深层搅拌桩早在十几年前就被广泛应用于地基处理等实际工程中,但是深层搅拌桩搅拌钻进土体的理论研究远不及工程实践。在深层搅拌桩的施工过程中,常常出现深层搅拌钻机进尺困难、搅拌土层缓慢等工程问题,当在深层处遇见砂层时,这种现象尤为突出。本文以此为研究对象,对深层搅拌桩实际工程中问题的解决和施工工艺的优化具有积极的指导意义。本文通过对深层搅拌桩现场施工进行全程跟踪,分析了钻机钻进土层过程变化,并通过对钻具钻进土层时进行受力分析,然后利用颗粒流模拟软件PFC3D对深层搅拌钻进土层过程进行数值模拟,对搅拌钻进土层的受阻变化规律和影响因素进行了分析,对深层搅拌桩施工时遇到的问题进行解释,并给出建议。本文的主要内容如下:(1)通过对叶片钻进土层的运动轨迹以及钻具钻进砂土层的受力分析,得出叶片的运动轨迹为不规则的螺旋线,总结了砂土层搅拌钻进的影响因素。(2)由颗粒流模拟分析得到,随着钻具钻进深度的增加,钻具受到的阻力和阻力矩快速增长,在钻进砂土层4.2倍桩径处,砂土体孔隙率变化幅度减小,对砂土的搅拌打散效果明显降低,对叶片的旋转阻力变大,与钻杆之间的挤压作用增强。(3)通过改变模型的相关参数分析了深层搅拌钻进过程中钻具受到的力和弯矩的变化,以及土体的孔隙率、位移场的变化。多方面探究深层搅拌钻进砂土层过程宏细观内在机制,并提出工程建议,取得了良好的效果。(4)根据砂土层深层搅拌钻进的分析,提出了圆形钻杆,对其进行了颗粒流模拟,结果显示可有效减少钻杆受到的阻力矩。