CN106337446B - 一种桩基抗拔室内试验装置及其实验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桩基础抗拔性能测试的室内试验装置，其包括实验箱体、基坑与桩基***、应力加载***和用于测定试验过程中的各项参数的监测***；所述实验箱体放置在地面上，其内部填满实验土体，所述基坑与桩基***放置于实验箱体的土层中，所述应力加载***与基坑与桩基***通过钢丝绳相连。本发明可以实现基坑开挖与桩基础承载过程中的桩身受力特征、应变变化监测，设备整体结构比较简单。本发明可以用于研究桩身应变与抗拔力的作用关系、桩土界面特性对桩基础抗拔性能的影响、土层压力对桩基础抗拔性能的影响、桩径比对桩基础抗拔性能的影响、含水率对桩基础抗拔性能的影响，为深入研究抗拔桩的抗拔机理和影响因素提供基础。

Description

一种桩基抗拔室内试验装置及其实验方法

技术领域

本发明涉及一种桩基础抗拔性能测试的室内试验装置及使用方法，属于岩土工程室内测试技术领域，具体应用于桩基础性能检测技术领域。

技术背景

随着我国城市建设的大规模发展，城市地下空间利用率要求越来越高，当地下工程埋深较浅时，在外界因素(大风、地下水)的影响下，工程结构将会面临上浮风险。尤其是我国南方大部分地区，降雨量充沛，常年地下水位较高，土层地质情况较差，当地下建筑的自重和覆土重量之和不能平衡地下水浮力作用时，结构上浮问题随之而来。为解决这一问题，当前最常用的措施是设置抗拔桩。抗拔桩也叫抗浮桩，是指当建筑工程地下结构部分或整低于周边土壤水位时，为了抵抗土壤中水对结构产生的上浮力而设置的桩。因此，在基坑开挖之前方便、准确地预测浮力所引起的基坑坑底的***变形以及桩基的受力情况，对于逆作法条件下抗浮抗拔桩配筋的设计、施工以及内支撑基坑的支撑***的设计，都具有重要的指导意义。

桩基础抗拔性能测试有室内试验和现场试验两种方式。现场试验耗时较长，人力、物力成本较高，且现场试验安全管理要求严格，因此，相比现场试验，室内试验成为一种更为便捷的测试手段。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、高效方便、测量精确的抗拔桩性能的室内实验装置及实验方法，它可以研究桩土界面特征、土层压力、桩径比、含水率等因素对桩基础抗拔性能的影响。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种桩基础抗拔性能测试的室内试验装置，其关键技术在于：其包括实验箱体、基坑与桩基***、应力加载***和用于测定试验过程中的各项参数的监测***；所述实验箱体放置在地面上，其内部填满实验土体，所述基坑与桩基***放置于实验箱体的土层中，所述应力加载***与基坑与桩基***通过钢丝绳相连；

所述实验箱体主体为框架结构，所述实验箱体一侧的上部、下部分别垂直设置导流孔，在所述导流孔处设置连通阀门，下上连通阀门之间设置水位显示管；

所述基坑与桩基***包括内部可放置沙土的基坑槽和模拟桩，所述基坑槽上部为立方体形状，其上部开口，侧面、底面由钢板焊接而成；所述基坑槽四个侧面钢板的上部设置4个连接孔，连接孔用于实现基坑***和应力加载***的连接，所述基坑槽的底面焊接螺栓，所述模拟桩为空心钢管，模拟桩顶端内部焊接与螺栓配套的螺母，所述模拟桩的中间部位设置用于黏贴应变传感单元的微型沟槽；

所述应力加载***包括支撑架、定滑轮、钢丝绳、应力加载盘和砝码组成，所述支撑架包括竖直支撑钢梁、水平支撑钢梁和倾斜支撑钢梁，所述竖直支撑钢梁与实验箱体连接，所述水平支撑钢梁与竖直支撑钢梁焊接固定，所述倾斜支撑钢梁一端焊接竖直支撑钢梁，一端焊接水平支撑钢梁，所述水平支撑钢梁上面设有定滑轮，所述钢丝绳的一端连接基坑槽，另一端通过两个定滑轮与应力加载盘相连，所述应力加载盘用于放置实验法码；

