桩基础作为一种常见的深基础形式,被广泛应用于水闸、船闸、码头等水利水运工程中。对于桩基础来说,桩周土体的物理力学性质对其承载性能有很大的影响;而对于灌注桩等现场浇筑的混凝土桩而言,灌浆过程中混凝土向桩周土体扩散,形成桩土过渡带区域;桩土过渡带区域较桩周土的物理力学性质有所改变,故而灌注桩桩土过渡带的物理力学性质往往会对桩基础的承载性能产生一定的影响。因此,针对灌注桩桩土过渡带材料的强度和力学特性研究十分有必要。为此,本文进行浆液扩散试验装置研发,以合肥弱膨胀土地区某灌注桩工程为研究对象,利用自主研发试验装置开展浆液扩散试验;通过开展桩土过渡带材料三轴压缩试验选取适合描述其力学特性的本构模型;采用FLAC3D软件进行单桩竖向压力作用下静载数值试验研究其承载性能;综合以上研究成果,探讨桩土过渡带对桩基传力机理的影响。具体研究内容及研究成果概述如下:（1）为了准确获取桩基灌浆过程中浆液扩散宽度,进行了浆液扩散试验装置开发。该装置主要包括:振捣装置、加压装置、压力测量装置、压力控制装置、试验舱等;加压装置和压力控制装置为试验舱提供特定压力,用以开展地表以下不同位置处浆液扩散试验;土样室可灵活改变尺寸,以满足不同尺寸桩周土体试样的试验需求,提高了装置的适用性。（2）利用自主开发的试验装置开展浆液扩散试验,分别进行了地表以下4m、8m、12m、16m位置处的浆液扩散试验;并且采用图像二值化处理技术测量了不同剖面的扩散宽度,获得了不同位置处的最大扩散宽度、最小扩散宽度以及平均扩散宽度,得到了混凝土浆液扩散宽度随桩顶以下不同位置的变化规律。（3）根据桩土过渡带材料的应力-应变关系,将其分为四个阶段分别为:弹性变形阶段、塑性变形阶段、软化阶段、残余阶段,对四个阶段分别开展应力-应变关系研究,最终建立了桩土过渡带材料四段式应力-应变关系;并且将四段式应力-应变关系嵌入FLAC3D软件中,对标准圆柱试样（=39.1mm,h=80mm）进行三轴压缩数值试验,验证该本构模型的适用性和准确性。结果表明:三轴压缩数值试验与室内试验获得的应力-应变关系吻合度高,因此四段式应力-应变关系能够很好的表述桩土过渡带材料的力学特性。（4）基于依托工程以及前文对桩土过渡带宽度的研究,分别建立了不含有以及含有桩土过渡带的桩基三维数值网格模型,进行单桩竖向压力作用下静载数值试验,并与现场试验结果进行比较,结果表明:考虑桩土过渡带较不考虑桩土过渡带的桩基静载数值试验获得的Q-s曲线与现场试验获得的Q-s曲线吻合度更高,因此在桩基静载数值试验中考虑桩土过渡带的方法与现实情况更为接近。