长春综合交通换乘中心盖挖逆作结构的下部桩基采用扩底桩,盖挖逆作结构体量大、变形要求严格且存在上浮可能,因此对扩底桩抗压和抗拔承载性能提出了严格要求,但目前对扩底桩承载性能的研究比较宽泛,未将不同地质条件下扩底桩承载性能区别化研究。长春地区为泥岩地质,通过对泥岩地质条件下扩底桩承载性能的研究能够为类似地质条件下扩底桩的设计和施工提供参考和依据。本文采用规范计算、试验分析以及数值模拟等方法进行研究。通过规范计算并将计算结果与试验数据对比分析,针对原有计算公式进行验证或引入修正系数。在现场自平衡试验的基础上运用MIDAS-gts数值模拟继续完成加载,依据规范计算泥岩地质地区扩底桩各项参数并与非泥岩地区对比分析。针对原有规范计算结果过于保守引入修正系数,使得计算结果较为接近实验结果。通过数值模拟继续加载四根试桩,得出其极限承载力高于现场自平衡试验值30%左右,对比分析泥岩地区端阻比的均值为70.80%,明显高于非泥岩地区的58.30%,说明泥岩地质更好地发挥了扩底桩的结构特点,很好地利用了桩端土层的承载特性。泥岩地区单位体积混凝土承载力为439.2 kN/m~3,远高于非泥岩地区的298.7 kN/m~3,泥岩地质充分提高了混凝土的使用效率,达到了经济高效的目的。在泥岩地区对桩基进行扩底,能够很好地利用泥岩地层良好的工程性质,发挥桩端扩大头的端承效应,提高承载力35%左右。改变扩底位置并不会影响其抗压承载力,但较将扩底位置设置在桩底部,其他两种情况Q-s曲线比较陡峭,对整体变形不利。底部扩底较中部扩底、上部扩底其抗拔承载力明显提高。将同尺寸扩底桩置于三类地质条件下分别加载,当荷载较小时,三种土体承载效果相似且较好,在泥岩中,同等荷载作用下其沉降量越小;继续加载会发现,在粗砂中先产生较大位移,但发生显著位移变化时刻对应的加载量大致相同,但在泥岩中沉降变形较小,有利于高效发挥桩基承载力水平。不同桩长扩底桩进行抗压或抗拔加载时,荷载水平较低时,桩侧摩阻力首先发挥作用,Q-s曲线基本重合,随着荷载水平提高,桩长与荷载-沉降曲线曲率成反比,位移增量越微小,越不容易发生破坏,证明承载力在提高。