目前,桩基在建筑工程、桥梁工程和道路工程等领域发挥着重要的作用。桩基础作为各类建筑物和构筑物与地基之间的荷载传递媒介,如何检测桩基所能承受的极限承载力已经成为目前研究中的热点话题。单桩竖向静载试验是应用最广泛的一种原位测试方法,是检测桩基承载力最为直接的方法,称为传统试桩法。然而传统试桩法也存在着诸多弊端:1)加载装置成本高;2)加载周期长;3)存在一定的安全隐患。因此,本文研究一种新型试桩方法——自锚试桩法来确定桩的极限承载力。自锚试桩法能够弥补传统试桩的不足之处,同时具有试验装置简单、测量周期短以及场地要求低等优点。综合上述,建立了模型试验模拟和现场试验模拟的桩-土模型,两种数值模拟中,桩的尺寸不同,土的类型不同,均研究了顶拔桩、桩端无土顶压桩、传统试桩和自锚试桩的荷载-位移规律、桩身轴力分布形式和桩侧摩阻力分布规律;为进一步确保研究结果的准确性,进行了室内模型试验,验证数值模拟结果的准确性;提出科学转换方法,将自锚试桩上、下两段桩的荷载-位移（Q-s）曲线向传统试桩Q-s曲线转换,继而得到整桩的竖向抗压承载力;分别采用双曲线模型、指数模型和幂函数模型的线性表达式,对模拟和试验数据进行拟合,预测桩的极限承载力,并结合工程实例进行验证。主要得到的结论如下:（1）数值模拟结果表明,荷载-位移规律、桩身轴力分布形式和桩侧摩阻力分布规律与受荷形式和桩周土的类型有关。受荷形式不同,桩的荷载-位移曲线形态、桩身轴力分布形式和桩侧摩阻力分布规律不同;桩周土的类型不同,桩身轴力分布形式和桩侧摩阻力分布规律不同。其他条件不变时,桩周土强度越高,桩侧摩阻力越大。（2）以极限承载力、沉降量、桩身轴力分布和桩侧摩阻力作为对比指标,将数值模拟所得研究结果与室内试验进行了对比分析。研究结果表明,模拟与试验中极限承载力的结果是一致的,4种试桩中位移变化量相差最大为19.49%,最小仅为4.38%。对于转换后的自锚试桩,模拟得出的转换曲线总沉降量比试验得出的沉降量略大一些,相差仅为7.2%。在每种不同加载方式下,桩身轴力的实测值与计算值都较为接近,轴力的大小以及轴力的递减速率略微有些差异,数值模拟的计算值得出的轴力分布曲线与试验相比较为平缓。模型试验与数值模拟相比,桩侧摩阻力比计算值稍大一些,最大相差21.75%,最小相差4.51%,相差在合理范围内。从桩的荷载-位移曲线、桩身轴力分布曲线以及桩侧摩阻力分布曲线等3个方面进行对比分析,表明数值模拟的结果具有可靠性。（3）针对自锚试桩上、下段桩的荷载-位移（Q-s）曲线,通过简单转换方法,将上、下两段桩的荷载-位移曲线转换成整桩的荷载-位移曲线。将模型试验模拟和现场试验模拟的数据代入,得到一条完整的荷载-位移曲线,并分别与传统试桩的荷载-位移曲线进行对比分析。研究结果表明,两者的极限承载力误差能够严格控制在10%以内。综上所述,不管是均质土还是成层土,模型桩还是工程桩,转换公式皆适用。（4）采用双曲线模型、指数模型和幂函数模型的线性表达式,对模拟和试验数据进行拟合。研究表明,采用幂函数模型进行自锚试桩上段桩承载力预测,预测精度比双曲线模型、指函数模型高,所以幂函数模型可能更适用于自锚试桩上段桩承载力的预测。采用双曲线模型进行自锚试桩下段桩承载力预测,预测精度比幂函数模型、指函数模型高,所以双曲线模型可能更适用于下段桩承载力的预测。将得到的预测方法运用于工程实际中,发现预测后得到的自锚试桩上、下段桩承载力经转换为整桩承载力后,其承载力与传统静载荷桩承载力接近,误差仅为1.4%,表明预测模型可以应用于工程中。