所述监测***包括土压力传感单元、水压力传感单元、应变传感单元、位移传感单元、数据线和数据采集***，所述土压力传感单元、水压力传感单元、应变传感单元、位移传感单元分别与数据采集***相连，所述土压力传感单元埋置于模拟桩周围土体中，所述水压力传感单元埋置于基坑槽底部的土体中，所述应变传感单元黏贴在模拟桩中间部位的微型沟槽中，所述位移传感单元固定在基坑槽上部的四个角。

优选的，所述实验箱体包括刚性框架、钢化玻璃、水位显示管、连通阀门、缓冲垫片、和土工织物，所述刚性框架由一定厚度的柱形钢管焊接而成，在底面上呈现“田”字形布置，在四个侧面呈现“日”字行布置；所述刚性框架与钢化玻璃的接触位置布置缓冲垫片，所述导流孔位于一侧的钢化玻璃的上部和下部，所述钢化玻璃与连通阀门、连通阀门与水位显示管之间设置密封圈，并利用树脂胶现实密封。在连通阀门内部设置土工织物。

优选的，所述模拟桩的表面可以设置为光滑表面或者螺纹表面。

优选的，所述应力加载***的具体结构为：所述竖直支撑钢梁共设四根，每根支撑钢梁的下部分别与实验箱体的刚性框架拐角处的柱形钢管焊接，上部与水平支撑钢梁焊接，竖直支撑钢梁用于支撑上部的应力荷载；所述水平支撑钢梁共设六根，呈现“目”字形分布特征，其中两根水平支撑钢梁与应力加载方向平行、四根水平支撑钢梁与应力加载方向相切，水平支撑钢梁与竖直支撑钢梁焊接固定；所述倾斜支撑钢梁一端焊接竖直支撑钢梁，另一端焊接水平支撑钢梁；第二根切向水平支撑钢梁的重心位于基坑槽的中心上部，第四根切向水平支撑钢梁的重心位于应力加载盘的中心上部，在第二根切向水平支撑钢梁和第四根水平支撑钢梁的中间位置分别布设定滑轮，定滑轮与钢梁之间采用焊接形式固定。

以上所述的桩基础抗拔性能测试的室内试验装置的实验方法，其包括下述步骤：

（1）根据已知的地层信息，将土称重，在实验箱体1内部摊铺、压实，选取一种模拟桩，在模拟桩的表面黏贴应变传感单元，利用螺栓和螺母，将基坑槽和模拟桩二者相连，在指定高度埋设基坑槽、模拟桩、土压力传感单元、水压力传感单元，在基坑槽的上端固定位移传感单元，利用数据线将土压力传感单元、水压力传感单元、应变传感单元、位移传感单元连接到数据采集***，采集土压力传感单元、水压力传感单元、应变传感单元、位移传感单元信息，待达到试验要求条件后，准备开始试验；

（2）逐步开挖基坑槽中的实验土体，上部荷载的减小将会引起基坑槽和模拟桩的变形和位移，利用应变传感单元、位移传感单元监测变形和位移信息；

（3）基坑槽中的实验土体开挖完成后，开始在应力加载盘放置砝码，此时，拉力通过定滑轮和钢丝绳，传导至基坑槽；逐步增加砝码的质量，记录法码的重量与加载过程，基坑槽和模拟桩将在拉力的作用下产生向上位移，最终将会被拔出；

（4）采集、整理这个实验过程中的土压力传感单元、水压力传感单元、应变传感单元、位移传感单元、加载砝码质量信息，得出基坑开挖与外力加载过程中的基坑槽和模拟桩的变形和位移特征；整理基坑承受外力荷载与上拔位移关系特征，得出抗拔桩的应力-位移曲线；

（5）实验完成后，撤掉加载砝码，卸下应力加载***，并将基坑与桩基***从土层中移出，然后将实验箱体1内部内的土体清理干净，以备下次实验使用；

（6）重复上述步骤1～5，更换不同粗糙度的模拟桩，就可以得出另一种表面粗糙度抗拔桩的应力-位移曲线，对比不同表面粗糙度抗拔桩的应力-位移曲线，就可以分析得出桩体粗糙度对抗拔性能的影响。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明可以实现基坑开挖与桩基础承载过程中的桩身受力特征、应变变化监测，设备整体结构比较简单。试验过程中，本发明可以监测试验土压力、水压力、基坑上浮位移、上拔荷载大小、桩身位移等参数特征；本发明可以用于研究桩身应变与抗拔力的作用关系、桩土界面特性对桩基础抗拔性能的影响、土层压力对桩基础抗拔性能的影响、桩径比对桩基础抗拔性能的影响、含水率对桩基础抗拔性能的影响，为深入研究抗拔桩的抗拔机理和影响因素提供基础。

