载体桩是一种以载体为主要承载力来源的端承桩。近些年,它以承载能力高,施工工艺简单,造价低廉等优势迅速发展。目前,对载体桩的大多数研究体现工程案例分析中,在模型试验方面对载体桩的承载性状、受力机理等问题研究较少,理论体系尚不完善。本文以载体桩技术的巨大承载优势以及光明的发展前景为出发点,通过大量资料分析,结合现有的理论体系,对载体桩进行了夯扩体夯扩试验、半桩试验、全桩加载试验等研究。运用自主加工的模型试验箱对载体桩的承载性状、夯扩体成型机理以及其桩周土的挤密效果进行系统的研究。在本文中,结合现场工程检测实例,通过室内模型试验,对夯扩体的夯扩过程、夯扩体的成型规律、挤密土体的影响范围都有了较为深入的研究。通过对半桩模型加载,直观充分的观察到了夯扩体在荷载作用下的位移、变形以及破坏情况。在全桩载荷试验中,将得到的全桩Q-S曲线与半桩Q-S曲线进行对比分析,总结了载体桩承载性状的特点,揭示了载体桩的成桩机理。运用数值模拟,得到了不同夯扩体直径条件下载体桩的应力云图、位移云图及荷载沉降曲线。最后,将工程实例、模型试验、数值分析三者有机结合,充分证明了本文研究成果的可靠性。本文的主要研究内容和结论如下:(1)根据本课题的需要改进了原有的模型试验箱。模型箱在直观可视的基础上,配置竖向加载装置。利用竖向加载装置可实现模拟箱内任何位置基桩的竖向加载过程。对比现有的土工模型加载箱,本模型箱具有操作方便,加载简单,结果准确等优势。(2)通过半桩夯扩试验,观察夯扩体成型规律,观察总结桩周土破坏模式,确定桩周土挤密影响范围。对半桩模型进行加载,绘制荷载沉降曲线,总结载体桩的承载性能。(3)在全桩试验中,对夯扩体进行整体开挖,取桩周土物理力学指标进行测定,确定夯扩挤密范围,充分揭示了夯扩体的成型机理。并对比半桩试验,进行全桩载荷试验,绘制荷载沉降曲线、时间沉降曲线,进一步确定载体桩的承载性能,充分说明载体桩是一种承载性能非常优越的桩型。(4)通过数值模拟,对载体桩承载性状进行分析,得到了载体桩承载力随夯扩体体积增大而大幅提高的结论,并验证了存在最优夯扩体直径的结论。