桩基础是工程中常见的深基础形式,广泛应用在各类建(构)筑物中。目前,国内外学者已对桩基础的动静力特性开展了深入细致的研究,其中,桩基沉降计算一直是工程设计中关注的研究方向之一,且也是一直以来难以完美解决的难题。纵观桩基沉降计算理论研究历程,考虑桩侧土成层性的计算方法已经十分丰富,但关于桩端土成层性对桩基沉降计算影响的研究,仍显得不足。国内外大多学者更多的选择忽略桩端土成层性,采用简化的计算方法研究桩基沉降问题,这与工程实际情况不符。鉴于此,本文基于虚土桩法,提出一种考虑桩端土应力扩散效应时成层地基中的单桩沉降计算方法。主要工作和创新成果如下：首先,初步探讨考虑桩端土应力扩散效应时虚土桩法的可行性。在均质地基中,利用荷载传递法得到理想弹塑性状态下单桩沉降的解析解,对计算模型参数的选取进行了归纳总结,通过对不同工况的反复试算,确定了虚土桩长度、虚土桩扩散角及虚土桩分段精度的取值范围。然后,基于上述研究成果,开展成层地基中考虑桩端土应力扩散效应时的单桩沉降计算方法研究。针对桩侧土分段线性模型,采用解析递推法,推导得出单桩荷载沉降关系,并给出桩侧土进入塑性(硬化与软化)及滑移阶段时的单桩荷载沉降计算方法。进一步,针对桩侧土非线性模型,采用位移协调法,给出了成层地基中单桩荷载沉降计算方法。基于所得解,分析桩端土成层时,虚土桩扩散角对单桩沉降特性的影响,给出成层地基中不同土层虚土桩扩散角的取值情况。将本文方法与国内学者得到的成层地基中单桩荷载沉降计算方法进行对比分析,验证了本文方法的简易性及优越性。最后,将本文方法应用到桩顶荷载-沉降曲线、桩身轴力与桩侧摩阻力的计算中,并分析了桩端沉渣和软弱下卧层对沉降特性的影响,结果表明采用本文方法可以反映及解决桩基沉降中的许多实际问题。