附图说明

图1为一种桩基抗拔室内试验装置示意图;

图2是钢化玻璃与刚性框架之间设置缓冲垫片的示意图；

图3为一种基坑与桩基***结构示意图;

图4是应变传感单元的安装位置示意图；

图5为某试验过程中抗拔桩上拔应力-应变曲线;

图6为不同含水量状态下抗拔桩上拔应力-应变曲线；

其中，实验箱体1；刚性框架1-1；钢化玻璃1-2；水位显示管1-3；连通阀门1-4；密封圈1-5，缓冲垫片1-6；基坑与桩基***2；由基坑槽2-1；模拟桩2-2；螺栓2-3；螺母2-4；应力加载***3；它由支撑钢架3-1；定滑轮3-2；钢丝绳3-3；应力加载盘3-4；砝码3-5；监测***4；土压力传感单元4-1；水压力传感单元4-2；应变传感单元4-3；位移传感单元4-4。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的说明。

参见附图1-附图4，本实施例包括实验箱体1、基坑与桩基***2、应力加载***3和监测***4四个部分。实验箱体1放置在地面，内部填满实验土体。基坑与桩基***2与应力加载***3通过传力装置相连，基坑与桩基***2放置于实验箱体1的土层中。

第一部分是实验箱体1，它由刚性框架1-1、钢化玻璃1-2、水位显示管1-3、连通阀门1-4、密封圈1-5组成、缓冲垫片1-6、土工织物1-7组成。刚性框架1-1由一定厚度的柱形钢管焊接而成，在底面上呈现“田”字形布置，在四个侧面呈现“日”字行布置，可以为实验箱体底面和侧面的钢化玻璃腔体提供保护。钢化玻璃1-2厚度大于15mm,并具有足够的刚度。底面的钢化玻璃（一块）与四个侧面的钢化玻璃（四块）之间用树脂胶粘结，以实现实验箱体的密闭性，钢化玻璃选用无色透明材质，以易于观察内部土体与水位信息。刚性框架1-1与钢化玻璃1-2的接触位置布置缓冲垫片1-6，以实现二者的良好接触，并为钢化玻璃1-2提供保护。在一侧钢化玻璃的上部、下部垂直设置导流孔，在导流孔处设置连通阀门1-4，下上连通阀门1-4之间设置水位显示管1-3，钢化玻璃1-2与连通阀门1-4、连通阀门1-4与水位显示管1-3之间设置密封圈1-5，并利用树脂胶现实密封。在连通阀门1-4内部设置土工织物1-7，以防止沙土进入、堵塞水位显示管1-3。

第二部分基坑与桩基***2，由基坑槽2-1、模拟桩2-2、螺栓2-3、螺母2-4、连接孔2-5组成。基坑槽2-1上部呈现立方体特征，上部开口，侧面、底面由钢板焊接而成，具有一定刚度。基坑槽2-1的内部可以放置沙土，以模仿地下工程的开挖对抗拔桩的影响。四个侧面钢板的上部设置4个连接孔2-5，用于实现基坑***和应力加载***的连接。基坑槽的底面焊接螺栓2-3，螺栓2-3排列呈现阵列特征，用于实现基坑槽与模拟桩2-2的连接。模拟桩2-2为空心钢管，其长度可以根据试验要求设置。模拟桩2-2的表面可以设置为光滑表面或者螺纹表面，以研究不同粗糙度对桩体抗拔性能的影响。在模拟桩2-2的顶端内部焊接螺母2-4，用于实现基坑槽2-1与模拟桩2-2的连接，在模拟桩2-2的中间部位设置微型沟槽，用于黏贴应变传感单元。试验时，通过螺栓2-3、螺母2-4的连接实现模拟桩2-2与基坑槽2-1的连接。

