当陆上土地资源变得紧缺,海洋强国战略又势在必行时,就地取材利用好珊瑚砂等海砂,对于海岸工程、近海工程、深海工程等海洋类工程建设不失为一种降低海洋环境影响且经济的解决方式。而海上基建工程的关键问题便包括了研究在不同条件下,以珊瑚砂等海砂为地基土,风、浪荷载等水平荷载作用在桩基时的力学性及和桩-土作用机理。本文采用室内模型试验装置,以刚性桩和珊瑚砂为研究对象,控制桩的长度、珊瑚砂的粒径以及主被动桩间距三个变量,采用水平分级加载的方式,采集桩身力学参数并通过粒子图像测速技术处理初始位移图像,利用包括桩身弯矩分布曲线、珊瑚砂抗力曲线、荷载-桩顶位移关系、桩身位移曲线、p-y曲线、云图和值线图等多种分析方法,探究在水平荷载作用下珊瑚砂与桩体间相互作用机理和规律,试验研究结果如下:基于单桩模型试验分析,在密实度为0.3的前提下,随着珊瑚砂粒径减小,珊瑚砂提供的土体抗力峰值增大,刚性桩桩身弯矩也会增大,刚性桩的转动中心会向上移动;当刚性桩桩顶承受较小的水平荷载时,颗粒较大的珊瑚砂能够在其浅层提供更大的土体抗力,即限制桩顶位移的能力增强;当水平荷载一定时,刚性桩的桩身长度越长,其桩身弯矩峰值越大,而刚性桩的桩身长度越短,其承受土体抗力峰值越大。基于主动桩与被动桩模型试验分析,在密实度为0.3的前提下,当主动桩受到水平荷载朝着被动桩移动时,随着桩间距从3倍桩径d减小至2倍桩径d,主动桩桩身弯矩和珊瑚砂提供的土抗力都呈指数型增加,且两者的增长幅度随着珊瑚砂粒径的增大而增大,被动桩桩身弯矩会随着桩间距的减小增加至一个定值而不再增加,且桩间珊瑚砂的土体应力对被动桩的作用位置随着桩间距的减小从而向上移动;当主动桩受到水平荷载远离被动桩移动时,在桩间距为2倍桩径d的条件下,珊瑚砂颗粒越大,对被动桩的扰动越大。而主动桩远离被动桩移动至3倍桩径d时,主动桩桩周珊瑚砂土体对被动桩的扰动程度可忽略不计。基于PIV技术图像技术处理的土体位移图像中可知,在单桩模型试验中,桩体移动使其桩周的表层珊瑚砂移动形成的图像呈纺锤体状,珊瑚砂粒径越大,珊瑚砂受影响范围更大且移速衰减得更慢;在主动桩与被动桩模型试验中,珊瑚砂粒径越大,珊瑚砂会在桩间的纵向上扩散得更远,即形成更明显的挤土效应。