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嵌岩桩为低山丘陵地区常用桩型,具有单桩承载力大、抗震性能好、沉降较小等优点。泥岩在低山丘陵地区广泛分布,强度较低且相对硬质岩来说更易被压缩,因此泥岩嵌岩桩往往表现出不同于传统嵌岩桩的承载性状。本文结合泰安低山丘陵地区实际工程,运用GTS NX有限元分析软件,对嵌岩桩静载试验进行有限元数值模拟,通过模拟与实测对比验证了模型及参数的有效性,然后分析了加载过程中的荷载传递规律及桩顶位移发展规律,在此基础上,通过建立多种有限元模型研究了该地质条件下泥岩物理力学性质、桩底沉渣、桩径、上覆土层厚度对承载性状的影响,具体工作如下:(1)通过现场静载试验得到Q-s曲线,并对加载过程进行有限元模拟,通过对比验证了模型及参数的有效性,并通过模拟得出:该桩在正常工作状态下桩端阻力占比很小,荷载主要由桩侧阻力承担;加载过程中桩侧阻力发挥并不同步,上覆土层侧阻先于嵌岩段侧阻发挥至极限,桩侧阻力发挥至极限后桩端阻力再大幅增加。(2)通过GTS NX对嵌岩桩继续加载,得出泥岩嵌岩桩在极限状态前Q-s曲线可分为三个阶段:第一阶段桩侧接触面处于弹性状态,桩顶位移随荷载线性增加;第二阶段桩侧接触面由上到下逐渐进入塑性状态,桩端阻力随荷载增幅加大,位移随荷载增加增幅加快;第三阶段桩侧阻力已发挥至极限,新增荷载由桩端阻力承担,由于泥岩压缩,引起桩端位移快速增加,桩顶位移也因此快速增加。(3)通过在有限元模型中设置不同的泥岩物理力学参数,得出桩顶荷载一定时,泥岩弹性模量对承载性状影响较大,粘聚力和内摩擦角影响相对较小;弹性模量越大,相同荷载下桩顶位移越小,Q-s曲线越平缓;弹性模量越大,加载过程中桩侧阻力发挥至极限所需的桩顶荷载越高;相同荷载下,弹性模量越大桩侧阻力发挥程度越低,传递至桩端的荷载越高。(4)通过实体单元设置不同厚度的桩端沉渣,得出沉渣会大幅增加桩顶位移,导致极限承载力降低。对于本嵌岩桩,沉渣200mm时承载力已不能满足设计要求;加载过程中,沉渣会延缓端阻的发挥。(5)通过建立不同桩径的有限元模型,得出相同荷载下直径大的桩其桩身压缩量与桩端位移均减少,使Q-s曲线更平缓;在最大加载值下,桩侧阻力随桩径的增加先增加后降低。(6)通过建立不同上覆土层厚度的有限元模型进行计算,得出在桩顶荷载一定的情况下,上覆土层厚度在一定范围内对桩顶位移有减小的作用,超过一定值后对桩顶位移影响很小。以上对泥岩持力层嵌岩灌注桩的分析可为相同或相近地质条件下嵌岩桩的设计和静载试验提供借鉴。