本研究の目的は, 凹凸形状をもつ部分拡幅杭の鉛直載荷時における極限支持力を算定することである. その基本的な支持機構を把握するために, 拡幅形状の異なる金属製模型杭を用い, 乾燥地盤内で模型載荷実験を実施した. その結果, 珪砂地盤では凹部長さの長短により, 極限時の支持メカニズムが変化することや, 部分拡幅杭の凹部近傍では凸部の貫入の影響を受け, 大きな垂直圧が発揮されることなどが明らかになった. さらに, 極限拡大部支持力の算定手法について, 凹部長さが長い杭に関してはCavity expansion theoryを用いたモデルが, 凹部長さが短い杭に関しては凹部での垂直圧増加を考慮したモデルが, それぞれ実験値に近い値を示すことが明らかになった.
