为使土锚获得较大锚固力,采用扩大头锚索是常用方法之一。形成扩大头的方法有机械扩孔、爆炸扩孔、水力扩孔、气囊扩孔等。气囊扩孔方法是先在土层内成孔,然后将套有气囊的钻杆置于孔中设定位置、充气,气囊充气膨胀挤压周边土体,使得土层压缩,形成一定直径的空腔,浇筑混凝土形成扩大头。为了获得充气压力与空腔直径之间的关系,进行了气囊充气扩孔实验。实验所需的主要工具为圆筒形气囊(用自行车内胎制作)、开有充气小孔的钢管、堵孔塞子等。在土层中进行充气扩孔实验,在不同压力下对气囊进行充气,形成不同直径空腔。注水法：注水于空腔内的塑料袋中,测量水的体积,求得空腔直径。得到充气压力与空腔直径之间的关系式为：函数为二次函数式,y=177.69x2-6.3573x+0.9948,试验所得的点均在这个二次函数图像上。充气初始阶段气囊袋随压力的增大而缓慢的张开,从而挤压土体,当充气压力达到—定值后,充气压力超过气囊本身承压能力,气囊破坏。通过FLAC3D数值模拟,建立充气膨胀数值模型,模拟了土层在充气压力作用下的变形规律,模拟结果为充气压力与扩孔直径之间关系,实验与模拟结果相吻合。在模拟中,土体的本构关系取摩尔库伦模型,破坏准则为Mohr-Coulomb准则,计算达到一定值,再增加压力,腔体变形扩大到一定值,模拟结果不再收敛。按照朗肯土压力公式,计算被动土压力值为0.12MPa,实验得出的最大充气压力为0.5MPa,实验值与计算值之比为4.17。实验值远大于计算值,出现这种现象的原因是由于实验过程中空腔周围土体受到挤压,土体自身强度逐渐增加,承受的压力值就逐渐增大。在模拟中,在一定范围内,应力随着离空腔位移越远逐渐减小直至为静止土压力,说明应力的作用范围是有限的。