能源开发和交通运输是我国基础设施建设发展的两个重要组成部分。近海风电机组和跨江大桥作为其中的代表性工程,具有体型大,且易受极端风、浪、流等复杂荷载作用的特点,对支撑上部结构的大型基础(如大直径单桩和沉井)的承载与变形特性提出了更高要求。此外,离岸地质条件较陆地相比更加复杂,导致基础施工困难。研究海上风机大直径单桩基础和跨江大桥沉井基础的受荷特性,揭示其土与结构相互作用机理并为基础极限承载力和长期服役性能调控提供科技支撑,对我国海洋强国战略和沿海地区经济发展战略具有重要意义。本文以浙江某风电场单桩基础和东南沿海某跨江大桥中塔超大型水中沉井基础为依托,通过现场和离心模型试验,对两种典型深基础的土结相互作用特性和规律进行研究,为工程设计提供理论指导和依据,具体工作简述如下:对浙江某风电场现场大直径钢管桩现场安装和静载荷试验进行了详细介绍。系统研究了桩基的安装过程,以及抗压、抗拔和水平加载特性。通过试桩的动测以及静载试验对比,发现动测法评估桩基竖向极限承载力存在一定偏差(约60%),且对于轴向受荷桩,单位侧摩阻力qs的发挥在同一土层中不随土体抗剪强度变化;当施加荷载接近桩基极限承载力时,黏性土层中侧摩阻力表现出明显的应变软化效应;通过与现有多个设计方法/理念的预测结果进行比较,讨论了每种方法的适用性。对于水平受荷桩,API规范方法中的p-y曲线较大程度地低估了桩土水平向相互作用的刚度,从而使得计算结果偏保守。开展了相应的单桩水平受荷特性离心模型试验。通过分析软黏土地基中单桩基础在水平单调荷载作用下的响应,评价了 API规范法的适用性;研究了循环荷载作用下桩顶循环累积位移以及桩周土抗力衰减情况,发现了桩顶位移衰减指数随循环幅值增加,且桩土水平抗力在荷载等级较大时发生显著弱化现象。对沉井基础在台风、波浪等水平荷载作用下的稳定性进行了离心模型试验研究,分析水平荷载作用下基础荷载位移关系以及孔压和土压力的响应。被动区土体在单调和循环加载过程中均有明显超孔压产生,且土压力增量亦不断增大,而主动区则呈现出相反的特征;被动区的孔压增量随荷载幅值增大,且深层土体的孔压增量低于于浅层土体;每一级加载过程中,超孔压可在10次循环后趋于稳定,当荷载幅值较大时,主动区土体与沉井可能产生轻微的脱开现象。此外,由于循环加载过程中对土体的扰动和软化作用,其后进行的单调加载刚度显著低于前次刚度。为实际工程中沉井基础在水平荷载作用下的稳定性分析以及在水平循环荷载作用下的累积位移/转角计算模型提供了理论基础。