南昌区域的地质条件得天独厚,约在20~30米以内,大部分地区存在良好的粘性土、砂性土层,其下卧良好深厚岩层。但由于砂土层富含地下水,水位高,微承压,采用传统钻孔方法施工都存在一定的质量风险,而且岩石强度比较高,钻进有一定的困难,工期比较长。一般钻孔灌注混凝土桩基还需要泥浆护壁,常常产生比较厚的沉渣、泥浆皮问题,影响承载力的发挥,虽然通过后注浆技术得到改善,但无形中增加了施工环节、时间和成本,苦无良策。因此迫切需要长螺旋钻孔压灌桩这种新的施工技术方法和设计计算方法。本文首先综合分析了嵌岩桩与深厚砂土层钻孔桩的承载机理和存在的问题。其次整理总结一般长螺旋钻孔压灌桩成桩施工工艺,研究分析了基于南昌以至于江西省的实际需要的新法长螺旋钻孔压灌桩桩施工工艺特点,为接下来的长螺旋钻孔压灌混凝土桩现场试验及其理论研究提供技术基础。结合两个南昌工程现场试验实例,研究了深厚强、中风化岩层和砂土层中长螺旋钻孔压灌混凝土桩的承载性状,并且运用ABAQUS软件进行仿真模拟计算分析,进一步比较研究了持力层分别在强风化层、中风化层和砂层时的长螺旋钻孔压灌桩荷载传递特性、重要影响因素,探讨了长螺旋钻孔压灌桩是否有必要进入中风化层的问题和深厚砂土层中长螺旋钻孔压灌桩扩底效果。最后结合工程项目的实践,研究了长螺旋钻孔压灌桩承载力规范计算在南昌地区适用性。从以上研究得出以下主要结论:(1)荷载传递模拟计算结果与静载试验基本一致,发现从强风化千枚岩层开始桩身轴力随深度迅速减少,并且沿深度的变化率在强风化千枚岩和中风化岩中几乎相同,桩身轴力突变发生在岩-土交界面处,这说明从强风化岩层就起着嵌岩作用。这个情况将改变过去一般将强风化岩视为土质对待的观点。(2)通过长螺旋钻孔压灌嵌岩桩数值模拟计算发现,中风化岩层和强风化岩层的黏聚力、内摩擦角和弹性模量三种参数对嵌岩桩单桩承载力皆有一定的影响,但黏聚力影响最大,并且对于存在深厚强风化岩层条件下黏聚力起着重要作用,而在中风化中作用有限。强风化岩层的黏聚力计算取值达到100KPa,超出常规取值一倍以上。进一步表明位于深厚强风化岩层桩侧摩阻力作用非一般粘性土层可比,值得引起足够重视。(3)模拟计算得到的摩阻力与试验结果分析所得侧摩阻力和各规范推荐值也是比较接近。并且可知除了粉质粘土的偏低,其余基本吻合,并大于等于规范推荐值的上限。但在桩基技术规范里面,没有提供中风化层桩侧摩阻力没有提供推荐值,而通过模拟计算可以提取侧摩阻力值,因此这种方法可以为设计提供一些借鉴。(4)与中风化岩持力层比较而言,选择强风化岩作为持力层,模拟计算的桩沉降变形要大些,但总的荷载与沉降关系在现有设计情况下是可以满足要求的,所以选择进入强风化岩层一定深度作为持力层来替代中风化作为持力层这种设计思路,是可行的。(5)由于新法长螺旋钻孔压灌桩桩可以钻进中风化岩层,能够在砂层中扩大直径,而无需泥浆护壁,没有沉渣,通过工程实测与各规范的桩承载力计算结果分析表明,建筑桩基技术规范法计算嵌岩桩承载力结果与实测结果最为接近,因此南昌地区的长螺旋钻孔压灌桩承载力计算模式仍然可以参照建筑桩基规范公式方法,但摩阻力与端阻力应取规范推荐大值。对比不扩底桩总的极限承载力,黑龙江长螺旋钻孔规范计算直桩时远远大于实测值,其原因是增大系数值偏大,说明不太适合南昌地区的不扩底桩计算。(6)砂土层扩底桩仿真数值模拟计算结果与三根静载试验的单桩荷载与沉降曲线比较吻合,计算的桩身轴力曲线变化和桩侧摩阻力变化特征很好的反映了桩身直径变化以及与桩周土层变化,进一步论证了数值模拟分析的合理性与可行性。(7)第一次通过模拟分析从理论上引用承载力概念论证了扩底桩扩大直径的合理比值。过去都是根据混凝土结构刚度确定。底面积约增加200%左右,扩底桩承载力约增加100%为最佳。