基坑开挖卸荷会导致桩基承载力的损失并引起桩身的拉力作用，国内外已发生不少因深开挖卸荷造成的桩基工程事故。研究深开挖卸荷影响下的桩土相互作用机理和桩基承载特性有助于深入认识与评估坑底桩的性能和安全情况，并可指导实际工程。本文以复杂应力状态下桩土接触面的力学特性研究为切入点，结合工程实例分析，采用室内模型试验和数值模拟等方法探讨了周边土体卸荷影响下的桩土相互作用规律。（1）自主研发一套可控制复杂应力状态变化的桩土接触面三轴模拟试验仪，并通过实验探讨了高围压（法向应力）水平下的桩土接触面力学特性。该试验仪采用三轴压力室的气压加载控制接触面法向应力，利用压力室顶部的双套活塞实现对顺接触面向土体应力状态和桩土接触面剪切加载的分别控制，通过设置桩周土样上下表面孔压可控制接触面的渗流状态和有效应力变化。试验仪的测试系统对接触面的总摩阻力和相对位移进行量测，并可观测三轴压力室内桩周土样的分层变形量。该试验系统可测试复杂应力状态下的桩土接触面相互作用特性，通过等向加卸载应力作用下的接触面试验验证了该试验仪的有效性。三轴接触面试验和数值分析结果表明，桩土接触面的极限摩阻力和摩擦系数不仅受围压（法向应力）作用，同时受土体竖向压力（顺接触面向应力）影响。（2）通过桩周土体开挖卸荷的室内模型试验研究了卸荷条件下桩基的极限承载力以及卸荷过程中桩的受力特性，分析低法向应力水平下的桩土接触面力学性能。试验表明周边土体开挖卸荷后的桩基极限承载力下降、桩顶沉降增加，桩土接触面的极限摩阻力和摩擦系数均有一定下降，但地表开挖卸荷对深层桩土界面的影响较小。室内模型试验中极限摩阻力充分发挥所需要的桩土相对位移值，与三轴接触面试验结果基本一致，均为2mm左右。对开挖卸荷过程中桩身受力变形的测试结果表明，由于土体回弹所引起的桩身拉应力随着卸荷量的增大而增大，桩身最大拉力位置（中性点）位于桩长的2/3深度处。（3）根据模拟试验结果，结合两个上海地区工程实例的数值分析，研究了基坑开挖卸荷作用下的桩基承载力和受力变形规律，探讨了桩土接触面特性的影响。针对虹桥枢纽工程的数值模拟表明，开挖卸荷导致桩基极限承载力下降，且桩土接触面粗糙程度的影响较大，开挖过程中桩身所受拉力大小和中性点深度均不断增大。针对古象大酒店工程的数值模拟表明，不同界面折减系数对于开挖过程中的桩基桩顶隆沉影响明显。开挖过程中的坑内降水能有效减小桩身拉应力、桩顶沉降以及土体隆起量。