摘要：针对螺旋挤土桩钻具成孔过程对地基土产生的影响，利用自行设计的可视化模型装置，在均质砂土地基中，进行螺旋挤扩钻具下旋成孔过程模型试验探讨成孔机制。从宏观上分析螺旋挤扩钻具掘进过程中孔侧土体径向位移和环向剪切位移规律，以及土体应力场的变化规律；在细观层面，通过分析与钻具作用的土体组构演化规律，探讨钻具挤扩土体的细观机制。试验结果表明：螺旋挤扩钻具下旋挤扩对土体的影响与竖向应力相关，竖向应力越大，土体径向位移传递得更远，土体的径向位移主要产生在2．5倍钻径范围内，孔壁附近土体产生显著环向剪切位移，孔侧土体应力变化过程表现为加载-卸载-加载的过程，与钻具接触宽度约为5倍平均颗粒粒径区域的颗粒发生显著旋转，砂土颗粒与钻具接触由点面接触逐渐发展为面面接触，细观组构向同向性趋势演化。研究成果对进一步研究螺旋挤土钻具挤土扩孔机制以及螺旋挤土桩桩侧土体的宏细观力学特性都具有一定意义。

关键词：桩基工程 螺旋挤土桩 下旋成孔 模型试验 细观机制 

单位：上海海事大学海洋环境与工程学院 上海200135 同济大学地下建筑与工程系 上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室 上海200092 中国京冶工程技术有限公司 北京100088 湖州市中兴建设开发公司 浙江湖州313000