预制桩属于挤土桩,打入地基土时将排出等体积土体,因此在深厚软黏土中预制群桩施工往往具有显著的挤土效应,导致地基土中将产生较高的超孔隙水压力及土体位移,从而对成桩质量与工程安全造成隐患与威胁。挤土效应的研究由来已久,但由于该问题的复杂性,可以推广至工程实践的成果相对较少,对预制桩挤土效应计算方法及控制方法的探讨仍亟需进行,另外预制桩挤土效应的表现形式与地基土的性质密切相关,不同地区不同土层往往具有不同的影响机理与表现形式,结合地层特征对挤土效应的相关规律进行机理性分析与经验性归纳也尤为重要。本文以连云港某风电项目试桩工程为依托,针对该地区深厚的海相淤泥软土下分布粉砂粉土夹层的特殊地层条件,对预制方桩的沉桩挤土效应进行了较为系统的探讨,以期为该项目的大面积后续施工提供技术指导,并为预制桩挤土效应理论的进一步发展提供应用支撑。本文主要研究工作和成果如下:(1)开展了海相淤泥土的室内土工试验。通过现场取得不同深度的原状样,进行了基本土性试验、一维固结试验以及GDS三轴试验,对连云港地区深厚海相软土的基本物理力学性质进行了比较全面的分析。重点探讨了连云港海相软土的天然结构性,并结合其结构性特征,阐述了在连云港深厚软土层中打桩对土体结构的扰动及可能产生的工程问题,为现场试验提供参照。(2)开展了预制方桩的群桩打入挤土效应的现场测试研究。基于现场实测数据,重点分析了群桩施工产生的超孔隙水压力及土体深层水平位移的动态变化规律,从空间分布特征与随时间变化特征两个方面进行了阐述,结合桩侧摩阻力的实测数据,指出了承载力与超孔压的内在联系。并结合另外两个试桩场地的实测数据,对超孔隙水压力的竖向分布特征、超孔压的消散与水裂现象、深层水平位移曲线形式等问题进行了探讨,得出了更具推广性的结论。最后针对连云港深厚淤泥土中超孔压消散极为缓慢、挤土效应显著的问题,对可以采用的沉桩工程措施提出了建议。(3)对预制桩沉桩产生的超孔隙水压力的解析计算方法进行了阐述,主要介绍了Lo&Stermac法、圆孔扩张理论、极限平衡理论三种方法,采用不同方法对本文现场试验中的超孔隙水压力进行计算,通过与实测数据的对比验证,分析了各计算方法的差异与适用性,明确了解析方法计算沉桩产生的超孔隙水压力的难点;采用Segerata源-汇方法计算沉桩产生的土体水平位移,基于此方法探讨了桩周位移场的分布特征,并研究了不同桩体参数对土体位移场的影响。(4)考虑了土体大变形、土体弹塑性本构关系、桩土接触面、初始地应力场等问题,采用位移贯入法,建立预制桩打入地基土的有限元模型。模拟了预制桩贯入土体的动态全过程,分析了不同贯入深度时土体应力、水平位移、竖向位移的分布特征与变化规律。通过改变参数,分析了土体力学参数、桩土摩擦系数等变量对计算结果的影响,以期为实际工程应用提供技术支撑和理论指导。最后,将土体位移的数值模拟结果与解析计算结果进行了对比分析。