本文采用数值计算、模型试验、现场测试和理论推导等手段对全螺纹灌注挤土桩(简称DDS桩)的施工影响和承载特性展开系统研究。首先提出了挤土桩施工过程数值模拟方法,在此基础上实现了DDS桩钻进过程模拟,研究了钻进施工对临近土体特性的影响规律;通过模型试验和数值计算探讨了承载机理,揭示了桩身几何参数、桩土界面参数、桩周土强度参数对承载能力的影响规律,并提出了“单独承载破坏”和“圆柱形剪切破坏”两种破坏模式;然后对应以上两种模式分别抽象出力学模型,提出了相应的极限承载力计算方法,并验证了方法的合理性。本文主要内容和结论包括:(1)开发修正剑桥模型和亚塑性本构模型VUMAT子程序,嵌入到ABAQUS/Explicit模块的欧拉-拉格朗日耦合(Coupled Eulerian-Lagrangian)大变形分析方法中,形成挤土桩施工过程数值模拟方法;基于以上方法实现了DDS桩钻进过程模拟,分析了全螺纹钻具钻进全过程土体应力、密实状态以及位移的变化,同时分析了钻具几何参数(螺距、螺牙厚度、螺牙宽度)对以上三项指标的影响规律。然后利用现场测试手段测试DDS桩整个施工过程以及后期固结过程中桩周土体水平位移和孔隙水压力的发展变化过程,得到DDS桩在实际地层中的施工影响规律,并基于圆孔扩张理论提出DDS桩施工引起土体水平位移的经验预测方法。(2)自主设计了研究DDS桩竖向承载性能的模型试验装置和方法;对模型试验进行数值反分析,提出了承载力数值研究方法;通过数值参数分析揭示了桩身几何参数、桩土界面参数、桩周土强度参数对其承载能力的影响规律,并提出“单独承载破坏”和“圆柱形剪切破坏”两种模式。模型试验结果表明:DDS桩的单位桩侧阻力约为它内径相同的普通圆桩桩侧阻力的4.6倍,约为它外径相同的普通圆桩桩侧阻力的3.5倍;数值参数分析结果表明:桩-土界面上的极限剪力、土体强度参数、螺距、螺牙宽度对DDS桩荷载沉降特性影响显著,而桩-土界面上的摩擦系数、螺牙宽度的影响很小。当螺距从0增大到1000 mm时,DDS桩的极限承载力先增大然后逐渐减小,螺距在250 mm~500 mm范围内时DDS桩的承载力较大,该结论可为实际工程中DDS桩的设计提供参考。(3)对应“单独承载破坏”和“圆柱形剪切破坏”两种模式分别抽象出了力学模型,提出了该两种破坏模式下的极限承载力计算公式和破坏模式判断标准。其中“单独承载破坏”模式以Meyerhof深基础地基承载力理论为基础建立力学模型;“圆柱形剪切破坏”模式则考虑螺牙间的土体发生了整体抗剪破坏。结合施工影响研究,对承载力公式中的土体侧压力系数进行修正,得到考虑施工影响的承载力计算方法。最后将所提的极限承载力计算方法应用于数值参数分析和现场试验中的全螺纹灌注挤土桩,验证了所提方法的有效性。