螺杆桩是一种上部为直杆型，下部为螺纹型的新型变截面组合桩，与传统桩型相比螺杆桩承载力高，适用性广，本文通过对螺杆桩已有理论知识学习，通过现场静载荷试验和数值模拟的方法，分别对螺杆桩复合地基承载力与螺杆桩单桩竖向承载性能做了相关研究，并对其结构参数做了优化，主要的工作如下：
　　（1）总结螺杆桩的发展背景及研究现状，介绍了螺杆桩的施工技术并对其优势做了相关分析，对螺杆的受力特征、影响承载力大小的各项因素及桩体破坏模式做了梳理总结，并对其承载力的理论推导方法和相关计算公式做了归纳。
　　（2）选取25根螺杆桩，10根CFG桩进行现场静载荷试验，通过绘制P-s曲线，s-lgt曲线等分析螺杆桩与CFG桩的复合地基承载力差异，通过试验发现螺杆桩复合地基在360kPa荷载下最大沉降量为18.98mm，最小值为10.04mm，CFG桩复合地基在360kPa荷载下沉降量最大值为17.7mm，最小值为14.23mm，承载力均满足设计要求，螺杆桩单桩复合地基在同级荷载作用下，不同试点的承载力差异很大，最大有8.94mm，但其极限荷载下的平均沉降仍然较CFG桩低。
　　（3）采用ANSYS有限元分析软件，根据现场的土工参数及桩身结构建立数值计算模型，通过分级加载的方式，计算螺杆桩与CFG桩的单桩竖向极限承载力，得出螺杆桩单桩竖向承载力比CFG桩提高了42%，并绘制了轴力和桩侧阻力沿桩身的分布曲线来与普通直线桩型比较，发现螺杆桩轴力在变截面有突变的情况，继续加载时，上部结构的变化更加剧烈，其桩侧阻力的发挥也与普通桩型有较大差异，在变截面处出现了剧烈衰减，然后在变截面下方又开始逐步发挥。
　　（4）通过数值模拟的方法对螺纹段占比、螺距对桩身承载力和桩身应力分布的影响做了研究，发现叶片及叶片根部的应力随着深度的增加而减小，其主压应力最大值均出现在螺杆桩螺纹段里的小直杆与桩身直杆段的接触部分，而最大拉应力出现在变截面及靠近变截面的叶片处，且随着螺距增加，轴向拉应力最大值的位置有从变截面向下转移的趋势。故而变截面及变截面以下几级叶片易发生应力集中，此为螺杆桩的桩身薄弱环节，施工中应予以重视。综合分析最后得出最优螺距0.60m，最优螺纹占比62.5%，再通过相关理论公式计算，得出控制叶片厚度0.068m、控制叶片倾角44.85°。
　　通过上述工作，明确了螺杆桩在承载性能方面的优势，给出了供实际工程参考的结构参数等，为日后螺杆桩在理论发展与工程实践中的应用提供一定帮助。