近年来,地下空间开发逐渐成为缓解城市拥堵的重要途径之一。然而,对于地下水位较高、土体渗透系数大的地区,地下水的浮力作用于地下建筑物,增大了结构失稳风险。选择有效的工程控制方法,保证地下结构物稳定尤为重要。抗拔桩依靠桩身侧摩阻力(等截面抗拔桩)和扩大头抗力(扩底抗拔桩)共同抵抗上拔荷载,目前已成为地下结构抗浮的重要措施。然而,我国抗拔桩设计起步晚、经验少,在承载过程中的桩顶变形响应、群桩协同工作效应、群桩优化布设等方面都有待深入研究。本文基于室内模型试验与数值模拟相结合的方法,重点研究荷载作用下抗拔桩的破坏特征及桩土渐进性演化规律。设计抗拔桩极限破坏室内模型试验,分析桩长、桩土界面特征、土压力对抗拔桩承载性能的影响,研究群桩受力规律与协同变形特征,结合理论分析得到抗拔桩承载破坏机理。室内模型试验结果表明,在一定范围内,增加桩长、提高桩侧表面摩擦系数和桩侧土压力提高抗拔桩的极限承载力。对比分析中心桩、边桩、角桩的变形差异得出,中心桩最先达到极限破坏状态。基于FLAC3D软件,利用数值模拟技术验证试验结果并进行对比分析。建立抗拔群桩计算模型,分析基坑开挖和桩基上拔过程中桩-土渐进性破坏演化规律。对比抗拔桩以及桩周土体的应力场和位移场的变化,找到抗拔群桩承载变形的薄弱环节。结果认为,群桩中角桩抗拔性能最好,边桩次之,中心桩最弱。将群桩距设置为3~7倍桩径,得到抗拔群桩的最佳桩距为6倍桩径。最后,以深圳地铁车公庙枢纽站为示范工程,提出增大群桩极限承载力有效的控制措施。建议在车站主体部分沿着中心轴设置扩底抗拔桩,扩底抗拔桩与常规等截面抗拔桩间隔布置,建议二者呈现2:1布设。所得结论将为优化抗拔桩布设、选型提供重要依据,为抗拔桩工程提供指导。