灌注桩基础具有沉降变形小、承载力高、性状稳定等优点,在现代基础结构形式中得到广泛应用。由于受施工工艺、施工队伍技术水平和现场土质条件等多方面因素影响,灌注桩桩身易出现多种缺陷,而沉渣缺陷是最常见的一种。目前学术界在沉渣缺陷成因和检测方面进行了较多的研究,在有限元数值分析方面也进行了一些工作,但未形成对沉渣缺陷桩基承载性状全面准确的认识,不足以对工程上沉渣缺陷桩基处理措施的选择提供理论指导;此外,在模型桩测试及桩底沉渣模拟等方面的研究高度空白。本文通过室内模型试验和有限元数值分析两个方面,研究沉渣缺陷对单桩竖向承载性状的影响。室内模型试验方面,提出一套实验室模型桩制桩、加载、测试和沉渣缺陷模拟等方面的方法。通过设计加工购置试验设备、完善室内模型试验条件,进行均质砂土中正常桩和缺陷桩的模型试验,探讨分析正常桩承载性状及沉渣厚度对钻孔灌注桩承载性状的影响。研究结果表明:桩底沉渣会降低模型桩的极限承载力、增加模型桩的桩顶沉降量,且这种影响随沉渣厚度的增加而更加明显。有限元数值分析方面,运用PLAXIS有限元软件分析桩底沉渣厚度、弹性模量等参数变化对单桩竖向承载性状的影响。荷载—沉降曲线、单桩竖向极限承载力随沉渣参数变化曲线、桩顶沉降随沉渣参数变化曲线、单桩侧摩阻力随深度变化曲线、侧摩阻力随沉渣参数变化曲线等曲线的研究结果表明:沉渣的存在会降低灌注桩的极限承载力、增加桩顶沉降、影响桩侧摩阻力的发挥,这种影响随沉渣材料参数的变化呈现一定的变化规律。通过室内模型试验和有限元数值分析两方面的研究工作,本文得出沉渣缺陷桩竖向承载性状方面的初步结论,为进一步研究沉渣对灌注桩承载特性的影响积累了一定的研究经验,对工程处理沉渣缺陷桩具有一定的借鉴作用。