第三部分是应力加载***3。它由竖直支撑钢梁3-1、水平支撑钢梁3-2和倾斜支撑钢梁3-3、定滑轮3-4、钢丝绳3-5、应力加载盘3-6和砝码3-7组成。竖直支撑钢梁3-1共有四根，每根支撑钢梁的下部分别与实验箱体1的刚性框架1-1拐角处的柱形钢管焊接，上部与水平支撑钢梁3-2焊接，竖直支撑钢梁3-1用于支撑上部的应力荷载。水平支撑钢梁3-2共有六根，呈现“目”字形分布特征，其中两根水平支撑钢梁3-2与应力加载方向平行、四根水平支撑钢梁3-2与应力加载方向相切，水平支撑钢梁3-2与竖直支撑钢梁3-1焊接固定。倾斜支撑钢梁3-3一端焊接竖直支撑钢梁3-1，一端焊接水平支撑钢梁3-2，保证应力加载***的整体稳定性。第二根切向水平支撑钢梁的重心位于刚性框架1-1的中心上部，第四根切向水平支撑钢梁3-2的重心位于应力加载盘3-6的中心上部。在第二根切向水平支撑钢梁3-2和第四根水平支撑钢梁3-2的中间位置分别布设定滑轮3-4，定滑轮3-4与水平支撑钢梁3-2之间采用焊接形式固定。钢丝绳3-5的一端连接基坑与桩基***2中的基坑槽2-1，通过两个定滑轮3-4与应力加载盘3-6相连，应力加载盘3-6用于放置实验法码3-7。当应力加载盘3-6上部放置砝码3-7时，外部应力将通过钢丝绳3-5传递到基坑与桩基***2中，从而对基坑与桩基***2产生上拔力。

第四部分是监测***4。它由土压力传感单元4-1、水压力传感单元4-2、应变传感单元4-3、位移传感单元4-4、数据线、数据采集***组成。其中，土压力传感单元4-1、水压力传感单元4-2、应变传感单元4-3、位移传感单元4-4分别与数据采集***相连，用于测定试验过程中的各项参数。土压力传感单元4-1埋置于模拟桩2-2周围土体中，通过数据线连接到数据采集***，用于监测试验过程中的土压力变化。水压力传感4-2单元埋置于基坑槽2-1底部的土体中，通过数据线连接到数据采集***，用于监测试验过程中的基坑槽2-1承受的水压力情况。应变传感单元4-3黏贴在模拟桩2-2中间部位的微型沟槽中，通过数据线连接到数据采集***，用于监测上拔试验过程中的模拟桩2-2变形情况。位移传感单元4-4固定在基坑槽2-1上部的四个角，通过数据线连接到数据采集***，用于监测上拔试验过程中的基坑槽2-1的上拔位移。数据采集***可以采集整个试验过程中土压力、水压力、模拟桩应变、基坑槽位移等信息。数据采集***可以采用静态应力应变测试仪DH1838（江苏华东测试技术股份有限公司生产），当然也可采用其他类型的产品，满足使用要求即可。

应用本装置测试桩-土界面特性对桩基抗拔性能的影响，其实验步骤如下：

（1）根据已知的地层信息，将土称重，在实验箱体1内部摊铺、压实。选取一种模拟桩2-2，在模拟桩2-2的表面黏贴应变传感单元4-3，利用螺栓2-3和螺母2-4，将基坑槽2-1和模拟桩2-2二者相连。在指定高度埋设基坑槽2-1、模拟桩2-2、土压力传感单元4-1、水压力传感单元4-2，在基坑槽2-1的上端固定位移传感单元4-4。利用数据线，将土压力传感单元4-1、水压力传感单元4-2、应变传感单元4-3、位移传感单元4-4连接到数据采集***。向实验箱体1注入设计水量，采集土压力传感单元4-1、水压力传感单元4-2、应变传感单元4-3、位移传感单元4-4信息，准备开始试验。

（2）在实验箱体1上部缓慢地、均匀地人工降水，水渗入土体之后，水压力传感单元4-2将会感知土体内部的水压力变化，待实验箱体1内部水压力达到设计值时，停止降水；准备开始试验。

（3）逐步开挖基坑槽2-1中的实验土体，上部荷载的减小和基坑槽2-1底面的水浮力作用，将会引起基坑槽2-1和模拟桩2-2的变形和位移，利用应变传感单元4-3、位移传感单元4-4监测变形和位移信息。

（4）基坑槽2-1中的实验土体开挖完成后，开始在应力加载盘3-6放置砝码3-7，此时，拉力通过定滑轮3-4和钢丝绳3-5，传导至基坑槽2-1；逐步增加砝码3-7的质量，记录法码3-7的重量与加载过程，基坑槽2-1和模拟桩2-2将在拉力的作用下产生向上位移，最终将会被拔出。

