紧邻桩身的桩土界面处的土压力及孔隙水压力直接作用于桩身,比远离桩身处更重要,然而,此种测试目前还未见文献报道,限制了桩土界面特性和承载力机理的深入研究。弹性力学的Lame公式显示管桩的外径向压力对竖向轴力有影响。本文借助微型FBG应变传感器、微型硅压阻式土压力传感器和孔隙水压力传感器,在黏性土模型地基上进行静压桩的室内模型试验,模型地基采用“水进法”制备,研究了静压桩沉桩过程中桩土界面处土压力、孔隙水压力以及桩身轴力的变化规律,分析了桩身侧向压力对竖向轴力的影响。本文主要研究工作及成果如下:1、本文通过在模型桩桩身刻槽封装微型硅压阻式土压力传感器和孔隙水压力传感器,得到了两者的变化规律:在贯入初期,超孔隙水压力的增大趋势较为缓慢,随着贯入深度的增加,近似呈线性增长,达到最大值后,开始缓慢消散;桩侧土压力沿深度逐渐增加,开始变化较快,随着入土深度的增加,逐渐变慢。同一深度土层侧压力随着桩入土深度的增加有减小的趋势。有效侧压力的分布规律与侧压力基本一致。沉桩过程中超孔隙水压力值较小,约占侧压力值的1~2%,最大可达到3%。2、本文通过在模型桩埋设微型FBG应变传感器实测贯入黏性土过程中桩身轴力的变化,另一方面借助压桩力和桩侧摩阻力可得到桩身轴力的计算值。随着贯入深度的增加,轴力的计算值与实测值都增大,且实测值大于计算值。侧压力对桩既产生环向应力也产生竖向应力,增大的部分由桩侧压力引起,增大幅度约为相同深度下有效侧压力值的1~2倍,最大可达2.7倍,对于受到部分约束的桩体,侧压力影响桩身竖向应力,且引起的竖向应力的增量数值较为可观,因此在研究桩身残余应力时应该考虑侧压力的影响。也就是说,残余应力的构成中,有侧压力使其产生的部分,这在以前的研究中从未涉及。3、FLAC 3D数值模拟软件能很好地解决静压桩这一大变形非连续性问题,分析验证了室内模型试验模型桶的直径大于模型桩直径的10倍及以上时,试验的结果不受边界效应的影响。4、为了分析边界效应对试验结果的影响,采用不同的边界条件在距离模型桶边界20cm处的中心位置进行第二次试验,相当于在直径40cm的桶状模型地基的中心位置上沉桩。结果显示:压桩力、侧压力的变化规律基本不变,但数值增大;超孔隙水压力达到最大值的贯入深度要比第一次试验时要深,且消散的速率较缓慢;轴力实测值要远大于计算值,所得结果与理论预期相近,因此在此种不合理的边界效应的影响下,会过分估计侧向土压力对桩身轴力的影响,不利于分析残余应力。