我国分布着各种类型工程性质迥异的特殊土,其中,湿陷性黄土的湿陷性和膨胀土的胀缩性对工程构筑物的危害最为严重。为减小地基变形对上部结构的影响,湿陷性黄土、膨胀土地区建（构）筑物常采用桩基础,但由于湿陷性黄土、膨胀土地基中桩-土相互作用的复杂性,如果设计不当,膨胀土地基中的基桩将受到土体膨胀产生的上拔力,可能拉断基桩甚至导致上部构筑物发生严重抬升;此外,湿陷性黄土地基中的基桩由于土体湿陷会在桩身产生负摩阻力,使基桩产生附加沉降。因此,研究这两类特殊土地基中基桩的承载特性与计算方法,可为桩基础的设计提供参考,另外,为减小此类特殊土地基变形对基桩的危害,新型主动隔离技术成为目前岩土工程界关注的焦点。本文在总结国内外该领域研究现状的基础上,进行了湿陷性黄土、膨胀土模型试验中相似材料的制备技术研究,得到了能够控制膨胀率及湿陷系数的相似材料。应用制备的相似材料,设计了膨胀土地基中无套管基桩与新型套管桩的室内模型试验,分析了膨胀地基中基桩的承载特性,采用剪切位移法,考虑膨胀土的膨胀特性,得到了膨胀土地基中单桩荷载传递规律的解析解,并验证了新型套管桩处理膨胀土地基的可行性与效果。结合湿陷性土地基中基桩与涂层基桩的模型试验,对湿陷性土中基桩的承载特性进行了研究,提出了基于室内与现场试验的负摩阻力分布的计算方法。最后,依托湿陷性土地基中新型套管桩模型试验,对湿陷性土层中隔离负摩阻力的新型套管桩的承载特性与应用前景进行了研究。主要的研究内容及成果如下:（1）选取砂、膨润土、石膏作为基本材料,进行了膨胀土相似材料的制备与配比研究。采用侧限无荷膨胀试验,研究了膨胀土相似材料不同质量配比下混合物的膨胀特性,并对各组分含量与膨胀率的关系进行了分析;利用侧限有荷膨胀试验结果,对膨胀率进行非线性拟合分析,提出膨胀率与垂直压力呈对数曲线关系式。揭示了黏粒含量、初始干密度、初始含水率对膨胀土相似材料混合物膨胀率的影响。试验结果表明,砂:膨润土:石膏（质量配合比）为8:9:3时,膨胀土相似材料具有显著的吸水膨胀特性,最大膨胀率可达到30%以上,且该配比下混合物中土体骨架占比合理并易于实验室制备。（2）选取砂、石英粉、膨润土、石膏、工业盐作为湿陷性黄土相似材料的基本材料,通过不同配比下混合物常规物理力学试验及湿陷试验发现,砂:石英粉:膨润土:石膏:工业盐（质量配合比）为0.25:0.3:0.3:0.1:0.05时,混合物的干密度、最优含水率、最大干密度、黏聚力、内摩擦角、湿陷系数等指标均接近于天然黄土的相关指标,可作为湿陷性黄土相似材料。（3）结合某实际工程中采用新型套管桩解决地面膨胀的问题,设计了膨胀土地基中无套管基桩与新型套管桩嵌入膨胀土地基中的室内模型试验。通过新型套管桩嵌入膨胀性土中的试验,分析了膨胀性土的膨胀量、内外桩竖向位移以及内外桩轴力等的变化规律,验证了其处理地面膨胀病害的可行性。基于剪切位移法,从桩-土相互作用的机理出发,考虑桩周土体膨胀影响,采用试验结果提出膨胀率与垂直压力的对数曲线的关系式,利用弹性理论推导了膨胀土地基中单桩荷载传递规律的微分方程,并得到了桩身轴力的理论解答,与前述模型试验中基桩的轴力实测值进行了对比分析,结果表明此计算方法可较好地计算膨胀性土层中基桩的桩身轴力。（4）通过湿陷性土地基中基桩与沥青涂层基桩模型试验,对湿陷性土中基桩的承载特性进行了研究。基于室内试验与调研现场试验结果,对负摩阻力的分布特性、中性点的位置、最大负摩阻力的大小等进行了分析,提出了三角形负摩阻力分布的计算方法,并与现场试验、模型试验结果进行了对比分析。结果表明,采用三角形法负摩阻力分布形式,中性点深度取湿陷土层厚度的0.40～0.65倍,最大负摩阻力取平均负摩阻力的2倍,计算所得下拉荷载与实测值较为接近,且误差较小。通过对沥青涂层基桩桩侧摩阻力的分析发现,在中性点以上采用沥青涂层的方法,可减小负摩阻力25%左右。（5）开展了湿陷性土地基中新型套管桩模型试验,采用人工制备湿陷性黄土填筑模型,进行套管桩竖向承载特性模型试验研究。通过浸水前后基桩承载特性和土体湿陷变形研究,分析了新型套管桩桩身轴力、桩侧阻力、负摩阻力等变化规律,探讨了新型套管桩基础竖向承载机理与负摩阻力发展规律,研究结果可为湿陷性黄土地基中新型套管桩技术的应用提供理论支撑。