（5）采集、整理这个实验过程中的土压力传感单元4-1、水压力传感单元4-2、应变传感单元4-3、位移传感单元4-4、加载砝码3-7质量信息，得出基坑开挖与外力加载过程中的基坑槽2-1和模拟桩2-2的变形和位移特征。整理基坑承受外力荷载与上拔位移关系特征，得出抗拔桩的应力-位移曲线，见附图5。

（6）实验完成后，撤掉加载砝码3-7，卸下应力加载***3，并将基坑与桩基***2从土层中移出，然后将实验箱体1内部内的土体清理干净，以备下次实验使用。

（7）重复上述步骤1～5，更换不同粗糙度的模拟桩2-2，就可以得出另一种表面粗糙度抗拔桩的应力-位移曲线。对比不同表面粗糙度抗拔桩的应力-位移曲线，就可以分析得出桩体粗糙度对抗拔性能的影响，见图6。

Claims (5)

1.一种桩基础抗拔性能测试的室内试验装置，其特征在于：其包括实验箱体（1）、基坑与桩基***（2）、应力加载***（3）和用于测定试验过程中的各项参数的监测***（4）；所述实验箱体（1）放置在地面上，其内部填满实验土体，所述基坑与桩基***（2）放置于实验箱体（1）的土层中，所述应力加载***（3）和基坑与桩基***（2）通过钢丝绳相连；

所述实验箱体（1）主体为框架结构，所述实验箱体（1）一侧的上部、下部分别垂直设置导流孔，在所述导流孔处设置连通阀门（1-4），下、上连通阀门（1-4）之间设置水位显示管（1-3）；

所述基坑与桩基***（2）包括内部可放置沙土的基坑槽（2-1）和模拟桩（2-2），所述基坑槽（2-1）上部为立方体形状，其上部开口，侧面、底面由钢板焊接而成；所述基坑槽（2-1）四个侧面钢板的上部设置4个用于实现基坑***和应力加载***的连接的连接孔（2-5），所述基坑槽（2-1）的底面焊接螺栓（2-3），所述模拟桩（2-2）为空心钢管，模拟桩（2-2）顶端内部焊接与螺栓（2-3）配套的螺母（2-4），所述模拟桩（2-2）的中间部位设置用于黏贴应变传感单元的微型沟槽；

所述应力加载***（3）包括支撑架（3-1）、定滑轮（3-2）、钢丝绳（3-3）、应力加载盘（3-4）和砝码（3-5），所述支撑架（3-1）包括竖直支撑钢梁、水平支撑钢梁和倾斜支撑钢梁，所述竖直支撑钢梁与实验箱体（1）连接，所述水平支撑钢梁与竖直支撑钢梁焊接固定，所述倾斜支撑钢梁一端焊接竖直支撑钢梁，一端焊接水平支撑钢梁，所述水平支撑钢梁上面设有定滑轮（3-2），所述钢丝绳（3-3）的一端连接基坑槽（2-1），另一端通过两个定滑轮（3-2）与应力加载盘（3-4）相连，所述应力加载盘（3-4）用于放置实验砝码（3-5）；

所述监测***（4）包括土压力传感单元（4-1）、水压力传感单元（4-2）、应变传感单元（4-3）、位移传感单元（4-4）、数据线和数据采集***，所述土压力传感单元（4-1）、水压力传感单元(4-2)、应变传感单元(4-3)、位移传感单元(4-4)分别与数据采集***相连，所述土压力传感单元(4-1)埋置于模拟桩（2-2）周围土体中，所述水压力传感单元（4-2）埋置于基坑槽（2-1）底部的土体中，所述应变传感单元（4-3）黏贴在模拟桩（2-2）中间部位的微型沟槽中，所述位移传感单元（4-4）固定在基坑槽（2-1）上部的四个角。

2.根据权利要求1所述的桩基础抗拔性能测试的室内试验装置，其特征在于：所述实验箱体（1）包括刚性框架（1-1）、钢化玻璃（1-2）、水位显示管（1-3）、连通阀门（1-4）、缓冲垫片（1-6）和土工织物，所述刚性框架（1-1）由柱形钢管焊接而成，在其底面上呈现“田”字形布置，在其四个侧面呈现“日”字行布置；所述刚性框架（1-1）与钢化玻璃的接触位置布置缓冲垫片（1-6），所述导流孔位于一侧的钢化玻璃（1-2）的上部和下部，所述钢化玻璃（1-2）与连通阀门（1-4）、连通阀门（1-4）与水位显示管（1-3）之间设置密封圈（1-5），在连通阀门（1-4）内部设置土工织物。

