随着我国经济的高速发展,大型桥梁工程建设发展迅猛,桩基础得到广泛应用。群桩基础作为桥梁桩基的一种主要形式,其承载和变形特性一直是研究热点。据不完全统计,每年施工的桩基达数百万根,但同时受施工质量的影响,桩基质量整体合格率勉强达到八成左右,含不同程度缺陷尤其是含沉渣缺陷的桩基础所占比例较大。缺陷桩若处理不善,将严重影响到上部结构使用性能、产生极大的安全隐患危及生命财产安全。目前关于含沉渣缺陷桩基础的理论研究比较欠缺,大多以早期经验、弹性理论分析、室内模型试验和数值简化分析等方法,进行桩基础沉降变形和承载力等方面的研究。尤其是缺陷桩的存在对群桩基础承载特性影响以及对上部结构的影响如何,现有研究成果中涉及较少。本文针对含沉渣缺陷桩基的竖向承载特性开展了理论分析,并以工程实际结合数值模拟进行了探讨研究,为进一步分析含沉渣缺陷群桩基础的承载特性提供了重要的参考依据。首先,通过桩土体系荷载传递机理分析,基于荷载传递法中桩侧土弹塑性和桩端土三折线弱化的荷载传递函数,建立了不同状态条件下含沉渣缺陷钻孔灌注桩基的荷载传递理论模型和相应计算公式,并对荷载传递的准确性与可靠性进行了验证,均适用于室内及现场试验。其次,定义了桩基沉渣缺陷影响系数,导出了单桩和群桩基础沉渣缺陷影响系数的计算公式并开展了参数分析。得出了桩基承载特性的一个评价指标,随着桩径的增加,单桩缺陷影响系数逐渐减小并趋于缓和、随着桩长的增加而逐渐增大、随着沉渣厚度的增加而逐渐减小,并验证了《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)中对摩擦桩沉渣厚度不大于100mm的要求。最后,运用ABAQUS有限元软件对含沉渣缺陷桩基的承载特性进行了数值模拟分析,并与理论推导计算的结果进行对比分析,得出了含沉渣缺陷单桩承载力对材料参数的敏感程度排序为:厚度>弹性模量>粘聚力>内摩擦角;结合含沉渣缺陷影响系数对含沉渣缺陷群桩基础承载力的影响进行探讨,分析得出,缺陷影响系数越大,桩基极限承载力损失值越小,其承载性能越好,含沉渣缺陷桩基位置对承载力的影响程度:角桩>边桩>中桩,群桩缺陷影响系数随着缺陷桩数量的增加逐渐减小,其承载能力呈梯度下降趋势;进入塑性阶段后同级荷载作用下,承台顶部的位移随缺陷桩基数量增加的区域呈递增趋势产生不均匀沉降。