开封地处黄河中下游，由于历史原因，千年古城历经数次水患，形成了城摞城的奇观，以开封为代表的黄泛区土质以杂填土和黄河冲积土为主要成分。随着城市建设的发展，这种土质越来越不适宜大规模的现代高层建筑建设的需要。桩基础是对天然地基进行处理的有效手段。对于地基的处理劲性水泥土搅拌桩是很好的选择，但劲性水泥土搅拌桩又有其自身的不足。对于劲性水泥土搅拌桩来说，影响单桩极限承载力的主要因素包括：砼芯桩桩身材料抗压强度；砼芯桩与水泥土搅拌桩接触面极限侧摩阻力、端阻力之和；水泥土的材料强度；劲性水泥土搅拌桩桩土界面极限侧摩阻力、端阻力之和。劲性水泥土搅拌桩的破坏模式有四种:1、砼芯桩桩头被压碎。造成砼芯桩桩头破坏的原因是水泥土搅拌桩和土体形成的劲性搅拌桩的极限端阻力、侧摩阻力之和大于砼芯桩桩头承受的竖向荷载；2、砼芯桩下端刺入水泥土搅拌桩中。造成砼芯桩刺入水泥土中的原因是水泥土搅拌桩与砼芯桩之间的侧摩阻力小于砼芯桩桩头承受的竖向荷载，内外桩侧表面的接触界面被破坏造成的；3、水泥土搅拌桩无芯段被压碎。造成水泥土搅拌桩无芯段被压碎的原因是水泥土搅拌桩长度过长以及水泥土的强度较低造成的；4、劲性水泥土搅拌桩整体刺入桩端土中。该种破坏是因为劲性水泥土搅拌桩无芯段相对极短，当水泥土搅拌桩的侧摩阻力和端阻力之和小于砼芯桩传到其桩端的荷载，而无芯段的侧摩阻力和端阻力之和小于该截面的轴压承载力时，会出现整个桩体刺入其下面的土中。在这四种破坏模式中，第二种和第三种破坏均是由于水泥土的强度过低造成的。水泥土自身强度较低引起劲性水泥土搅拌桩的P-S曲线差别较大。砼芯与水泥土之间粘结力不强，最终影响劲性水泥土搅拌桩的承载力和应用范围，致使高强度的砼芯材料不能充分发挥。为此，本文通过改变水泥土的材料组成，提出了劲性水泥砂浆土搅拌桩以弥补劲性水泥土搅拌桩的不足。本文首先对桩基的承载力特性进行了研究，探讨了单桩竖向承载力确定的常用方法。其次通过室内水泥砂浆土试验，分析了化学固化剂掺量、水泥掺量、砂掺量、生石灰掺量对水泥砂浆土强度的影响，另外还通过在水泥砂浆土中加入碎石，形成改性水泥砂浆土，研究了随着碎石的掺入量增加改性水泥砂浆土强度的变化规律。通过大型有限元软件ABAQUS分析了砼芯桩与水泥土搅拌桩长度之比对劲性搅拌桩承载力的影响，确定了内外桩长的临界比以及最优桩型；分析了水泥土弹性模量对劲性搅拌桩的承载力的影响，即劲性水泥砂浆土搅拌桩的承载性状；分析了土的粘聚力对劲性搅拌桩承载力的影响；分析了劲性搅拌桩在整个受力过程中应力的分布情况。参照有限元分析的最优桩型，在开封某工地进行了三根该桩型的试桩试验。试验表明现场试验比有限元分析的结果略微偏高，从而证明了有限元分析的正确性和劲性搅拌桩在开封应用的可行性。