O-cell试桩法是一种基桩承载力测试方法,于桩身中放置荷载箱,由高压油泵向箱中充油加载,适用于大吨位基桩或现场条件不允许进行原位静载荷试验的情况。目前O-cell试桩法已应用于工业、民用建筑工程和交通工程等领域,取得了良好的效果和一定的经济效益,然而O-cell试桩的理论研究还远滞后于工程实践。相关规范基于静力平衡分析,给出了O-cell试桩承载力转换公式。但工程实践表明,O-cell试桩桩端阻力往往低于同等条件下的顶压桩,现有的转换公式忽略了O-cell试桩上段桩的负摩阻力对桩端平面产生的卸载效应,以及顶压桩的正摩阻力对桩端的加载效应,导致O-cell试桩承载力向顶压桩转换时,桩端承载力被低估,进而影响平衡点位置判断准确性。本文从O-cell试桩与传统竖向抗压静载荷试桩不同的工作状态入手,采用Mindlin应力解及Meyerhof桩端阻力公式来解决工程中O-cell试桩承载力偏低的问题。第一,提出了桩端平面加卸载效应,并给出计算方法。将桩侧摩阻力视为集中力,以Mindlin应力解为基础,将桩-土体在竖向划分n单元,获得各单元的相互作用方程,计算桩侧摩阻力对桩端平面产生的附加应力,将此附加应力引入Meyerhof极限桩端阻力公式,获得改进的计算极限桩端阻力公式。第二,建立了O-cell试桩破裂面计算模型。O-cell试桩上段桩为底托桩,为构建上段底托桩破裂面方程,在新破裂面方程中引入破裂面与桩壁夹角,下段桩采用Meyerhof深基础破裂面形态。根据平衡点位置的不同,将上下段桩破裂面组合后的可能情况分为三种,推导出考虑上段桩破裂面影响的极限端阻计算公式。参考地质资料计算的上段桩预估承载力,采用逼近法,获得合理的参数,可计算出O-cell试桩破裂面形状。第三,提出O-cell试桩承载力转换及平衡点确定的改进方法。计算考虑加卸载效应的顶压桩及O-cell试桩桩端阻力,将两者的比值作为端阻力修正系数来改进现有转换公式。在确定平衡点时,先按经验公式法预估平衡点,再根据修正后的O-cell试桩端阻力确定新的平衡点。按照改进方法确定的平衡点能使上下段桩更接近于同时破坏状态,同时采用改进公式计算O-cell试桩承载力,较现有经验公式确定的承载力略有提高,更接近顶压桩承载力。