。

隨著不斷的經驗總結和技術革新，DX樁的設備和技術發展進入了一個更高的階段。DX樁可在多種土層中成樁，不受地下水位限制，并可以根據承載力要求采取增設承力盤數量來提高單樁承載力。

DX樁承力盤的設置原則:

對于第一代和第二代DX裝置，承力盤應設置在:a．可塑～硬塑狀態的粘性土中，或稍密～密實狀態(N＜40)的粉土和砂土中;b．承力盤也可設置在密實狀態(N≥40)的粉土和砂土或中密～密實狀態的卵礫石層的上層面上;c．底承力盤也可設置在強風化巖或殘積土層的上層面上。

而對于新一代的DX裝置，由于設備和工藝的進步，適用的土層大大拓寬，一般遵循如下原則:對于標貫擊數在15～40的土體，采用切削碾壓工藝進行施工;而當標貫擊數大于40時，由于此時土體的密實度已經相當高，再進行擠擴可能會使土體發生剪脹效應，且擠擴所需的壓力極大，施工困難，因而采用切削工藝，盡量保持土體的原狀性，以達到充分利用土體承載力的效果，見圖5。

圖5 不同土層適用的旋擴方法Fig．5 Methods using in different soils

5 研究進展

在設備和工藝發展的同時，DX樁的理論研究也同樣得到了蓬勃的發展。先后有很多國內外的專家和學者對DX樁的承載機理、荷載傳遞規律和沉降特性進行了研究。對DX樁承力盤的角度、盤間距、群樁的樁間距等各方面都進行了系統的研究。

5．1 國外研究

在印度等國家，從20世紀50年代開始進行了擴孔樁的廣泛的應用與研究［1～5］。

1955年，擴孔(Under-reamed)樁在印度的黑棉土地區開始應用。該樁型一般設置一個或兩個承力盤，并作為錨樁或者承載力要求不高的抗壓樁。受當時施工機械的限制，該樁樁長一般為4 m左右，樁徑也非常小。

Mohan［3］等人的研究表明，與一個承力盤的擴孔樁相比，相同樁徑和盤徑的兩個承力盤的擴孔樁盤間距在 1．25～1．5倍盤徑時，承載力能提高50%。兩個承力盤的最佳間距為1．5倍盤徑。研究中所采用的盤徑和樁徑比為2．5∶1。

在承載力計算方面，建議采用兩種方法:

1)盤間距較小時

式(1)中，Ap為樁身截面積;Nc為承載力系數(對于粘土通常取9);cp為樁端處土體的抗剪強度值;Aa為/4(D2u－D2)，Du和D分別為盤徑和樁徑;ca′為盤端土體平均抗剪強度;As′為承力盤形成的土柱的側表面積;f為折減系數(對于印度黑棉土，通常取0．5);ca為沿樁身的土體平均抗剪強度;As為樁身側表面。

2)盤間距較大時

式(2)中，N為承力盤個數。

同一時期，在俄羅斯Mintskovskii等人也進行了相關研究，其采用的設備與Mohan等人的施工設備相似，其樁型也相似。得出的結論與Mohan等人的結果相似。

Martin［4］等在美國進行了兩個承力盤的擴孔樁的研究，此時大型設備的發展使得該樁型在大直徑樁中的應用成為可能。其研究成果大致與Mohan等人的研究成果一致。

5．2 承載性能與機理研究

魏章和［5］、周青春［6］等通過現場試樁靜載荷試驗對DX樁的受力特性及變形破壞機理進行了研究。其研究成果表明與相同直徑和樁長的直孔樁相比，DX樁能提高承載力1倍以上。在比較均勻的底層中，DX樁各承力盤端阻力的發揮具有明顯時間和順序效應。總體趨勢是上盤比下盤承載力發揮得早、荷載分擔得多。DX樁的破壞模式是在極限荷載下各承力盤阻力先后達到極限狀態而破壞，表現在樁頂上為破壞迅速發生。其試驗表明，在極限荷載作用下，第1盤承受的荷載最大，土體剪切破壞瞬間發生，從而導致下盤受力迅速增加，達到極限狀態，荷載又迅速下傳，直至樁身發生急劇的、不停滯的下沉而破壞。

楊志龍［7］等根據擠擴多支盤混凝土灌注樁(DX樁)的現場靜載荷試驗結果，分析DX樁的荷載傳遞機理。試驗結果表明，隨著豎向荷載的增加，由上到下各承力盤先后發揮其端承作用;各承力盤上下一定范圍內樁側摩阻力不能發揮出來，建議在DX樁設計時，承力盤或分支間間距宜不小于4～6d(d為樁徑);對于粉土、粉質粘土，樁側極限摩阻力為30 ～70 kPa，所對應的極限位移為5～20 mm;樁側極限側摩阻力和極限位移隨土層埋深而增大。在相同條件下DX樁的極限承載力比等截面樁高50%。

