静力压桩法因其无噪音、无振动、施工速度快、桩身质量可靠,在我国软土地区多层建筑和高层建筑中较为广泛地得到应用。近年来,随着在北方地区推广应用中,发现静压桩很难穿越河湖交互沉积相中的中等厚度砂层和硬土层。压桩力小时,桩压不下去;增大压桩力,桩身很容易被折断。采用目前常用的辅助沉桩方法如水冲法和掏土法,又降低了静压桩的挤密效果。当桩端进入砂层持力层时,因砂层的“强化”和“松弛”效应,加压使端阻力提高,卸载后,端阻力则随之降低,这带来承载力不稳定和施工质量不易控制两大问题。有时为了克服以上缺点改用钻孔灌注桩和后压浆灌注桩,但灌注桩在砂土地层中也不易钻进,常出现卡钻、掉钻、孔壁不易保持,容易塌孔,给灌注桩造成缩径、夹泥、离析、断桩等病害,使桩身质量无法保证。而且最主要的是灌注桩在成孔过程中,不仅无挤土效应,而且无法消除砂土液化和黄土的湿陷性。后压浆灌注桩虽然可以消除灌注桩的桩底沉渣隐患,提高灌注桩的承载力和满足变形,但灌注桩的实际承载力远低于桩身本身的设计承载力,造成巨大的浪费。鉴于此,想到同步注浆静压预制桩沉桩方法,它属于建筑领域预制桩沉桩施工技术。主要技术特征是:预先配置浆液,静压沉桩和注浆工艺同时操作。在压桩过程中同时在桩侧注入浆液,桩尖达到设计深度后,浆液随着桩的沉入在桩端形成注浆扩大头。这种方法降低施工成本、提高了施工质量、克服静压桩沉桩困难的缺点。应用该方法既能减少动态摩阻力、提高压桩效率,还能提高后期桩侧摩阻力、桩端阻力、极限承载力,减小沉降。从而在保证压桩入土深度和桩身质量下,减少压桩机吨位,提高施工效率,从而扩大了静压桩的应用范围,降低工程造价。因此,本文依托山西省自然科学基金资助项目“同步注浆法降低静压桩动态压桩阻力及提高承载力机理的试验研究”(项目号:2008011055),为了研究静压桩及其同步注浆法的工作机理,通过在砂土中进行的一系列模型试验,包括不同桩径、不同桩身材料、不同浆液配比、注浆与不注浆的对比,得到如下结论:1.在相同条件下,沉桩过程中进行桩侧注浆以后,压桩力和桩侧动摩阻力均比未注浆的情况有所降低。2.在相同条件下,扩大桩径和提高桩身的刚度均有利于桩基极限承载力的提高,并且能有效的减少沉降。3.在相同条件下,随着砂土恢复时间的延长,沉降随之减少,而静载时候的桩侧摩阻力和桩的极限承载力则随之增大。4.在相同条件下,随着浆液凝结时间的延长,沉降随之减小,而静载时候的桩侧摩阻力和桩的极限载力则随之增大。5.在相同条件下,注浆后相比较于未注浆的情况,沉降有明显的减少,静载时候的桩侧摩阻力和桩的极限承载力则有明显的增大。