根式基础作为一种新型变截面桩,通过在桩体的特定位置布置根键来增加桩体与土体接触面积,进而提高根式桩基地基承载力。但由于其本身的基础与土体的关系过于复杂,施工过程与等截面桩相比较麻烦,因而国内对于根式基础的研究主要还停留在现场原位测试和有限元模拟。现阶段根式基础的上拔特性和扭转特性理论研究较少,因此,采用室内模型试验对于根式基础的抗拔和抗扭承载特性开展研究。本文利用室内模型试验对根式基础的抗拔和扭转承载特性展开如下研究:一、利用室内模型试验箱装载砂性土,分别从界面特性、根键埋深、根键层数和相邻层根键排列方式等方面对根式基础抗拔和扭转特性展开研究试验,并测定桩身应变、上拔位移量、桩顶及桩身扭转角、桩周土体竖向和环向土体应力。与等截面桩相比较,根式桩基础抗拔和扭转承载力明显提高,且根键的存在降低桩基础破坏的突变性。二、在分析根式基础模型试验抗拔和扭转承载性能时,着重研究了极限抗拔承载力、扭转承载力、桩身轴力变化、桩身扭矩变化、桩周土体应力变化等。得出了桩体在根键布置截面出现轴力骤减现象,地基主承载区倾向于在近根键埋深位置,而且受到根键不同种组合方式的影响。三、根式基础抗拔和扭转模型试验的承载特性存在异同。相同点:根键增加使得抗拔和抗扭承载性能明显优于同等工况下等截面桩,对于极限上拔量和最大桩顶偏转角都存在加强作用;不同点:根式基础在抗扭承载特性提升明显优于抗拔,交错式根键排列的方式对抗拔承载特性的提升较高,而对于抗扭非交错根键排列较优。