长螺旋多功能钻机成孔,桩端或桩身局部高压旋喷扩径,提钻压灌振挤超流态混凝土,桩端或桩身局部形成混凝土-水泥土-强化土-原状土的复合构造,桩身定喷水泥浆与灌注桩身混凝土同步,压入钢筋笼,形成水泥浆包裹、桩身带翼、桩端或桩身局部具有锥台的喷扩锥台压灌桩,大大提高单桩承载能力。论文针对该桩进行了系统研究,开展了 2组现场试验,运用数值模拟和理论分析方法揭示了喷扩锥台压灌桩工作机理,获得了桩身最优构造和抗压承载力理论。结论如下:1、明确旋喷扩孔和定喷翼板的压灌浆效应锥台和翼板上部一定范围土体侧阻有增强效应。压灌浆桩周土体影响范围为7～8m;无翼板时,侧阻增强可达勘察建议值的1.5～3倍;有翼板时,侧阻提高范围约2～4倍;且桩身上部较下部土体强化明显。2、获得单桩最优构造喷扩锥台压灌桩的最优构造为:锥台角度50°～55°;扩径比2～2.75;锥台位于桩端以上1D～2D(D为锥台直径)处;翼板喷至桩顶下7m～8m(压灌浆效应作用范围)处。与试验模型对比,最优构造模型承载力提高19%;若桩身设置多个扩径体,扩径体净间距应大于3.75D;在群桩体系中,相邻单桩的锥台净距应大于3D。3、得到C-C-S-S复合构造尺寸运用圆形断面自由紊动射流理论,在现场试验的基础上,给出C-C-S-S复合构造中锥台直径(混凝土层)的计算方法,通过注浆量与压浆高度,获得水泥土层厚度,结合圆孔扩张理论,明确加固土体范围,并给出周边土体的位移场与应力场。4、建议喷扩锥台压灌桩抗压承载力公式根据桩基建筑规范,对比现场试验结果,对喷扩锥台压灌桩单桩抗压承载力理论进行修正;经试验案例验证,比现有规范计算方法提高精度20%5、明确喷扩锥台压灌桩沉降计算方法运用荷载传递法,计算锥台幂函数和双曲线两种位移模式的Q-S曲线,证明幂函数位移模式更贴近试验基桩承载力与位移之间关系,并给出喷扩锥台压灌桩设计实用的沉降计算方法。