随着经济的发展,现有道路的通行能力及服务水平已经远不能满足人们日益增长的出行需求,越来越多的高速公路被纳入改扩建的规划中。改扩建工程常途经地基承载力不足的软土地区,而预应力管桩因具有工艺简单、施工便捷等优点被广泛地应用于软土地基的加固处理中。其在应用中也暴露出一些问题:管桩施工时会存在明显的挤土效应,表现为桩体下沉时,桩侧土体受到挤压作用会出现侧向位移和竖向隆起的情况,进而对桩周一定范围内的土体产生挤压使邻近桩体发生倾斜,影响沉桩质量。挤土效应的研究多局限于单桩,对于群桩工作状态的研究较少,且对实际工程的指导意义不大。因此,本文采用现场监测、室内试验与数值模拟的方式对沉桩过程中挤土效应的演化机理、桩土变形特征、承载特性、参数及工艺优化等内容展开深入的分析,主要研究内容如下:（1）管桩挤土效应的形成演化机理研究采用可视化模型试验,揭示了挤土效应的发展演化机理,通过对土体位移场分布规律的研究,将桩周土体分为三个区域。确定土体在水平、深度方向上的变形范围,得出挤土效应对于邻近桩体的影响是以旋转为主、平移为次的变形,分析了改变桩间距、沉桩顺序等工艺的作用效果,并得出了相应的优化措施。（2）挤土效应的参数及工艺优化研究采用颗粒流程序对沉桩过程展开更深入研究,分析砂土与软黏土对沉桩的宏细观响应区别。对诸如土体密实度、沉桩速率、沉桩方式等因素进行控制变量分析,研究土体位移等宏观表现与孔隙率等微观响应的差异,确定了控制土体压实度、提高沉桩速率的技术措施。在考虑常见工艺的基础上,分析预引孔、防挤槽等措施对于弱化挤土效应的处置效果。（3）基于挤土效应的桩体承载性能研究使用FLAC程序对桩体承载力进行研究,分析荷载作用下位移场、应力场、塑性区的空间分布规律。研究桩体在偏位状态下承载特性的差异,指出偏位状态对桩体压缩变形影响不大,而对桩体沉降、水平位移、桩侧土压力影响较大。通过建立群桩加固复合地基模型,揭示了群桩偏位状态下桩土位移及应力的传递机理。（4）挤土效应的现场试验研究通过现场试验,对沉桩过程中深层土体位移与孔隙水压力的变化情况进行动态监测,分析深层土体水平位移随方向、距离、贯入度的变化规律,得出了超静孔隙水压力的时空分布特征,并分析了其随深度、时间、消散率、贯入度、沉桩速率的变化规律。