高压旋喷桩作为一种地基加固与防渗的地基处理方法,近些年在岩土地下工程中得到越来越广泛的应用,尤其是在软土地基的加固上具有良好的效果。然而,目前对高压旋喷桩的研究主要以应用研究为主,如加固材料配方、施工工艺或施工机械等,对地层中旋喷注浆形成的加固体三维形态的研究甚少,而且高压旋喷桩在超深基坑工程的加固效果缺乏相应的理论模型。实际工程施工中往往依据当地已有的相近工程进行工程类比来确定加固参数,为保证施工的安全性设计中偏于保守进而造成不必要的浪费。本文首先通过电阻层析成像和三维打印技术研究了旋喷加固体的几何形态和加固特性,在此基础上建立了旋喷灌注桩加固三维形态的数学模型和几何重构程序,最后将加固场嵌入到考虑DP本构模型的DLSM数值方法中,并结合三维打印材料的加固实验数据对其进行了检验,最终结合杭州地铁深基坑工程和旋喷桩三维建模数值方法进行了超深基坑高压旋喷桩加固特性的数值仿真分析,基于数值仿真结果给出了超深基坑旋喷桩加固施工的相关施工建议。本文开展的具体研究内容如下:（1）应用电阻层析成像（ERT）技术对模拟基坑的碳晶导电增强材料在固化剂作用下形成的类旋喷桩加固体的三维空间分布进行图像重建,初步再现了加固体的实际三维形态;在此基础上基于三维打印技术构建了小型加固试样,并进行了相应的力学实验以进一步研究加固体的几何形态和其增强材料力学性能的特性。（2）对旋喷灌注桩的三维形态的数学表征形式建立了基于加固场空间函数为目标的数学模型。通过对旋喷加固过程、地层力学特性、加固半径等因素的归纳和解析,建立了对应的三维加固场的离散化求解算法。在三维加固场数学模型的基础上,设计了旋喷灌注桩加固的三维形态建模系统,做到可以实现施工现场任意复合地层旋喷灌注桩加固效果的重构。（3）建立了基于加固场的DP-DLSM旋喷灌注数值模型,对三维打印试样的加固实验进行了数值仿真重构检验了该方法的有效性。数值结果显示,采用STL文件表征的加固模型与三维加固场模型给出了相同的结果。在此基础上分别对不同加固半径比率与不同的旋喷加固函数形态这两个参数的影响进行了分析。最后,结合杭州地铁深基坑项目进行了高压旋喷桩复合地基的数值仿真研究,通过数值模拟分析了高压旋喷桩加固地基的等效弹性模量以及加固形态对地基侧向变形的影响。