桩基冻拔破坏现象是严寒地区普遍存在的一类工程难题。针对一种新型的抗冻拔锥形桩,通过室内试验结合理论分析的手段,研究锥形桩相对于普通桩的抗冻拔性能及其切向冻胀力计算方法。在测定试验土料物理参数的基础上,采用专用的桩体抗冻拔性能测试试验装置,以锥角为9°的桩为主要试验对象,以锥角为0°的桩为对照,进行不同试验土质、含水率、桩体材质条件下的冻拔性能对比试验。根据试验结果,获取桩体冻拔力及切向冻胀力与上述变量之间的关系,据此提出一个9°锥形桩切向冻胀力削减效果的预测计算公式,为9°锥形桩的设计施工提供理论指导。主要研究内容和成果如下:(1)在桩体冻拔试验过程中,桩周土温度变化曲线随时间呈近似简谐函数分布规律,且融化阶段土体内部存在冻结核现象。冻融循环之后桩周土在水分迁移作用下呈水分竖向不均匀分布现象。桩周土的冻胀和融沉变形均随细粒土含量、含水率的增加而增大,对桩基冻拔性能影响显著。(2)在不同的试验条件下,0°桩冻拔力随时间的发展历程均可分为快速增长、缓慢增长和基本稳定三个阶段。0°桩冻拔力随细粒土含量、含水率、桩体表面粗糙度的增加而增大,随冻融次数的增加而减小。(3)9°桩对冻拔力存在削减作用,不同条件下9°桩冻拔力均远小于0°桩,且一般情况下9°桩冻拔力为0。在土质为粉质黏土的条件下,9°铝合金桩起始冻拔含水率为16%,9°水泥砂浆桩起始冻拔含水率为15%。当试验条件满足9°桩的起始冻拔条件时,9°桩冻拔力随含水率、桩体表面粗糙度、冻融次数的变化规律与0°桩类似,但其冻拔力的数值仅为0°桩的25%~30%。(4)当试验条件满足9°桩的起始冻拔条件时,9°桩切向冻胀力削减效果基本不受冻融次数与土样含水率的影响,但随桩体表面粗糙度的增加而减小。(5)当试验条件不满足9°桩的起始冻拔条件时,9°桩切向冻胀力削减效果为100%;当试验条件满足9°桩起始冻拔条件时,9°铝合金桩切向冻胀力削减效果为84%,9°水泥砂浆桩切向冻胀力削减效果为81%。根据9°桩切向冻胀力削减效果及规范可查的0°桩切向冻胀力,可计算9°桩的切向冻胀力及其冻拔力,为9°桩设计施工提供理论依据。