陳輪［8］等用有限元法對豎向樁頂荷載作用下DX樁樁周土的應力變形及樁身荷載傳遞特點進行了數值分析。給出了樁周土體的應力位移等值線，分析了擴徑體數量、間距及形狀對DX樁承載性能的影響，進一步揭示了DX樁的單樁承載力機理。

陳輪［9］等對DX樁進行了大比尺的模型試驗研究。結果表明:a．同一地質條件下，與直孔樁相比，在混凝土體積增加26% ～50%的情況下，DX樁單樁極限承載力比直孔樁提高了106% ～171%，整根樁的單方極限承載力提高了62% ～81%;b．DX樁的Q－s曲線與直孔樁相比，曲線變化較為平緩并向右(即荷載增大的方向)拓延，曲線的第二拐點位置向右、向下移動;c．荷載作用下，DX樁承力岔的端阻力發揮較早，由于DX樁的承力岔空腔是通過擠擴裝置在較大的壓力下擠密周圍土體形成的，土體的強度提高而且在承受豎向荷載時，DX樁不再或很少經歷將承力岔下方土體由原位狀態進行擠密壓實的過程，所以承力岔的端承作用可以發揮較大的端阻力，在樁沉降量較小的情況下提供支持力;d．DX樁承力岔端阻力的發揮具有明顯的順序。自上而下，第一承力岔先承力而下部承力岔要滯后些承力，待上部承力岔接近于或達到極限承載力時，樁身軸力像“接力棒”一樣逐漸向下部傳遞，使下部承力岔的承力作用逐步得到發揮。

陳輪［10］等還對單位端阻力進行了研究，認為隨著樁頂荷載的增加，DX樁擴徑體的單位端阻力逐漸增大;與下部擴徑體相比，上部擴徑體的單位端阻力較早達到極限值，而此后基本保持不變;而在上部擴徑體達到極限單位端阻力后，下部擴徑體的單位端阻力仍有較大的增長幅度和較長的發揮過程。達到極限荷載后，隨樁頂沉降的再增加，下部擴徑體的單位端阻力也略有增加。只有荷載接近破壞荷載時，下部擴徑體的單位端阻力才會達到極限值并保持不變。

沈保漢［11，12］總結了諸多與DX樁類似的樁型的承載機理，并詳細討論和總結了DX樁的承載機理。同時，其對影響DX樁承載力的主要因素進行了總結，這些因素包括樁身和承力盤的直徑大小，承力盤的數量、間距和位置，承力盤端部土層的特性，盤腔的首次擠擴壓力值及成孔成樁的施工工藝和施工質量等［13］。

5．3 承載力的計算

史鴻林(1997)通過17組試樁的原型荷載試驗及計算，提出了支盤樁的單樁承載力計算公式:

式(3)表明，支盤樁承載力除保留原直孔樁的側摩阻力和樁端阻力外，還增加了分支兩側的摩阻力和分支的端阻力。側阻和端阻完全是參照有關直孔樁或擴底樁的規定推算的，并且在最后一項中各分支的端阻力乘上大于1的系數，以考慮擠擴分支時的擠密效應對承載力的有利影響，并分析了承載力影響因素，如分支時擠壓地基土對承載力的影響，分支或分盤的數量、間距、形狀及施工質量對承載力的影響等。

吳興龍［14］等在對DX樁現場測試、理論分析的基礎上，分析了DX樁的變形破壞機理，提出了單樁極限承載力計算的經驗公式和影響承載力的因素，這些因素包括承力盤的數量和支盤間距、成樁工藝、尺寸效應等，還提出了DX樁的適用土層為粉細砂、中密粉細砂土。文中提出的DX樁單樁承載力計算公式考慮了多種承載力的影響因素，其承載力計算表達式為

式(4)中，等號右邊3項分別表示樁的側阻、擴徑體的端阻、樁的端阻，3個系數 ψsi、ψBj、η 分別表示第 i土層樁側阻綜合修正系數，第j個承力盤端阻力綜合修正系數，承力盤發揮性狀修正系數。在系數ψsi、ψBj中分別考慮了施工工藝、尺寸效應、承力盤間距等的影響，系數η是考慮到單樁達到極限承載力時并不是每個承力盤都能達到極限承載力。文章中除了對個別影響因素的量化取值提出自己的建議外，沒有對這些系數的取值作更多的研究。

錢永梅［15］等根據DX樁承力盤下土體的滑移破壞形式，運用滑移線理論確定的盤下土體應力計算模式，結合塑性勢理論和虛功原理，確定DX樁的土體極限承載力，修正并完善了現有的樁端承載力及樁側阻力的計算公式，提出了全新擠擴多盤樁單樁承載力的計算公式。

沈保漢［16］提出確定DX擠擴灌注樁極限承載力的兩種方法:對試驗完整的樁采用s－lgQ法;對試驗不夠完整的樁先用逆斜率法擬合外推，而后采用s－lgQ法。此外，還提出DX擠擴灌注樁極限承載力的綜合評價方法。

