钢管桩由于具有成桩质量好、桩身抗剪强度高、施工操作简单、可回收等优点而被广泛应用于湖相沉积土层高层及超高层建筑基坑支护工程中,鉴于振动沉桩工艺具有沉桩效率高、环境保护好等突出优点,已被广泛应用于钢管桩沉桩施工领域。然而,目前国内对振动沉桩工艺的研究仍然不够成熟,钢管桩成桩机理及精细施工控制技术的研究仍落后于实际工程。因此,本论文依托昆明滇池国际会展中心4号地块深基坑钢管支护桩振动沉桩工程实例,基于Midas GTS NX有限元软件建立相应的三维动力沉桩模型,并结合自建的小结构振动沉桩模型试验,进而来研究振动沉桩机理。论文具体研究内容如下:(1)从理论研究、数值模拟、试验研究及工程应用4个方面对前人所做的研究进行详细地总结和归纳,之后又对振动沉桩机体系、桩土之间的力学特性等内容进行了简要介绍。(2)查阅该项目的工程地质、水文地质等资料,并通过室内、外土工试验获得该项目土层的基本物理力学性质,为随后建立相应的三维动力沉桩模型提供可靠的参数。(3)基于Midas GTS NX有限元软件建立相应的三维动力沉桩模型,研究钢管桩在10s激振力作用下钢管桩及其桩周土体的位移场、速度场、加速度场及应力场的变化与分布情况。(4)鉴于振动沉桩过程中涉及各类工艺参数,本论文从激振频率、偏心距和土体3个方面入手,对振动沉桩的可打入性、对周围建(构)筑物的环境影响以及对周围居民的环境影响进行参数分析。(5)通过研究振动沉桩机体系的沉桩原理,自行建立了小结构振动沉桩模型试验体系。借助该体系,对具有不同物理性质的干砂、湿砂和泥炭质土土样进行振动沉桩试验,进而研究砂土相对密实度、砂土饱和度、泥炭质土含水量、激振频率和激振力对钢管桩可打入性的影响。