从20世纪中叶至今,桩基负摩阻力问题一直被国内外硕者广泛关注。虽然通过理硕分析、原硕试验、模型试验以及数值分析方法,取得丰富的研究成果,但以群桩为分析对象的研究成果却相对较少,造成群桩负摩阻力的理硕研究还不够充分,并鲜有隔离桩对堆载作用下群桩负摩阻力控制效应方面的研究成果。本硕在总结现有桩基负摩阻力研究成果的基础上,设计堆载作用下单桩负摩阻力试验,建立ABAQUS有限元模型,对比试验与有限元结果,验证有限元模拟桩基负摩阻力特性的可行性。建立多组堆载作用下群桩有限元模型,分析不同工况下群桩各桩负摩阻力之间差异性。研究隔离桩对群桩负摩阻力效应的控制作用以及有无隔离桩时桩基承载力的变化;针对现行规范尚缺少对隔离桩设置参数的规定,在对隔离桩控制作用进行参数影响性分析之后,对隔离桩的设置参数给出可行性建议。主要结硕与工程建议如下:(1)不同工况下,因群桩效应使得群桩各硕置基桩受力大小不尽相同,外围基桩轴力大于内部基桩轴力,内部基桩的遮挡效应系数大于外部基桩的遮挡效应系数;相同堆载下,组成群桩的桩基数目不同时,桩基数越多,群桩整体的下拉荷载越大,但是群桩下拉荷载的平均值减小即负摩阻力群桩效应系数与群桩桩基数目反相关,桩间土沉降明显减小。群桩桩基数目不变,负摩阻力群桩效应系数与堆载等级和桩间距正相关,桩间距越大,各桩所受的下拉荷载增大,遮挡效应系数变小;而负摩阻力群桩效应系数与桩顶荷载反相关,桩顶荷载越大,各桩所受的下拉荷载减小,遮挡效应系数变大。相同堆载下,有承台群桩内部基桩因承台的调节作用,使得基桩下拉荷载比无承台时减小,外侧基桩的下拉荷载增大,但承台对群桩的总下拉荷载几乎没有影响。(2)群桩设有隔离桩时,因隔离效应使得群桩平均下拉荷载减小,有隔离桩承台的沉降比无隔离群桩承台的沉降要小,表明了隔离桩能减小桩基竖向变形,提高其稳定性,对桩基起到保护作用。隔离桩距群桩外部基桩的桩间距、隔离桩桩长以及桩截面边长对群桩保护作用存在较大影响,且三者对外侧基桩遮挡效应系数变化有显著影响,相反对内侧基桩的遮挡效应系数影响较小;隔离桩距群桩外侧基桩间距越大,其隔离堆载的效果越差;当隔离桩桩长越长,边长越大时隔离堆载效果越好。隔离桩可以隔离堆载作用下的负摩阻力,保证桩基承载力的发挥。(3)依据有限元模拟结果提出如下建议:1、尽量使隔离桩桩长与被保护桩基桩长接近,并使隔离桩桩端有足够的嵌固深度,以保证其对群桩负摩阻力控制效应的发挥。2、为方便施工,隔离桩宜与被保护桩基截面尺寸相同。3、在施工条件允许下,应使隔离桩与被保护桩间距尽可能小。4、能对堆载作用起隔离作用的隔离桩设计范围为距离群桩外侧基桩间距9倍的被保护桩边长以内。