5．4 沉降計算

近年來，隨著DX樁使用范圍的越來越廣，已有學者對DX樁沉降方面進行了一些可行性的研究，但是由于DX樁的承力盤的存在使得沉降問題變得極為復雜，使得無論是DX樁單樁還是群單樁的沉降，目前業內都沒有形成統一的計算標準。在三岔雙向擠擴灌注樁設計規程(JCJ 171－2009)中，對于DX單樁沉降采用直孔樁的計算方法，乘以0．6～0．8的經驗系數。同濟大學的胡安兵［17］根據擠擴灌注樁為變截面的摩擦多支點端承樁，則擠擴體及樁端的端承力均可用集中力來近似代替，在Geddes應力解的基礎上考慮樁身的彈性壓縮量與樁周土的位移協調，引入分層總和法計算單樁沉降，而曹正舸［18］對擠擴體部分進行了優化，把擠擴體簡化為以盤徑為直徑，擠擴體高度為樁長的短樁，在Geddes應力解的基礎上通過理論分析，提出了適合擠擴灌注樁單樁的沉降計算方法。

天津大學的吳永紅教授［19］根據DX樁屬于多支點端承樁的受力特點，提出了承力盤分段擴散的技術方法，并在此基礎上引入了樁與樁的相互作用系數，從而導出DX樁群樁沉降的計算方法，并用工程實例驗證了計算的沉降值與實測值吻合較好，上述方法計算過于復雜。唐松濤依據DX群樁大比例尺模型試驗中DX群樁受力特性，提出了一種新的DX群樁沉降計算方法，將群樁基礎分為兩部分:第一個承力盤以上的樁身與承臺內的土組成實體基礎;第一個承力盤以下各DX樁組成樁基礎。對樁端下層土體的附加應力采用Mindlin解，引入分層總和法計算沉降，計算值與試驗實測值吻合得很好。

上述方法都是各學者對DX樁進行的一些探討，還欠缺實際工程的檢驗，工程界并沒有對DX樁群樁的沉降計算形成統一的認識，目前國內對群樁沉降計算主要參考實體基礎的做法。而從實測結果看，計算成果往往對沉降估算偏大，過于保守，在客運專線和高速鐵路中，沉降恰恰是重點關注的問題，因此這方面的研究亟待加強。

6 工程應用

目前，DX樁已經在諸多領域進行了廣泛的應用，包括建筑樁基，工業廠房及構筑物樁基，液化天然氣儲氣罐樁基，大型和特大型公路橋梁樁基等，并且取得了非常良好的經濟效益和社會效益。

以某工程為例，設計方案有普通直孔灌注樁和DX樁兩種。兩種樁型的基本參數見表2。

表2 兩種樁型的基本參數Table 2 Parameters of two kinds of piles

通過試樁的結果分析，DX樁樁長比直孔樁縮短了30 m，僅為直孔樁57%，兩者樁徑一樣。而承載力方面直孔樁為18711 kN，DX樁為16396 kN，DX樁僅比直孔樁小12%左右，見表3。但是由于樁長的縮短，帶來的施工的方便與快捷，同時對材料的大量節省，是直孔樁無法比擬的。

表3 兩種樁型的試樁結果對比Table 3 Comparison of two kinds of piles test results

工程實例2，該項目中也是采用了DX樁和直孔樁的對比，見表4。兩者的樁長一致，DX樁樁徑比直孔樁大100 mm，但是DX樁的極限承載力比直孔樁提高了54%。由此，該工程在設計時，每個橋墩下的樁數由原來直孔樁的4根，減少到DX樁的2根。每墩樁基(半幅)總造價由316472元減少到203110元，節約了36%，經濟效益相當可觀。

表4 經濟效益分析Table 4 Analysis of economic benefit

7 結語

當前是我國基礎建設的高潮期，高速鐵路、城市軌道交通、城市化進程以及各種港口、橋梁建筑等重大項目不斷開工建設，工程中涉及的樁基礎不計其數，每年灌注樁的混凝土方量超過億萬噸。如此重要和巨大的工程量，十分有必要積極采用先進的技術和理念，建設更安全、更經濟、更具社會效益的基礎。DX樁通過旋挖擠擴技術，將傳統的直孔樁轉變為多點支撐的新型樁，充分利用了土體端阻力遠遠大于摩擦力這一天然特性，充分挖掘了土體的潛力，從而有更高的豎向抗壓和抗拔承載力。DX樁技術走出了傳統樁基技術靠增加樁長或樁徑來提高承載力的做法，通過橫向擠擴，將二維的樁基技術擴展到了三維空間。大量的工程實踐證明這一技術具備安全、可靠、效率高的特點，能為工程提供更高的安全性并具備良好的經濟性，同時可以大量節約混凝土和鋼筋用量，為當前節能減排做出重要貢獻。

與工程實踐相比，DX樁的相關研究還急待提高，特別是群樁抗壓抗拔機理和沉降計算。當前的重大工程都是沉降控制設計，如高速鐵路要求沉降小于15 mm甚至小于10 mm。對于群樁基礎，如果仍然采用規范中的實體基礎假設進行沉降計算，DX樁與直孔樁相比并無明顯優勢，這顯然將制約該技術的應用。

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