随着超高层建筑以及超大跨桥梁工程的大量兴建,超长大直径灌注桩在工程中得以广泛应用。超长大直径灌注桩受力机理尚不明确、施工难度大且质量控制要求高,当前的设计方法和施工工艺技术研究远远落后于工程实际应用。本文以珠海横琴信德桩基工程为主要研究对象。首先,对超长大直径灌注桩的荷载传递机理及破坏形式进行了研究,并通过静载试验从宏观上进行了验证;比较了国内各行业规范关于嵌岩桩基的设计方法的异同。接着,结合实际工程对超长大直径灌注桩的成孔工艺进行了系统的分析研究,并对各成孔工艺的适应性及成孔效率进行了比较;研究了不同清孔工艺的原理以及不同工艺在工程中的工作效率和质量可靠性。然后,通过现场施工情况分析了不同施工工艺对桩基承载力的影响;根据对现场界面抽芯检测结果的分析研究,提出了提高超长大直径灌注桩质量可靠度的方法。最后,通过分析比较给出了符合工程实际情况的缺陷桩加固方案。全文通过理论和实际工程相结合的分析方法得出以下结论:(1)当桩身强度及刚度满足设计要求时,超长大直径灌注桩应考虑其荷载沉降Q~S曲线为缓变形、桩身弹性压缩特性明显,桩基破坏形式为刺入破坏。(2)当前不同规范关于桩基竖向承载力的计算方法考虑因素侧重各不相同,计算结果差异巨大。横琴地区超长大直径灌注桩可采用广东省《建筑地基基础设计规范》进行设计,但应考虑桩身自重影响。(3)在具有深厚砂层且局部夹杂高岭土层以及入岩深度较深的复杂地质条件下,选用正循环回转钻+冲击成孔的组合工艺虽然效率有待提高,但能顺利完成成孔;采用正循环+气举反循环的二次清孔工艺能基本保障超长大直径灌注桩的清孔质量。(4)不同成孔工艺以及不同的泥浆循环工艺对超长大直径灌注桩基的竖向承载力有直接影响,在进行设计时应充分考虑;通过设置沉渣管检测到超长大直径灌注桩桩底沉渣以及桩端混凝土离析现象比较普遍,采用桩端后注浆技术能显著改善承载力和沉降特性。(5)利用H钢桩的穿透性和质量可靠性来进行缺陷桩的加固处理具有可行性;超长H钢桩的竖向承载力一般由桩顶变形控制。