南海位于太平洋和印度洋之间，海域面积广阔且物产丰富，同时扼守马六甲海峡，有重要的经济、军事价值，是我国国防的前哨。珊瑚砂是一种特殊的生物质土，在我国南海地区有着广泛的分布，由于其内部孔隙多、粒间易胶结、颗粒易破碎，特殊的工程性质与普通陆源砂有所不同，传统的桩基研究结果以及建造经验是不适用的。随着“海洋强国”战略的发展，大量的构筑物建造过程中将不可避免的遇到珊瑚砂地基问题。膨胀混凝土桩通过在混凝土中添加膨胀剂，使桩体膨胀以达到提高桩基极限承载力，减轻桩底虚土影响等作用。本文通过室内模型试验与数值模拟相结合的方法，探究膨胀混凝土桩在珊瑚砂地基中的竖向承载特性，及其承载特性的影响因素，主要研究工作和成果包括：
　　①进行了珊瑚砂基本物理力学性质试验得到试验材料的物理力学参数，设计了试验工况、试验模型布置、试验仪器、试验过程以及加载方案。
　　②开展了10种工况的室内单桩竖向受压模型试验，测试了模型桩荷载-沉降曲线、轴力、侧摩阻力、荷载分担比以及混凝土凝固过程中桩侧向土压力增量变化，揭示了珊瑚砂地基下膨胀混凝土桩竖向承载特性，结果表明直径71mm的模型桩添加25%的HCSA和UEA膨胀剂时极限承载力分别提升18.91%和16.02%，直径41mm的模型桩添加25%的UEA膨胀剂极限承载力提升42.42%。
　　③通过室内单桩竖向受压模型试验，对比了不同膨胀剂类型、膨胀剂掺量、桩径的模型试验结果，得到了珊瑚砂中膨胀混凝土桩的受膨胀剂类型、膨胀剂掺量、桩径的影响规律，相同情况下桩的极限承载力随膨胀剂掺量的增加而增加，桩径越小极限承载力提升比例越大。
　　④建立了PLAXIS3D数值模拟模型，采用设置桩实体单元线膨胀率的方式模拟膨胀混凝土桩的膨胀率，对珊瑚砂中的膨胀混凝土桩承载性能进行了数值模拟，对比室内模型试验结果，验证了模型的合理性。
　　⑤通过46种工况的数值模型，研究了桩体线膨胀率、桩径、土体性质对膨胀混凝土桩竖向承载特性的影响，结果表明桩体线膨胀率的提升可有效提高桩的承载性能，且桩身的线膨胀率在1.0%~1.2%较为经济；不同桩径相同线膨胀率的情况下，膨胀剂对极限承载力提高比例影响较小；弹性模量对承载特性的影响较大，桩的承载性能在常见珊瑚砂内摩擦角的范围内受到内摩擦角变化的影响较小。