目前,常见于湿陷性黄土区的复合地基类型有CFG桩、灰土挤密桩、螺杆桩和刚柔长短桩复合地基等,但是黄土区高速铁路工程实践表明,这些复合地基存在对沉降的控制能力不足或桩土应力比过高的问题。造成这种现象的主要原因之一是地基处理对工程地质条件的针对性不足。本文针对黄土河流阶地工程地质条件,提出了一种加固区由“上层柔性部分”与“下层刚性部分”组成的变刚度组合桩复合地基类型,并通过开展现场静载荷试验、挤密系数测定试验、理论计算和数值模拟,研究了变刚度组合桩复合地基的承载特性、桩土应力比、桩周土挤密效果、土体应力分布、桩体应力分布、复合地基破坏模式,并讨论了变刚度组合桩复合地基对黄土河流阶地的适应性。本文得出以下结论:（1）变刚度组合桩复合地基,在加载全过程产生的沉降均要小于水泥土挤密桩复合地基,且在荷载较小时小于长短桩复合地基,说明变刚度组合桩复合地基具备较强的对沉降的控制能力。（2）变刚度组合桩复合地基的桩土应力特征取决于上层柔性部分,与水泥土挤密桩复合地基相似,能够有效减少应力集中,并充分发挥桩间土承载能力,具备较好的应力、变形协调能力。（3）在常规布桩下（桩间距1.2m）,变刚度组合桩复合地基桩间土的挤密系数符合规范的要求,可以实现对黄土湿陷性的消除。（4）变刚度组合桩复合地基中,存在明显的土拱效应,使得荷载在复合地基上下层交界处,由土体向桩体转移,从而减小了复合地基下层土体受的荷载,更适应黄土河流阶地工程地质条件。