随着国民经济的高速发展,当前铁路交通系统逐渐难以满足日益增长的社会需求,既有线改造及扩建成为当前铁路建设中的重点方向。中卫至兰州铁路（甘肃段）引入兰州枢纽工程中,新建铁路线紧邻既有兰新铁路,由于路基场地的局限,设计时保留了既有边坡支挡结构（桩基托梁衡重式挡土墙）,在支挡范围内新建桩板式挡土墙,并实施既有路基的拓宽及新建三四线工程。既有衡重式挡土墙与新建桩板墙协同作用,形成新—旧组合支挡结构,共同承担铁路路基荷载,本文对此形式组合支挡结构的协同作用机理展开深入研究。目前国内外有关组合支挡结构的研究较少,更鲜有人开展关于既有衡重式挡土墙与新建桩板墙组合支挡结构的研究,可参考借鉴的项目资料少。为进一步理清既有衡重式挡土墙与新建桩板墙的协同作用机理,本文基于土压力计算和挡土墙设计理论,通过现场实测及数值模拟计算,针对路基帮宽、新建三四线施工对既有路基及既有衡重式挡墙的影响、施工过程中桩板墙的受力及变形特性、新—旧支挡结构荷载分担比等重点问题进行深入剖析,并运用数值模拟软件探讨了新—旧组合支挡结构中桩身尺寸、桩间距及组合支挡结构布设形式等对结构受力及变形的影响,取得了丰富的研究成果,可为此类工程的设计和施工提供指导与借鉴。本文取得的主要研究成果如下:（1）基于实际工程进行现场测试。在现场实际工程中,选取典型截面,于桩板墙桩后分层埋设土压力盒测定墙背土压力、在钢筋笼主筋上对称安装钢筋计来测量和计算桩身弯矩、在桩身埋置测斜管测量桩体位移,得到大量实测数据,以分析桩板墙墙后土压力分布规律及桩板墙受力和变形特性。（2）运用Midas GTS NX数值模拟软件对实际工程进行模拟。结合现场勘查报告及设计资料,对典型路段进行三维建模,分析施工过程对既有路基及衡重式挡墙的影响、新建桩板墙的受力及变形特性,提出一种基于土压力理论来计算新—旧支挡结构荷载分担比的计算方法。（3）运用Midas GTS NX数值模拟软件研究组合支挡结构中各设计参数的影响。建立不同桩身尺寸（桩长、桩截面尺寸）、不同桩间距及不同新—旧支挡结构间距的三维实体模型,对模型进行计算并分析桩板墙桩后土压力、锚固桩水平位移、锚固桩自身内力、既有衡重式挡墙位移及内力、新—旧支挡结构的荷载分担比的计算结果,通过对比分析,研究不同因素的影响效果,提出最合理的桩长、桩截面尺寸、桩间距及新—旧支挡结构间距的取值。