3.根据权利要求1所述的桩基础抗拔性能测试的室内试验装置，其特征在于：所述模拟桩（2-2）的表面可以设置为光滑表面或者螺纹表面。

4.根据权利要求2所述的桩基础抗拔性能测试的室内试验装置，其特征在于：所述应力加载***（3）的具体结构为：所述竖直支撑钢梁共设四根，每根竖直支撑钢梁的下部分别与实验箱体（1）的刚性框架（1-1）拐角处的柱形钢管焊接，竖直支撑钢梁上部与水平支撑钢梁焊接，竖直支撑钢梁用于支撑上部的应力荷载；所述水平支撑钢梁共设六根，呈现“目”字形分布特征，其中两根水平支撑钢梁与应力加载方向平行、四根水平支撑钢梁与应力加载方向相切，水平支撑钢梁与竖直支撑钢梁焊接固定；所述倾斜支撑钢梁一端焊接竖直支撑钢梁，另一端焊接水平支撑钢梁；第二根切向水平支撑钢梁的重心位于基坑槽（2-1）的中心上部，第四根切向水平支撑钢梁的重心位于应力加载盘（3-4）的中心上部，在第二根切向水平支撑钢梁和第四根水平支撑钢梁的中间位置分别布设定滑轮（3-2），定滑轮（3-2）与钢梁之间采用焊接形式固定。

5.权利要求1所述的桩基础抗拔性能测试的室内试验装置的实验方法，其特征在于：其包括下述步骤：

（1）根据已知的地层信息，将土称重，在实验箱体（1）内部摊铺、压实，选取一种模拟桩（2-2），在模拟桩（2-2）的表面黏贴应变传感单元（4-3），利用螺栓（2-3）和螺母（2-4），将基坑槽（2-1）和模拟桩（2-2）二者相连，在指定高度埋设基坑槽（2-1）、模拟桩（2-2）、土压力传感单元（4-1）、水压力传感单元（4-2），在基坑槽（2-1）的上端固定位移传感单元（4-4），利用数据线将土压力传感单元（4-1）、水压力传感单元（4-2）、应变传感单元（4-3）、位移传感单元（4-4）连接到数据采集***，采集土压力传感单元（4-1）、水压力传感单元（4-2）、应变传感单元（4-3）、位移传感单元（4-4）信息，待达到试验要求条件后，准备开始试验；

（2）逐步开挖基坑槽（2-1）中的实验土体，上部荷载的减小和基坑槽（2-1）底面的水浮力作用，将会引起基坑槽（2-1）和模拟桩（2-2）的变形和位移，利用应变传感单元（4-3）、位移传感单元（4-4）监测变形和位移信息；

（3）基坑槽（2-1）中的实验土体开挖完成后，开始在应力加载盘（3-6）放置砝码（3-7），此时，拉力通过定滑轮（3-4）和钢丝绳（3-5），传导至基坑槽（2-1）；逐步增加砝码（3-7）的质量，记录砝码（3-7）的重量与加载过程，基坑槽（2-1）和模拟桩（2-2）将在拉力的作用下产生向上位移，最终将会被拔出；

（4）采集、整理这个实验过程中的土压力传感单元（4-1）、水压力传感单元（4-2）、应变传感单元（4-3）、位移传感单元（4-4）、加载砝码（3-7）质量信息，得出基坑开挖与外力加载过程中的基坑槽（2-1）和模拟桩（2-2）的变形和位移特征；整理基坑承受外力荷载与上拔位移关系特征，得出抗拔桩的应力-位移曲线；

（5）实验完成后，撤掉加载砝码（3-7），卸下应力加载***（3），并将基坑与桩基***（2）从土层中移出，然后将实验箱体（1）内部内的土体清理干净，以备下次实验使用；

（6）重复上述步骤1～5，更换不同粗糙度的模拟桩（2-2），就可以得出另一种表面粗糙度抗拔桩的应力-位移曲线，对比不同表面粗糙度抗拔桩的应力-位移曲线，就可以分析得出桩体粗糙度对抗拔性能的影响。