桩基础现已发展成为公路桥梁建设中广泛采用的基础形式,其造价较高通常占桥梁下部结构的1/3以上,因此桩基础在保证安全耐用的同时也要经济合理。通过现场静载试验手段研究单桩极限承载特性进而为桩基设计参数优化提供参考是最常用且直观的方法,然而对于大直径灌注桩,载荷试验往往难以得到其极限承载特性,根据不完全试验数据对其承载特性进行研究有重要的工程意义。本文依托黄延高速扩能工程开展大直径桩轴向载荷试验,运用修正的灰色理论模型和有限元软件结合试验结果对该地区大直径旋挖桩极限承载特性展开预测和分析,主要研究工作如下:(1)参照试验地工区工程桩设计标准,在弱湿陷性黄土地基中进行竖向静载试验,采集室内外试验数据并初步分析,总结该地区大直径旋挖桩承载性状;(2)结合以往载荷试验数据,通过MATLAB实现GM(1,1)预测模型计算,与常用Q-s曲线预测方法对比各自预测精度并分析相对误差和预测原理,选用精度最高的修正GM(1,1)预测模型对本次试验结果进行预测。(3)根据试验实测数据,运用ABAQUS建立三维仿真计算模型并考虑载荷试验中锚桩上拔作用对试桩影响;对比仿真计算结果与现场试验数据,验证仿真计算模型较为合理。(4)研究静载试验中锚桩设置方式对试桩极限承载力判定的影响,根据不同的锚桩布置方案分别建立仿真模型研究对试验结果影响程度最小的锚桩布设方式。(5)对影响单桩极限承载力的桩周土体参数如:变形模量、粘聚力及桩周土体内摩擦角及桩体参数如:桩长、桩径、桩身弹模进行仿真分析,为提高桩基极限承载力的工程手段如:桩端、桩侧后压浆等工艺提出适用范围;对比数值分析结果,对“合理桩长”和“尺寸效应”进行了验证。