开封地区位处黄河中下游平原东部,是以粉质土层为主的典型黄泛区土层,掌握该地区的土层分布以及其准确的参数是工程建设必不可少的一环。室内试验的土体取样会造成土体的扰动,测试参数往往存在误差,会为以后的工程建设带来隐患。多功能CPTU技术是原位测试的一种,相比CPT测试技术考虑了孔隙水压力的因素,测试结果更加精确。本文利用多功能CPTU与CPT技术对开封西郊某场地进行现场测试,对两种技术测试参数的差异及相关性进行对比分析。根据国内外基于CPTU/CPT测试参数计算桩基承载力的方法,提出了开封黄泛区的桩基承载力计算公式,并与现场静载荷试验承载力计算结果进行对比分析。为了更加深入了解CPTU贯入对周围土体产生的影响以及测试参数的影响因素,利用ABAQUS模拟CPTU在粉土土层中贯入过程。主要研究内容如下:(1)对开封地区粉质土进行现场CPTU/CPT测试,对两种测试方法所得锥尖阻力、侧壁摩阻力对比及相关性分析,得到两组参数的相关关系。通过剪切波速得到最大剪切模量,研究剪切波速与两组锥尖阻力的相关关系。最后研究压缩模量与锥尖阻力的相关关系,得到了开封黄泛区粉土锥尖阻力估算压缩模量的公式。(2)考虑孔压的影响,分别研究了CPTU贯入过程中径向应力、轴向应力、竖直面剪应力在探头周围的分布情况,锥尖阻力、侧壁摩阻力随着贯入深度增加的变化趋势,以及贯入停止后超静孔隙水压力的消散过程。结果表明,随着贯入深度逐渐增大,锥尖阻力和侧壁摩阻力都在逐渐增大,在贯入深度15cm左右锥尖阻力逐渐趋于稳定,在贯入深度28cm左右侧壁摩阻力逐渐趋于稳定,稳定后的锥尖阻力、侧壁摩阻力与CPTU测试值基本一致;从贯入停止到7800s(约2.25h),孔压从171.4k Pa消散为5.7k Pa左右,已基本消散完毕。(3)为了探究随着贯入深度增加,不同因素对锥尖阻力的影响,通过ABAQUS数值模拟研究,分别控制内摩擦角、剪胀角以及弹性模量的不同,保持其它参数不变,分析以上三种因素对锥尖阻力的影响。有限元分析结果表明:内摩擦角小于15°时锥尖阻力随着内摩擦角的增大而增大,当内摩擦角大于15°时,锥尖阻力基本无变化;锥尖阻力会随着剪胀角和弹性模量增大而增大,但是弹性模量越大,锥尖阻力越不容易达到稳定状态。(4)基于已有计算方法,通过现场CPTU/CPT测试参数计算出开封地区的桩基承载力。并进行现场载荷试验,以现场载荷试验得到的桩基承载力为标准值,研究不同方法得到桩基承载力的差距,发现根据CPTU方法计算的桩基承载力更接近静载试验所得到的承载力。对管桩的静载荷试验进行有限元分析得出竖向承载力,采用有限元软件对管桩竖向承载力进行分析并与现场静载荷试验得带的竖向承载力进行对比,有限元分析结果与现场试验结果相近。(5)通过桩基竖向承载力的国内CPT规范法与国外CPTU直接预测法相结合,提出适合开封地区桩基竖向承载力公式,根据CPTU测试资料进行计算验证,结果与静载试验结果相近,符合开封地区竖向承载力的计算要求。